以太坊:V神发布以太坊状态到期和无状态路线图，同步实施以解决状态暴增问题

原作者：VitalikButerin，《状态到期和无状态路线图》

以太坊的状态规模正在迅速增长。目前仅状态大小大约有35GB，如果包括所有Merkle证明在内，则超过100GB，并且每年大约增加一半。状态存储也是以太坊经济学的一个弱点：它也是唯一一种机制，使得参与者支付一次就可变成节点永远的负担。为了保持以太坊的可扩展性和可持续性，我们需要一些解决方案。

有两种途径的解决方案，并且已经存在很长时间：弱无状态和状态到期：

状态到期：从状态中移除最近没有被访问过的状态，并需要见证人才能恢复过期状态。这会将每个人需要存储的状态减少到大约20-50GB。

弱无状态：只需要区块提议者存储状态，并允许所有其他节点无状态地验证区块。在实践中实现这一点需要切换到Verkle树以减少见证人的规模。

V神发布旨在解决“大区块链”中心化和信任问题的路线图:12月6日，以太坊创始人V神（Vitalik Buterin）发布文章《Endgame（最后阶段）》。考虑到一般的“大区块链”，即非常高的区块频率、非常大的区块规模、每秒数千笔交易，但也高度中心化的区块链，V神称，至少按照其标准，如何才能使这样的链可接受的无需信任和抗审查？文章提出了一个合理的路线图：1.添加第二层质押，以进行分布式区块验证；2.引入欺诈证明或ZK-SNARK，让用户直接（且低成本地）检查区块有效性；3.引入数据可用性采样，让用户检查区块可用性；4.添加二级交易渠道以防止审查。对于以太坊Rollup的未来，V神表示，没有任何一个Rollup能成功地与大多数以太坊活动保持一致。相反，它们都以每秒几百笔交易的速度达到极限。我们得到一个以太坊的多Rollup的未来，即Cosmos的多链愿景，但是在一个提供数据可用性和共享安全性的基础层之上，用户可以依靠跨Rollup桥接在不同Rollup之间切换，而不需要支付主链上的高额费用。这一切可能需要数年时间才能实现。人们需要数年的改进和审计才能完全放心地将其资产存储在运行完整EVM的ZK-Rollup中，跨域MEV研究也仍处于起步阶段。但是，可扩展区块链的现实而光明的未来可能会出现，这一点看起来越来越清晰。[2021/12/7 12:55:20]

本文档描述了同时实施这两个想法的多阶段提案。事实证明，这比先后连续执行这两个解决方案要容易得多。没有Verkle树的状态到期需要非常大的见证大小来证明旧状态，而切换到没有状态到期的Verkle树需要就地转换程序，这几乎与仅实现状态到期一样复杂。然而，如果同时进行，这两项改革解决了彼此面对的挑战：状态到期涉及每年创建一个新的状态树，允许Verkle树随着时间的推移逐步引入而无需就地转换，而Verkle树解决了见证人规模的问题。

V神发推声援Coinbase首席执行官:刚刚，V神发推声援Coinbase首席执行官Brian Armstrong，称Brian Armstrong用个人推特账户发表美国总统竞选相关消息，与其希望Coinbase保持独立并不冲突。今日早间消息，有报道称，在“远离”措施提出不久，Coinbase CEO发推站队美国总统竞选。随后，Ripple首席执行官反对Coinbase CEO的反立场。[2020/10/26]

相关链接：状态到期和无状态思想的发展历史

无状态客户端概念，最初的ethresear.ch帖子：https://ethresear.ch/t/the-stateless-client-concept/172?

状态租金，2015年原始提案：https://github.com/ethereum/EIPs/issues/35?

动态 | V神发起DAI贷款年利率超国债的投票 半数用户认为DAI随时可能面临崩盘:以太坊创始人V 神今日在推特发起关于“DAI 的贷款年利率与美国 10 年国债收益率差距”的投票，V 神指出，DAI 贷款可以提供 11.5% 的年利率。而美国 10 年期国债收益率仅为 1.5%。为什么会出现这种差距呢?，同时给出了四个选项，1. 临时现象，受市场影响；2. DAI 有随时崩盘的风险；3. Compound 倒闭的风险；4. 其他，请回复在评论中。截至目前，结果显示超半数用户认为DAI随时可能崩盘的风险导致了它的高年利率。V神在评论中表示，这就是为什么我认为“贷款”是整个defi的错误隐喻的部分原因。大多数在发展中国家发放的贷款并不是由其他高流动性加密资产(或一般的高流动性或数字资产)担保的150%。[2019/8/24]

ReGenesis：https://medium.com/@mandrigin/regenesis-explained-97540f457807?

