觀點 | 保持以太坊可擴展性和可持續性的兩種方案：“弱無狀態性” 和 “狀態保質期”_VER

原標題：《觀點|一種狀態保質期和無狀態性的路線圖》

以太坊的狀態的規模正迅速增長。當前僅存儲狀態大概是35GB，如果加上默克爾證明就是100GB了；而且現在預計每年都要增長這個數字的一半。此外，狀態存儲也是以太坊經濟模型的一個短板：在這個機制中，用戶只需付費一次就可以給共識節點施加永久的負擔。為了保持以太坊的可擴展性和可持續性，我們需要一些解決方案。

有兩種路徑，而且都已經存在很長時間了：“弱無狀態性”和“狀態保質期”：

狀態保質期：從狀態中移除近期無人訪問的狀態對象，并要求在復活狀態對象時提供見證數據。可以將每個節點都需要存儲的狀態數據減少到扁平的約20～50GB。弱無狀態性：僅要求區塊提議者存儲狀態，其他節點都可無狀態驗證區塊。在實踐中，需要把狀態共識形式切換到“VerkleTree”，以縮減見證數據的規模。本文提出了一種多階段的方案，來同時實現這兩種方案。因為，可以證明，這會比按順序實現這兩個容易很多。如果不實現Verkle樹，狀態保質期方案下就需要非常大的見證數據來證明一個舊狀態；如果不實現狀態保質期，切換到Verkle樹就需要一個一步到位的切換流程，這幾乎跟只實現狀態保質期一樣復雜。如果合二為一，同時進行，它們就解決了彼此面臨的挑戰：狀態保質期方案包含了每年創建一棵新狀態樹的機制，因此Verkle樹可以分階段逐步建構，而無需一個一步到位的切換流程，而Verkle樹也解決了見證數據規模的問題。

觀點：模因幣熱潮減弱導致Optimism網絡活動下降:金色財經報道，根據Artemis的數據，繼4月和5月的模因幣熱潮導致Optimism（OP）的每日活躍地址數量激增59%后，L2網絡的網絡活動自6月中旬以來開始下降。在OP主網上，自6月15日以來，每日發送鏈上交易的唯一錢包地址數量呈下降趨勢，7月2日記錄的每日活躍地址數量為81,480個，此后在過去19天內下降了45%，過去5天OP主網的每日交易量下降了22%。

此外，Optimism的去中心化交易所（DEX）完成的每日鏈上交易總量在6月30日有所下降，上周累計造成了59%的下跌。盡管過去7天DEX活動有所下降，但Optimism網絡中鎖定的資產總價值(TVL)同期卻大幅上漲，截至發稿時，該網絡的TVL自6月29日以來增長了10%。[2023/7/5 22:18:32]

鏈接：“狀態保質期”和“無狀態性”概念的歷史

觀點：USDC不會像UST歸零，Circle損失可能僅有1.98億美元:3月11日消息，DeFi研究員Ignas發文表示，USDC似乎處于恐慌狀態但不會像UST那樣歸零，Circle已澄清持有的現金數量，現在僅8.2%（400億美元中的33億美元）被困在硅谷銀行，但并不意味著錢沒有了，如果按照美國聯邦存款保險公司94%的預期支出，Circle的損失可能僅有1.98億美元（實體在美國聯邦存款保險公司“預付股息”流程下可以立即獲得62%的余額支付并能通過最終支付恢復94%資金）。

此外，Circle超過75%的資產屬于到期日為3年或更短的短期美國國債投資組合，這意味著缺失的漏洞將在幾個月內由利息支付填補。USDC脫錨主要因為3個原因：1、Coinbase停止USDC-USD贖回，因為銀行周末不上班；2、USDC在流動性低的現貨交易所被清算（因為拋售擴大）；3、幣安關閉BUSD-USDC轉換。當銀行下周開門營業時，USDC的1:1贖回將繼續進行，美元錨定也將恢復掛鉤。[2023/3/11 12:57:24]

無狀態客戶端的概念，于2017年始發于ethresear.ch論壇：https://ethresear.ch/t/the-stateless-client-concept/172狀態租金，始發于2015年：https://github.com/ethereum/EIPs/issues/35ReGenesis：https://medium.com/@mandrigin/regenesis-explained-97540f457807Verkle樹：https://notes.ethereum.org/_N1mutVERDKtqGIEYc-Flw約束見證數據的大小：https://www.youtube.com/watch?v=qQpvkxKso2E一種狀態規模管理理論：https://hackmd.io/@vbuterin/state_size_management最小化復活沖突的狀態約束方案：https://ethresear.ch/t/resurrection-conflict-minimized-state-bounding-take-2/8739實現無狀態性和狀態保質期的路徑：https://hackmd.io/@vbuterin/state_expiry_paths

