HTT:观点 | 保持以太坊可扩展性和可持续性的两种方案:“弱无状态性” 和 “状态保质期”

原标题:《观点|一种状态保质期和无状态性的路线图》

以太坊的状态的规模正迅速增长。当前仅存储状态大概是35GB,如果加上默克尔证明就是100GB了;而且现在预计每年都要增长这个数字的一半。此外,状态存储也是以太坊经济模型的一个短板:在这个机制中,用户只需付费一次就可以给共识节点施加永久的负担。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。

有两种路径,而且都已经存在很长时间了:“弱无状态性”和“状态保质期”:

状态保质期:从状态中移除近期无人访问的状态对象,并要求在复活状态对象时提供见证数据。可以将每个节点都需要存储的状态数据减少到扁平的约20~50GB。弱无状态性:仅要求区块提议者存储状态,其他节点都可无状态验证区块。在实践中,需要把状态共识形式切换到“VerkleTree”,以缩减见证数据的规模。本文提出了一种多阶段的方案,来同时实现这两种方案。因为,可以证明,这会比按顺序实现这两个容易很多。如果不实现Verkle树,状态保质期方案下就需要非常大的见证数据来证明一个旧状态;如果不实现状态保质期,切换到Verkle树就需要一个一步到位的切换流程,这几乎跟只实现状态保质期一样复杂。如果合二为一,同时进行,它们就解决了彼此面临的挑战:状态保质期方案包含了每年创建一棵新状态树的机制,因此Verkle树可以分阶段逐步建构,而无需一个一步到位的切换流程,而Verkle树也解决了见证数据规模的问题。

观点:BTC价格可能在未来30天内上涨11%,触及3万美元:6月8日消息,加密分析师Phyrex发文称,美国SEC针对主要加密货币交易所提起的诉讼引发的BTC动荡,可能是BTC短期收益的先兆。BTC在周一下跌超过 5%,然后在周二回升超过5%;根据彭博汇编的数据,在过去两年中,类似的至少5%的连续拉锯式波动发生了五次,并预示着在随后的30天内平均上涨近11%。

根据历史数据,只要SEC起诉并造成BTC连续有5%或者超过5%的波动,随后30天BTC的价格往往都会反弹11%。按照目前的价格来看,七月初以前BTC的价格可以触及30,000美金。[2023/6/8 21:22:55]

链接:“状态保质期”和“无状态性”概念的历史

无状态客户端的概念,于2017年始发于ethresear.ch论坛:https://ethresear.ch/t/the-stateless-client-concept/172状态租金,始发于2015年:https://github.com/ethereum/EIPs/issues/35ReGenesis:https://medium.com/@mandrigin/regenesis-explained-97540f457807Verkle树:https://notes.ethereum.org/_N1mutVERDKtqGIEYc-Flw约束见证数据的大小:https://www.youtube.com/watch?v=qQpvkxKso2E一种状态规模管理理论:https://hackmd.io/@vbuterin/state_size_management最小化复活冲突的状态约束方案:https://ethresear.ch/t/resurrection-conflict-minimized-state-bounding-take-2/8739实现无状态性和状态保质期的路径:https://hackmd.io/@vbuterin/state_expiry_paths

观点:灰度BTC每日购买量远超2020年底每周购买量:1月19日,CoinCorner首席执行官Danny Scott发推称,2020年第四季度,灰度每周平均购买2.51亿美元的比特币。上周,他们在1天之内购买了7亿美元,今天,又购入5.9亿美元,需要引起注意。[2021/1/19 16:30:25]

回顾:状态保质期如何工作?

这里所描述的是此提案的机制。

核心想法是,每个周期都会有一棵状态树,每当一个周期开始时,就初始化一棵空状态树,所有的状态更新都写到这颗状态树上。在一个周期内,所有的写入都会发生在最新的状态树上。

观点:比特币即将出现2017年20倍反弹前的买入信号:根据加密货币分析师的说法,如图所示,比特币的MACD将在月线框架内变成绿柱。如果这种情况发生,或标志着牛市来临。此前在2016年底至2017年,BTC从1000美元以下反弹至20000美元之前,比特币就形成了这一信号。在2019年反弹至14000美元之前,也出现了这个信号。MACD的潜在交叉并不是支撑长期牛市的唯一信号。(Bitcoinist)[2020/7/20]

-注意:我之前曾把这个约长一年的状态保质期周期称为“epoch”,现在都称为“period”,以免与信标链的术语相混淆-

两个关键原则是:

只能修改最新的那棵树。所有更老的树都不能再修改;更老的树上的对象只能在更新的树上创建副本,而且这些副本会取代更老的副本。可以预期全节点只会保存最近的两棵树,所以只有最近的两棵树上的对象才能不需要witness就能读取。读取更老的对象就需要提供见证数据了。“见证数据”就是一个简短的证据,证明某个值存在于某棵树的某个位置上,而且验证的一方只需具有树根即可。举个例子,可以制作一个witness来证明账户?0x124f...89ab?的存储空档?123?处在某时的状态下,包含的值为?50;任何人都只需要这棵状态树的根值就可以验证这个证据。

观点:比特币矿机不断创新的强大动力是比特币价值上涨导致:矿业咨询公司Navier首席执行官Josh Metnick称,GPU挖矿的创新使得生产比特币区块和赚取区块奖励的效率平均提高至约6倍,而GPU设备平均成本只是CPU设备平均成本的两倍。2011年,当FPGA也被重新建模以挖掘比特币时,这些效率的提高很快就黯然失色。据计算,FPGA计算出挖掘比特币所需数学运算的速度是最高级别GPU的两倍。然而,这些设备的制造更加劳动密集型。FPGA需要在软件和硬件两个层次上进行配置,这意味着必须对设备进行编程以运行自定义代码,并对其进行架构设计以有效运行该代码。正是调整FPGA上硬件组件的能力,使得这些类型的设备比GPU更适合比特币挖掘。关于后来的ASIC挖矿创新,据计算,如今的比特币ASIC挖矿设备的速度是2009年CPU平均速度的1000亿倍。

伊利诺伊大学电子与计算机工程副教授Rakesh Kumar认为,自比特币诞生以来,挖矿硬件发展的一个强大动力因素是比特币的美元价值不断上升,这使得挖矿成为一项越来越有利可图的活动。区块奖励的市场价值越高,在降低运营成本的同时提高矿机利润率的挖矿技术创新的回报就越高。(CoinDesk)[2020/4/26]

状态保质期产生了一种混合的状态机制:共识节点需要保存最近被人访问和修改过的状态,但可以使用基于见证消息的无状态客户端方法来验证更老的状态。也就是说,也可以维护一个“归档节点”,存储所有历史状态树,或者?一个完全无状态的节点,使用见证数据来验证哪怕是最新的状态。不过,gas消耗量的结构和默认的网络格式,都要围绕“节点会存储最近的两棵状态树”来开发。

动态 | 转移价值十亿美元仅需花费0.000012 XRP “XRP没有价值”的观点再被讨论:据coincryptorama消息,昨日,价值十亿美元的XRP在Bithumb交易所发生转移,手续费为0.000012 XRP。推特用户Flibbr指出,这意味着转移无论转移多少美元都要花费这么多XRP,因此“XRP没有价值”。关于XRP的价值已被多次讨论,多数人认为XRP没有价值的主要原因是,银行可以使用Ripple的XRapid共享分类账系统来转移法币或加密货币,这使得XRP自身变得无效。此外,他们认为,“银行需要买很多XRP以在Ripple区块链中流转”的认知是错误的,这只能说明XRP是一个服务其创始团队的资金池。[2018/12/14]

路线图

迁移将按阶段来实现:

周期1硬分叉:需要一个硬分叉来开启第一个周期。分叉之后,就会出现两棵状态树:十六叉的帕特里夏树以及一棵新的Verkle树EIP草案:https://notes.ethereum.org/@vbuterin/verkle_tree_eip地址扩张周期:地址从20字节扩充到32字节,而新地址的格式包含一个“地址周期”的概念”)。这样新合约就可以无需提供见证数据而直接写入新的存储空档。这一步什么时候做都可以,只需要在最终状态保质期转型完成之前就可以了,在周期1分叉之前或之后都可以。VB的方案?:https://ethereum-magicians.org/t/increasing-address-size-from-20-to-32-bytes/5485Ipsilon团队的方案:https://notes.ethereum.org/@ipsilon/address-space-extension-exploration周期2硬分叉:需要一个硬分叉来开启周期2,并安排未来周期的时点。周期0的十六叉的帕特里夏树将被一棵Verkle树替换,客户端仅存储其状态根。从这时开始,周期0的状态将需要见证数据来访问。并且,状态保质期方案也算是完整实现了。EIP草案:https://notes.ethereum.org/@vbuterin/state_expiry_eip

原文链接:

https://notes.ethereum.org/@vbuterin/verkle_and_state_expiry_proposal

作者:Vitalik

翻译:?阿剑

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地球链

USDTBYT:Bytom2.0 共识算法介绍

术语Epoch:一个Epoch以一定的区块数来记数,在同一个Epoch下验证者节点是固定的,下一个Epoch会根据上一个Epoch投票情况产生新的验证者.

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