人物 | 谷歌曾向以太坊创始人V神发出工作邀请:谷歌此前向以太坊创始人V神发出提供工作机会的信息。V神表示，谷歌确实联系过他，但是并不想给他提供很高的职位。V神称：“显而易见，我正是他们要找的人才，但是他们只给我开出了实习生的薪水。”[2018/8/20]

Verkle树：https://notes.ethereum.org/_N1mutVERDKtqGIEYc-Flw?

关于边界见证大小的演示：https://www.youtube.com/watch?v=qQpvkxKso2E?

状态大小管理理论：https://hackmd.io/@vbuterin/state_size_management?

复活冲突最小化状态边界：https://ethresear.ch/t/resurrection-conflict-minimized-state-bounding-take-2/8739?

V神发火：你们再炫富，我就退出:以太坊已成为加密货币2.0代表，但以太坊创始人Vitalik Buterin却时常充满担忧，他认为，加密货币技术正朝着错误的方向前进。他不希望以太币沦为投机者的天堂，而是能够渗透进所有的工业中，将全世界的经济、社交、文化都去中心化。他警告说：数字货币随时可能归零，传统资产仍是存款首选。他不希望人们带着数千亿美元的数字纸上财富到处炫耀，并威胁道，“如果你们再这样的不成熟，我就将退出以太坊。”[2018/3/17]

无状态和状态到期的一些路径：https://hackmd.io/@vbuterin/state_expiry_paths

回顾：状态到期是如何工作的？

这是对此处提议的机制以及本文档中提议的内容的描述。核心思想是每个时期都会有一个状态树，当新时期开始时，会为该时期初始化一个空状态树，任何状态更新都会进入该树。在一段时间内发生的所有写入都进入最新的树。

请注意，这些大约一年的状态到期时间在历史上有时被称为“时期”，但我正在切换到“周期”一词以避免与信标链时期混淆。

保持两个关键原则：

只能修改最近的树。所有旧树都不再可修改；旧树中的对象只能通过在新树中创建它们的副本来修改，并且这些副本取代了旧副本。

全节点预计只持有最新的两个树，因此只有最新的两个树中的对象才能在没有见证人的情况下被读取。阅读较旧的树则需要提供见证人。

“见证”是一个简短的证明，它证明一个值或一组值位于树中的某个位置，可以由只有树根的人进行验证。例如，可以做一个见证，证明账户0x124f...89ab的存储槽123在某个状态下包含值50，任何拥有该状态树根的人都可以验证该证明。

状态到期建立了一种混合状态机制：共识节点需要存储最近访问或修改的状态，但可以使用基于见证的无状态客户端方法来验证较旧的状态。也就是说，可以维护一个“归档节点”，它甚至可以存储历史状态树，或者是一个完全无状态的节点，它使用见证人来验证甚至最近的状态。然而，gas成本结构和默认网络格式是围绕节点存储最新的两个状态树的假设构建的。

路线图

这种转换路线图分阶段实施。这些阶段包括：

周期1硬分叉：我们从周期1开始实施一个硬分叉。在此分叉之后，将有两个状态树：十六进制Patricia树和一个新的Verkle树

原始EIP：https://notes.ethereum.org/@vbuterin/verkle_tree_eip

地址周期扩展：地址从20字节扩展到32字节，新的地址格式包括“地址周期”的概念。这允许新合约在不需要提供见证人的情况下填充新的存储槽。这可以在最终状态到期转换之前、周期1硬分叉之前或之后的任何时候完成。

VB的提议：https://ethereum-magicians.org/t/increasing-address-size-from-20-to-32-bytes/5485

Ipsilon团队提案：https://notes.ethereum.org/@ipsilon/address-space-extension-exploration

周期2硬分叉：我们实施了开始周期2的硬分叉，并安排了未来阶段的开始。周期0十六进制Patricia树被替换为Verkle树，并且客户端只存储根，因此周期0树中的状态现在需要见证人来证明。在此之后，状态到期计划已全面实施。

原始EIP：https://notes.ethereum.org/@vbuterin/state_expiry_eip

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