觀點：監管機構阻止了加密貨幣引發的經濟衰退:金色財經報道，Prospect執行編輯David Dayen發文稱，2008 年金融危機的一個根本原因是監管機構未能認識到不斷膨脹的房地產泡沫中的風險并將其從更廣泛的系統中分離出來。這個教訓是 Gensler 在加密貨幣慘敗中吸取的教訓。盡管客戶資金蒸發令人遺憾，但與數字資產無關的人基本上沒有受到傷害。該系統致力于控制加密混亂。這是 Gensler 明智策略的直接結果，其他監管機構現在正在支持這一策略。

我確信國會將嘗試介入并在加密領域“做點什么”，并聲稱必須馴服這個不受監管的地帶。但重要的是要認識到最重要的監管已經完成。銀行和證券監管機構保護經濟免受加密貨幣引發的低迷。這表明讓合適的人員到位做出決定的重要性。隨著數字資產行業繼續搖擺不定，至少與加密貨幣無關的人不會為此付出代價。[2023/1/11 11:06:17]

回顧：狀態保質期如何工作？

觀點：全球僅2.27%上市公司可能會購買比特幣:加密貨幣投資和數字證券咨詢公司Parallax Digital創始人Robert Breedlove今日發推稱，Michael Saylor的MicroStrategy公司購買了比特幣供應總量（粗略估計）的0.11%。在全球4.1萬家上市公司中，只有931家（2.27%）可能會基于比特幣供應限制做出同樣的舉動。讓這場游戲開始吧。此前消息，MicroStrategy以2.5億美元購入比特幣。[2020/8/18]

這里所描述的是此提案的機制。

核心想法是，每個周期都會有一棵狀態樹，每當一個周期開始時，就初始化一棵空狀態樹，所有的狀態更新都寫到這顆狀態樹上。在一個周期內，所有的寫入都會發生在最新的狀態樹上。

動態 | 加密社區對彭博社有關比特幣價格飆升的觀點表示質疑:據bitcoinexchangeguide消息，彭博社今日報道稱，近期的比特幣價格飆升實際上是由摩根大通（JPM）目前正在開發JPM Coin的消息引起的。這促使加密社區認為彭博的觀點是錯誤的。即使有來自Bakkt和Fidelity的非常重要的公告，加密市場也沒有得到提振，因此比特幣價格上漲是由JPM Coin的消息導致的可能性并不大，特別是因為價格飆升發生得相當晚。在摩根大通宣布當天，加密貨幣總市值實際上下降了0.6％。反而在幾天后，加密市場才開始再次上漲，比特幣突破4000美元。此外，JPM Coin并不是真正的加密貨幣，而是一種將在內部使用的中心化數字令牌。[2019/2/21]

-注意：我之前曾把這個約長一年的狀態保質期周期稱為“epoch”，現在都稱為“period”，以免與信標鏈的術語相混淆-

兩個關鍵原則是：

只能修改最新的那棵樹。所有更老的樹都不能再修改；更老的樹上的對象只能在更新的樹上創建副本，而且這些副本會取代更老的副本。可以預期全節點只會保存最近的兩棵樹，所以只有最近的兩棵樹上的對象才能不需要witness就能讀取。讀取更老的對象就需要提供見證數據了。“見證數據”就是一個簡短的證據，證明某個值存在于某棵樹的某個位置上，而且驗證的一方只需具有樹根即可。舉個例子，可以制作一個witness來證明賬戶?0x124f...89ab?的存儲空檔?123?處在某時的狀態下，包含的值為?50；任何人都只需要這棵狀態樹的根值就可以驗證這個證據。

狀態保質期產生了一種混合的狀態機制：共識節點需要保存最近被人訪問和修改過的狀態，但可以使用基于見證消息的無狀態客戶端方法來驗證更老的狀態。也就是說，也可以維護一個“歸檔節點”，存儲所有歷史狀態樹，或者?一個完全無狀態的節點，使用見證數據來驗證哪怕是最新的狀態。不過，gas消耗量的結構和默認的網絡格式，都要圍繞“節點會存儲最近的兩棵狀態樹”來開發。

路線圖

遷移將按階段來實現：

周期1硬分叉：需要一個硬分叉來開啟第一個周期。分叉之后，就會出現兩棵狀態樹：十六叉的帕特里夏樹以及一棵新的Verkle樹EIP草案：https://notes.ethereum.org/@vbuterin/verkle_tree_eip地址擴張周期：地址從20字節擴充到32字節，而新地址的格式包含一個“地址周期”的概念”）。這樣新合約就可以無需提供見證數據而直接寫入新的存儲空檔。這一步什么時候做都可以，只需要在最終狀態保質期轉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團隊的方案：https://notes.ethereum.org/@ipsilon/address-space-extension-exploration周期2硬分叉：需要一個硬分叉來開啟周期2，并安排未來周期的時點。周期0的十六叉的帕特里夏樹將被一棵Verkle樹替換，客戶端僅存儲其狀態根。從這時開始，周期0的狀態將需要見證數據來訪問。并且，狀態保質期方案也算是完整實現了。EIP草案：https://notes.ethereum.org/@vbuterin/state_expiry_eip

原文鏈接:

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

作者:Vitalik

翻譯:?阿劍

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