原文链接:
https://ethresear.ch/t/scalable-gossip-for-state-network/8958
作者:PiperMerriam
翻译&校对:?闵敏&阿剑
在我之前的新型交易gossip广播网络设计中其实可以看到我最初在为状态网络设计gossip广播方面的尝试。在之前的文章中，我介绍了一种设计，可以让节点在无需处理完整交易池的情况下参与gossip广播。
从较高层面上来说，我们关于交易gossip广播的问题陈述如下：
交易来自整个网络。一些网络参与者本身就需要维护完整的交易池。一些网络参与者缺少足够的资源来处理完整的交易池。我提议的交易gossip广播方案采用了距离指标，让节点可以自行调整它们必须处理的交易池规模。节点采用一组简单的规则来管理与之连接的对等节点集合，从而形成网络拓扑结构。半径最大的节点被视为网络的“中心”，半径最小的节点被视为网络的“边缘”。
美内华达州法官批准Prime Trust的破产管理请求:金色财经报道，根据周二监管机构的一份声明，美国内华达州地方法院法官批准了一项请愿书，将加密货币托管机构Prime Trust置于州监管机构的破产管理之下。监管机构在请愿书中表示，Prime 未能达到要求，并欠客户数百万美元。
根据7月14日提交的文件，内华达州第八司法地区法院的法官表示，法院在审查了支持请愿书的要点和权限以及相关证据（包括被告的同意）后，找到了批准请愿书的充分理由。最初的请愿书试图接管该公司的日常运营，并彻底检查其所有财务状况，以确定保护Prime客户的最佳选择，即恢复公司并将其交由私人管理或者清算。[2023/7/19 11:03:23]
该方案之所以有效，主要的两点原因如下：
第一，我们预期，节点的半径值会有很大差别，但?同时?都会相对较大。这种差异源自那些有动力维护“完整”半径以及“较大”半径的参与者。正是这些节点将位于网络边缘的节点连接到了一起。
Metis：正与Poly Network取得联系，黑客新铸造巨额BNB没有流动性用于出售:7月2日消息，以太坊 Layer 2 网络 Metis 发布公告称，已经注意到 PolyBridge 正在发生的问题，并正在与 Poly Network 团队取得联系，以尽量减少攻击的影响并进一步评估情况。
此外，Metis 表示关于在 Metis 上新铸造的 BNB，没有可用的卖出流动性。Metis Andromeda 上的所有资金都是安全的。[2023/7/2 22:13:00]
第二，我们关于半径值较大的预期是根据键空间推测出的。根据Peter最近关于交易池的文章，geth节点默认最多可维护4000笔交易。在任意时刻，整个网络中的待处理交易高达4万至40万笔。轻节点无法处理4000笔交易，但是处理其中5%不成问题。因此，我们预期半径值通常在整个键空间的1%至100%之间。
乌克兰计划实施MiCA的一些条款使加密资产在乌克兰合法化:金色财经报道，在欧洲议会通过加密资产市场 (MiCA) 法规之后，乌克兰监管机构公开表示他们也将在本国采用该立法方案。乌克兰税务委员会副主席 Yaroslav Zheleznyak在他的电报频道中表示，我们与 NKCPFR [国家证券和股票市场委员会] 以及其他监管机构的同事一起，已经在努力实施MiCA 的一些条款使加密资产在乌克兰合法化。[2023/4/21 14:18:55]
将同样的设计应用到状态gossip广播上
我最初尝试将这种设计应用到针对状态网络的gossip广播上，但是没有成功。主要原因如下：
第一，状态网络中各节点在半径值上的差异会小得多。我们预期不太可能会有网络参与者维护“完整”半径。这会导致网络中缺少一个起到连接边缘作用的“中心”。
数字藏品国际市场回暖，周指数大幅上升至78.7点:金色财经报道，据同伴客数据显示，上周（2023年2月14日-2月20日）数字藏品国际周指数大幅上升49.0至78.7点，国内周指数上涨6.4点至63.0点，数字藏品综合价值周指数上涨31.9点至72.4点。
· 数字藏品综合价值指数由同伴客数据与链境Labs联合研发，是对国际及国内当月市场热度最高的数字艺术品项目市场总销售规模的综合反映，以2021年11月份销售额的30分之7为基数，指数基值为100。
·国内周指数成分之一的幻核于8月16日发布平台终止运营公告，但销量已于7月10日后归零。为遵循去掉某一成分后指数计算结果无变化的原则，该指数使用幻核7/4-7/10的销售数据进行销售基数调整，并将新的销售基数作为8/14后的指数计算基数。[2023/2/20 12:17:08]
第二，半径值会很小。假设有200GB的状态，平均每个节点提供100MB的存储空间，且复制因子为10，那么计算下来我们需要一个由2万个节点组成的网络。平均每个节点需要存储0.002%的数据。
