一份新的無狀態以太坊路線圖：了解關鍵路徑中的區塊見證與狀態保質期_TRI

自上一版無狀態以太坊的全面 “路線圖” 發布以來已經過去了一段時間，現在很多東西都發生了改變。似乎又到了需要 “全都寫下來” 的時候了。

我們沒有在解決無狀態挖礦的問題。

我們沒有在解決?DSA（動態狀態訪問）問題，也不準備出于執行的目的為事務附加見證數據（witness）。

很難確定我們的目標到底是什么。但是我認為，只要我們著眼于需求，自然會出現一個目標梯度。

通過區塊見證實現無狀態驗證者

我們 希望/需要 驗證者無需保存完整的狀態就能驗證區塊。一種提議是在協議中要求為區塊附加區塊見證，以便客戶端使用區塊見證數據來驗證執行區塊得到的狀態根。

為此，我們需要：

A：大大縮小見證（就當前的十六進制帕特里夏樹而言，見證數據大小最高可達 100 MB）

全球七個主要央行已為現金數字貨幣勾勒出一份可能的運作手冊:金色財經報道，包括美國、英國及歐洲央行等七家央行為現金數字貨幣勾勒出一份可能的運作手冊，希望在趕上加密貨幣趨勢之際，也能兼顧有關商業銀行可能受到沖擊的疑慮。這七家央行指出，公開使用的零售型央行數字貨幣必須同時運用到公共部門及民間部門機構，以便與既有的支付體系融合，現有的金融系統必須有時間來適應央行數字貨幣的引入，如果商業銀行客戶突然將儲蓄轉移到數字貨幣中，可能會出現緩慢的銀行擠兌風險。此外，商業銀行擔心零售型CBDC可能侵蝕自身的存款基礎，目前正設法影響CBDC的設計，七大央行對此則是淡化CBDC對商業銀行業務模式的威脅，稱“我們的分析顯示，對金融行業銀行去中介化及放款的影響是可以控制的。”（路透社）[2021/10/1 17:19:33]

B：讓驗證者可以連同區塊一起獲得可靠的見證

我們使用 Verkle Trie 來解決需求 A ，將證明開支降至恒定大小（從理論上來說，根據當前 1250 萬的 gas 上限來估算，證明大小的上限約為 800k，平均約為 200k）。另請參見 "為以太坊狀態應用 verkle trie 的提議"。還值得一提的是，統一 verkle trie 需要修改?SELFDESTRUCT?操作碼的行為，或完全刪除該操作碼。

Cardano創始人：IOHK與安全審計公司Runtime Verification簽署了一份七位數的合同:Cardano創始人、IOHK首席執行官Charles Hoskinson在最新的AMA上透露，IOHK已與安全審計公司Runtime Verification簽署了一份七位數的合同。此外，Charles還表示將在10月29日的月度產品更新中發布關于Goguen的路線圖。（Crypto News Flash）[2020/10/11]

我們通過見證消息成為協議運行的一部分（很可能是將其作為區塊頭中的訪問列表）來解決需求 B，以便收到該證明的人確認它是對應區塊的正確證明。關于生成并通過 gossip 廣播見證的責任歸屬尚未確定。

延伸閱讀：為什么無狀態性對于 ETH 2.0 來說如此重要？

通過狀態保質期（State Expiry）來抑制狀態增長

動態 | 金融穩定委員將在G20之前提交一份關于加密貨幣發展報告:據financemagnates消息，金融穩定委員會（FSB）將在G20之前提交一份關于加密發展報告。隨著加密貨幣經濟的蓬勃發展，主要的國際監管機構現在正專注于簡化許多加密相關領域的政策，包括投資者保護、市場誠信和反洗錢。金融穩定委員會在最近的一份報告中概述了監管機構的前景。FSB將在即將到來的G20峰會上向各國財長和央行行長提交報告。報告詳細指出，巴塞爾銀行監管委員會(BCBS)正致力于引入與加密資產相關的政策和監管舉措，并致力于加強全球銀行的監管和實踐。[2019/5/31]

區塊提議者（或礦工）依然需要生成區塊。我們不建議解決無狀態區塊挖礦的問題，因為這會將我們的目標變成減輕日益增長的狀態維護負擔。

我們的目標是對總體狀態規模施以經濟限制。我們計劃通過“狀態保質期”來實現該目標，詳情請參閱：Resurrection-conflict-minimized state bounding, take 2 - #17 by vbuterin。

