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观点:以太网坊状态规模管理提案(上)

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时间:2021/2/15 12:55:22

观点:以太网坊状态规模管理提案(上)

以太网坊协议面临的最长、最未解决的挑战之一是状态数据规模增加引起的问题。以太网广场块链的许多操作(创建账户,写合同存储槽,将ETH发送到新账户……)在以太网广场追加状态内容(即在状态数据中追加数据对象),所有节点都必须存储全量的状态数据这些操作只需交易者一次性支付通过gas的使用量计算的手续费,但会给整个网络带来永久的持续成本。节点需要保存这些新数据(将来加入的节点也需要在同步中下载这些数据)。

这是系统设计中显着的失衡,以太网坊系统可能越来越难使用。因为状态中充满了无用的垃圾数据。本文的目的是详细说明问题的根源和解决问题的方法。如果我们能够实现一个解决方案,这将为安全地大大提高区块Gas上限的路径。

本文所论述的研究领域还在推广中,随时可能出现更新、更好的创意和更优雅的权衡。

状态是指节点处理新产生的块和事务所必须存在的信息。状态与历史完全不同,后者是关于过去时间的信息,节点可以保存这些信息,以便将来重播或备案,但并不是处理块链所必需的。

观点:以太网坊社交量接近6个月的低点进入积累阶段:由于ETH价格趋势和加密货币使用放缓,以太网货币相关社交媒体投稿数量大幅下降。块链分析公司Santiment报告显示,截至10月3日,以太网广场的社交量接近6个月的最低点。这在逻辑上可能意味着ETH持续下降,Santiment指出ETH可能进入重要的积累阶段。这个积累阶段在价格上涨之前,因为低社交活动可能暗示投资者的投降和流入资金的回报逆转。(bitcoinist)[2020/10/5]

以太网坊协议中,状态信息包括:

账户的ETH,馀额,和nonce(流水号)

智能合同的代码。

智能合同的存储项目(storage)

与共识机制相关的数据(最近的块哈希值、叔叔块的权益证明书的共识数据包括验证者的钥匙及其记录在信标链上的活动等)

历史信息由旧块和收据构成。EVM没有操作代码可以访问旧块、旧事务和收据输出,节点丢弃这些数据也可以验证新块,这些是历史信息。

观点:政府不能染指个人加密货币的想法是不现实的:基金公司Collaborative和Fund的合作伙伴Morgan在Housel中,政府不能染指加密货币的想法是不现实的。如果政府今天发布法令,持有密码货币进监狱,不是会影响价格吗政府有手铐和,你可以做你想做的事。[2020/9/3]

上述状态信息列表的最后一个项目——共识机制相关数据—————————————————————————————————————————————————————————————————————但是,前三个项目头很大。这三种状态信息的规模随着时间的推移而增大。新用户参加网络,创建新账户、新合同,参加合同,接受token。

困难的是,使用了很多状态后,静静地躺在那里(不再接触)的某个用户停止使用某个应用程序后,会产生垃圾状态——虽然不再有用,但是永远存在。

理论上,用户可以垃圾不落地。用户只要发表具有SELFDESTRUCT条件的合同,就可以在不能再使用该合同的情况下,调用该操作代码删除该合同,清除token馀额的他们也可以使用智能合同钱包,通过现有的外部账户(EOA)进行交易

观点:美国货币监督局加密政策对中小银行有利:7月23日,美国货币监督局允许在其监督范围内的银行提供加密管理服务。加密行业的初创企业欢迎这一举措,指出行业存在的潜在商机。但而,专家提醒,真正的受益者将是中小银行,但不要指望大银行投入比特币市场。(TheBlock)[2020/7/23]

但在实践中,这种激励非常少,适当状态清扫的技术复杂性过大。在许多合同中,给任何人这样调用SELFDESTRUCT的权限是不合适的(不能停止))、此外,用户体验和代码也会增加很多复杂性。事实上,由于SELFDESTRUCT的使用极其有限,副作用极大,我倾向于永远删除这个操作代码。如果我们真的想控制状态数据的规模,我需要的是网络中的节点,可以默认放弃被使用的垃圾状态的方法。

这个问题的一种解决方案是基于无状态客户端的观念(这篇文章是这个观念的出处,这里是演讲录像)。基本原理是,区块验证不再持有全状态为前提。相反,块有证据(或证据数据(witness)),证明访问状态的值。和现在的设计一样,块内包含状态根(stateroot),访问的值可以证明对应状态根(译者注:默克尔证明是常见的证明技术)。以太网坊目前的状态树方案(默克尔帕特里夏树)支持这种证明技术,也可以像二进制树者VerkleTrie这样更有效的方案。目击数据也证明处理该块后新状态根的正确性。

