ETH:V神：另一个状态友好的界地址方案

来源|?ethresear.ch

作者|?VitalikButerin

译者按：本文需要读者对状态管理和stateexpiry机制作一定了解。

回顾：状态大小管理技术

为了防止以太坊的状态容量无止境地膨胀，我们需要用一些方法使旧状态“失活”,这样加入网络的节点就不再需要存储旧状态了。即使大多数的客户端都变成无状态，似乎也可以合理预见，最终这个系统会扩容到网络无法一直保证所有状态都可用的地步。有两个方法可以使旧状态失活：

1、直接删掉，然后可以把它移到另外的默克尔树，这样关心该状态对象的人可以获取相应的默克尔分支，在未来某个时候用它来激活该状态。

V神：没说PoS是共识机制 只是说ETH2是共识升级:刚刚，针对推特网友所说“PoS不是一种共识机制，以太坊共识机制是中本聪共识”，V神回复称，并没有说PoS是一种共识机制，只是说ETH2是共识升级。的确，ETH2是基于Nakamoto中本链的PoW升级到Casper FFG共识算法+分叉规则LMD GHOST。[2020/11/12 12:24:24]

2、不把对象移出树结构；相反，只在树的该位置标记“失活”，这样节点就不会存储它(且协议也不会要求它们这样做)。通过发送一个提供默克尔证明(即见证数据)的事务来访问该状态，失活的对象就可以重新被访问了。

V神：ETH2分片和分片内并行化的收益不会叠加:以太坊创始人V神今早发推称，eth2已经是并行的，因为分片是一种并行化。但我认为真正的问题是：分片和分片内并行化的收益是否叠加？不幸的是，答案是一个响亮的“不”。原因：1.并非所有节点都只运行一个分片；一些节点将要运行多个分片（例如，验证程序至少花费64+ ETH）。2.对于验证器用例，限制不仅是验证区块的时间，而且还包括验证的原始成本。3.对于常规客户端用例，我们希望运行一个分片验证节点不仅可行，而且不太繁琐。你的笔记本电脑不仅运行着一个eth节点，它还运行着一堆其他的东西。[2020/7/28]

方法(1)对应于“经典的存储租金方案”，方法(2)对应于传统“无状态客户端”的最简单延伸——旧状态可以被遗忘的模型。这两种方法都允许关心特定状态对象的个人追踪默克尔分支，这样随后如果那些状态对象失活了它们可以用来激活这些对象。然而，这两种方法都是有明显问题的。

动态 | V神：ETH的高价格对于长期网络安全至关重要:据bitcoinexchangeguide报道，以太坊联合创始人V神（Vitalik Buterin）近日表示，他并没有真正关注价格或将代币的价格视为以太坊成功的参数。不过，他也认为，以太坊的高价将确保平台上更好的安全性和开发。[2019/3/26]

当要在某个已失效合约的同一个地址上再创建合约时，方法(1)会出现一些极端情况。那就是，如果一个合约在地址A上创建了，然后已经失效了，那么在地址A上创建这个合约的事务会被重新执行，这样会在地址A上创建一个新对象，这会影响原始对象的激活。另一种情况是当在地址A上创建了一个对象，然后经历失活、被激活、被修改(例如，发送合约上的资金到另一个账户)、再失活、再用第一次失活所在的默克尔分支激活。这违背了保留规则，且可能被用于铸币；需要增加额外的默克尔证明来证明一个合约还没有被另一个特定状态激活，而该状态也尝试被激活。

声音 | V神：应更重视数字货币的实际应用:V神于7月29日发推表示，他认为人们对BTC、ETH或是ETF都太过重视了，而却没有足够重视另外一件事，就是让人们如何更便捷地用银行卡在街角商店小额购买数字货币。前者可以提高数字货币的价格，而后者则更有利于数字货币的实际应用。[2018/7/29]

方法(2)遇到的是不同的问题。假设两个相邻的地址(也就是两者间没有对象)A1和A2都已失活。这样，不仅A1和A2都不再可以访问(除非有人存储了默克尔分支)，而且A1和A2之间的所有地址都不可以访问了。也就是说，如果总共有N个地址，那么大约1/N的可用地址空间都不再可访问了。当一半的地址都失活了，大约1/4的地址空间不再可访问。随着时间推移，会越来越难找到空间生成新的地址。而且由于新地址越来越集中在剩下的“可访问”空间上，每N年可访问空间减半的这种影响会呈指数增长。

提议

我提议对方法(2)进行修改，可以解决以上的问题。正如很多方法(2)的提议实现方案所呈现的，账户有“活跃”与“失活”两种状态，失活账户是那些超过一年未被访问过的账户。要访问失活账户，你需要提供见证数据；当失活账户被访问了，该账户会自动解除失活状态(触及任何账户都会重置它的一年失活期计算)。修改内容如下：

我们给每个地址添加一个32个字节的"epoch前缀"。例如，epoch前缀是9的地址是这样：0x00000009de0b295669a9fd93d5f28d9ec85e40f4cb697bae，以00000009作为前缀。

默克尔路径会直接依赖epoch的前缀而不是它的哈希值(因此merkle_path_key=address+hash(address)而不是现在在用的merkle_path_key=hash(address)。这确保了“没用过的”地址空间是连续的。

除非地址的epoch前缀是小于或等于区块链已运行的年数，否则地址不能被使用

会增加一个CREATE3操作码，它会把epoch前缀作为一个参数，并在具有该epoch前缀的一个地址上创建一个合约。

推荐用户和合约总是使用具有尽可能新的epoch前缀来创建账户，甚至设为默认设置，因为肯定会有具有最新epoch前缀的全状态仍然是可以访问的。为了还能保有“反事实地址(counterfactualaddresses)”，用旧epoch前缀来创建合约还是可能的。但是，对于想要创建反事实地址的用户，如果长期不创建，他们就要负责为该账户存储旧状态的分支。

经过多年的运行，预计活跃状态会由两部分构成：(i)有最新epoch前缀的全部地址空间，(ii)与最近被活跃使用过的账户相对应的特定旧状态

请注意，这个方案正常情况下扩展到合约上；事实上，主动遵循这个方案是符合合约自身运作的。因为在这个方案里，地址中代表存储的部分以几个字节为前缀，它们所代表的数字N指的是这些数据是在N年与这些地址产生关联。这很适合用于存储像代币余额这样的数据。

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