啟賦資本顧凱：區塊鏈投資需回歸商業本質，一份白皮書就能融到很多錢的日子已過去:啟賦資本聯合創始人顧凱日前在接受采訪時表示，“區塊鏈時代的經濟模型使得用戶真正掌握了自己數據的所有權，從而使得整個生態體系內的參與者都可以受益，這將會是生產關系領域的一次革命。但就目前區塊鏈的技術成熟度和應用落地來說，還有很長的路要走。”在他看來，經歷過2017年下半年的熱潮，區塊鏈投資正逐漸回歸理性、回歸商業本質——那些真正解決了實際問題，能夠落地的，并能形成業務閉環，同時團隊又具備核心競爭力的項目才能得到資本的青睞，靠一份白皮書就能融到很多錢的時代已過去了。[2018/3/25]

大致上講，所謂的狀態保質期，就是讓狀態在一段時間（大約 12 個月）后“失去活性”。失活狀態不再由協議管理。任何與失活狀態的交互都需要附帶一個證明，讓失活狀態重新恢復活性。該方案不會將任何復雜的 “租賃” 機制引入 EVM，但它實際上還是強制實現了“狀態租賃”。其結果就是為總體狀態規模設置了嚴格的上限。

通過“門戶客戶端”實現無狀態客戶端架構

延伸閱讀：Complete revamp of the "Stateless Ethereum" roadmap - #2 by dankrad

當前的 DevP2P 以太坊協議不能很好地支持無狀態客戶端。即使為支持無狀態客戶端而修改協議，這也并非易事。也就是說，僅依靠“關鍵路徑”，我們就可以構建出適用于 Eth1+Eth2 合并基礎設施的客戶端，但是這些客戶端對于大多數為了使用 JSON-RPC API 而使用客戶端人來說沒什么用。

另一項正在開展的計劃是構建支持廣泛部署超輕量級 “門戶客戶端” 所必需的網絡基礎設施。所謂的 “門戶” ，就是指客戶端可以查看網絡和相關數據，但是不必通過任何有意義的方式參與協議。

“門戶客戶端” 將參與專為滿足以下需求而設計的專用型點對點網絡：

1. 按需檢索任意狀態。

State Network DHT - Development Update #2 - #5 by pipermerriam

2. 按需檢索任意區塊鏈歷史。

Alexandria - HackMD（已經過時，但是從概念上講具有代表性）

3. 參與交易 gossip 廣播，但是無需訪問狀態。

Scalable Transaction Gossip - #3 by pipermerriam

4. 參與區塊 gossip 廣播，但是無需滿足 DevP2P 以太坊協議的隱形要求。

任何想要吸引 JSON-RPC API 用戶的 “無狀態客戶端” 都會參與這類網絡。我們希望現有客戶端會利用這類網絡來讓自己變得更加輕量級。

這不是實現 Eth1 + Eth2 合并這一主要目標的關鍵路徑，但它有助于將無狀態客戶端擴展至除驗證者以外的用例。

Regenesis（或許不會清理狀態）

過去，“Regenesis” 有兩個不同的涵義：

使用一個新的創世塊來重新啟動區塊鏈，并就創世狀態達成共識。

讓狀態“失去活性”，必須提供證明來讓狀態“恢復活性”。

活性/失活機制現已歸類為 “狀態有效期” 方案。

使用新的創世塊來重啟區塊鏈有很多好處。其中，最主要的一點是，將所有客戶端從歷史分叉規則所帶來的隱形需求中解放出來，讓客戶端變得更加簡單。這也可以幫助節點縮短獲得完整狀態副本所需的同步時間。

Binary Trie

原本是用來減少見證大小的主要機制，現已被 Verkle Trie 替代。

參考閱讀：EIP-3102: Binary trie structure

代碼默克爾化

原本是用來減少見證大小的次要機制，現已被 Verkle Trie 替代。

參考閱讀：EIP-2926: Chunk-Based Code Merkleization

原文鏈接:

https://ethresear.ch/t/an-updated-roadmap-for-stateless-ethereum/9046

作者:??pipermerriam

翻譯&校對:?閔敏 &?阿劍

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