数据：以 BTC 为标的资产的证券产品持有比特币较10月初减少了54.57%:11月6日消息，OKLink 数据显示，当前以BTC、ETH为标的资产的证券产品总价值为96.97亿美元，较前日减少0.31%，环比上周增长1.78%。 其中，以BTC为标的资产的证券产品持有约63,636枚比特币（价值20.97亿美元），较10月初减少了54.57%。以 ETH 为标的资产的证券产品持有约567,581枚以太坊（价值9.29亿美元），占ETH市值的0.48%。这或表明机构投资者对 BTC、ETH 的需求大幅减少。 以BTC、ETH为标的资产的证券产品，可在传统证券交易市场进行公开交易，投资者可通过此类产品追踪BTC、ETH风险敞口。[2022/11/6 12:22:16]
正是上述两个不同之处从根本上改变了网络拓扑结构，导致原来的交易gossip广播网络设计失灵。
与交易gossip广播不同的目标
别忘了，交易gossip广播的目标之一是，让交易进入矿工所在的网络“中心”。位于网络边缘的节点其实不是很在乎是否能看到所有待处理交易，即使一个都看不到也没关系。它们主要关心的是能否广播自己的交易，并让这些交易可靠地打包进区块内。
状态网络不仅缺少中心，而且数据流向与交易gossip广播相反。状态gossip广播的目标是将数据发送到网络边缘进行存储。
另外，在交易gossip广播中，消息来自整个网络；在状态网络中，我们预期新数据只会来自一小部分友善的桥节点。这些桥节点负责生成证明，并将这些证明发送到状态网络。
中继机制会导致DOS攻击和不可归因的错误
我想到的一个改进方向是引入中继节点。
我们预期每个节点会对网络中0.002%的数据感兴趣。我认为，根据我的结论可以构建出多个不同的网络模型，但是一种简单的做法是，根据DHT网络中每个节点的路由表为gossip节点之间的连接构建模型。在这样一个网络中，数据需要经过log(n)跳才能到达需要它的节点那里。
这里的问题在于，如果一个节点转发了其它节点都不感兴趣的数据，但是这个数据需要经历一次以上的跳跃，就会变成一个放大向量。恶意节点可以通过在gossip网络中广播无用数据来放大DOS攻击。
一个笨办法
目前，我比较偏向于一个“笨”办法，旨在从非网络层面解决上述问题。
有“一小批”状态提供商节点为每个区块内新的状态数据生成证明。每个证明预期有大约2000个trie节点。其中一部分节点是新数据或更新后的数据。只有这个子集需要发送到网络中。已知每个节点只关心每个区块中0.002%的数据，也就是说不同节点感兴趣的数据之间很少有重叠。如果一个区块内包含2000条新数据，我们可以预见每条数据要发送给完全不同的节点。这就意味着，为了在区块时间内广播新区块的证明数据，一个状态提供商每15秒要将2000个不同的证明发送给2000个不同的节点。要做到这点不是不可能，但是会很难。一旦证明大小增加或网络延迟稍微高一点，状态提供商就无法在区块时间内发送完整的证明数据。
幸好我们可以有不止一个数据提供商。我们可以合理预期将会出现数量不多的状态提供商发送证明数据。在这个模型下，我们可以设计一个能够在不同状态提供商之间平均分配负载的系统。
每个状态提供商都会为每一个新区块生成证明。状态提供商会按照距离其节点ID的远近对该证明包含的每项数据进行排序，先从那些距离最近的数据开始，查询对这些数据感兴趣的节点，并将它们广播出去。在这个模型中，负载会在不同状态提供商之间平均分配。等轮到那些距离其节点ID较远的数据时，状态提供商会发现节点对这些数据的兴趣减弱，因为其节点ID距离这些数据较近的提供商已经广播了这些数据。
可以改进/扩展/优化之处
或许，我们可以稍微优化一下这个方案。
我们的网络结构需要存储的不仅是叶节点，还有中间节点。也就是说，如果按叶子节点和对等节点的需要来分割区块证明，这些碎片证明之间会出现大量重叠。例如，当要你要证明一个叶节点的时候，其证明中也会包含对其默克尔路径上所有中间节点的数据的证明。
如果网络中的某个节点想存储某个叶子，TA当然希望获得该叶子节点的中间节点也可以在网络中找到。如果这些中间节点不可得，甚至都没有人会请求叶子节点数据，因为本地还没有中间节点的数据，还没法顺着这些中间节点发现对叶子节点的需要。我们或许可以利用这一点在整个网络中分散广播数据的责任。
状态提供商只通过gossip方式广播叶节点数据的证明。节点一收到自己想要存储的内容的证明，就会找出“父证明”——对上一级中间节点数据的证明——并发送出去。这一“递归”过程可以让状态提供商只需将叶节点数据发送至网络，并将广播中间节点数据的责任分配给那些对叶节点数据感兴趣的节点。这些节点会一级一级地把上一层级的中间节点的数据的证明推送到网络中，直到所有节点都把最终的状态根推送到网络中。
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