观点:埃及中央银行受到限制,比特币可以解决这样的问题。据《纽约时报》周日报道,埃及中央银行指示全国各银行实施临时每日存款限额。这项最新措施旨在控制该国的通货膨胀,防止人们在新冠疫病期间囤积现金。个人每天的退款限额下降到1万埃及英镑(635美元),公司下降到5万埃及英镑(3100美元)。支付员工工资只有需要提取现金的企业才不受限制这些措施是在该国银行掀起大规模取款热潮后公布的。埃及中央银行总裁TarekAmer星期天表示,过去三周中,300亿埃及英镑(约19.1亿美元)从该国银行取出。加密货币倡导者Vis在推特上评论道:这就是比特币创造的原因……如果有人限制的话,就不是你的钱。[2020/4/2]

无状态有两种形式:

弱无状态性:出块人还需要完整的状态,认为(自己制作的)块生成目击数据,但是验证块的阶段可以是无状态的

强无状态性:没有节点需要完整的转台。相反,交易发送者需要提供证词数据,出块者可以收集这些数据。交易者自己负责保存关心的账户,生成目击数据所需的部分状态树。

声音|李笑来会客录音的主要观点:不要盲目相信价值投资:7月1日晚,李笑来会客内部的声音泄露,在货币圈疯狂传播。在网络文字版中,李笑来到货币圈的大男,量子链是空气货币,NEO是傻瓜*项目,孙晨宇是子,赵长鹏人品不好,不懂技术,徐明星也有黑色历史等发言。之后,李笑来团队也在录音中公开了李笑来对货币圈现状和投资的看法。其意见包括:1.不要盲目相信价值投资2.散户最*3.评价ETH,但ETH成功。看EOS,EOS会更成功4.流量+技术很重要,不做中间环节5.对于那个概念的多中央化交易所不感冒6.连接基础家庭是最强迫的社区7.无论是投机还是投资,赚钱都是成功的8.不仅要做第一个[2018/7/4]

强无状态是非常优雅的解决方案,因为它把责任完全转移给了用户,为了保证实践中的良好用户体验,我们需要创造一些类型的协议来帮助不运行个人节点的用户维护状态,处理用户需要与意外的账户交流的情况。建立这样的协议非常困难。

另外,所有类型的无状态性都提高了网络所需的数据带宽,强无状态性还需要交易声明的交互账户和存储项目的键(概念上称为访问列表)。

更温和的解决方案可归纳为不同形式的状态过期方案。为了保持激活状态,必须持续访问的长期无人问津的状态会变成失活(或者被称为过期)。具体用什么机制更新状态,有很多选择(例如预付的租金或者只需访问那个状态),但一般原则是,除非某个状态对象明显更新,否则以某种形式处于失活状态。因此,创建新状态对象(更新现有状态对象)的活动只能成为节点在一定时间内的负担,而不是像现在这样永久的负担。

失活状态,从名字可以看出,不是状态的一部分,想处理块和块的节点不需要保存失活状态。但是,失活状态并不完全被删除!在所有类型的状态逾期建议中,预设了复活的方法,已经失活的状态。

一般原则是激活状态的使用与现在相同,但失活状态必须使用上述无状态客户端的机制。复活过期状态对象的事务需要证明该对象是失活状态的一部分。为了生成这样的证据,用户自己至少需要保存和维持一部分失活状态(对应关心的失活状态对象的部分)。

决定逾期条件的设计也有很多种。最常见的是:

直接租金:一个接一个地收取租金,直接按账户(或其他状态对象)的馀额支付的状态对象的馀额下降到零的话,账户就会到期。

剩馀生存时间值:各状态对象保存一个剩馀生存时间值,这个值可以通过支付费用增加。

接触即更新:各状态对象保存一个剩馀生存时间,每次读写这个账户都会增加这个价值。

所有状态对象定期过期(例如每月6次):即Regenesis。提案(中文翻译)

我自己越来越喜欢触摸更新了方案。因为(1)为了避免应用创造复杂的经济模型,用户需要承担状态租金),保证了活动状态的规模有明确的上限(块状Gas上限/接触状态对象的Gas消耗量×状态存在的时间)。大量状态按规定时间间隔过期的方案(即Regenesis)也有同样的优点,但也有一些有趣的权衡。重要的优点是,过期方案更简单(不需要经历整棵状态树而逐渐消失状态对象),但重要的缺点是过期后激活自己的状态对象需要多少见证数据。

状态过期的逻辑可以运营到账户水平,也可以运用到单个存储槽水平。目前,我强烈偏向于在存储槽层面实现状态过期方案。许多合同账户的存储槽数量不受限制,任何用户都可以参加合同,增加合同名义的存储槽数量(例如,空投是已经出现的案例)。无论使用什么样的账户层过期方案,为了实际限制状态的规模,租金的数量必须与合同内存储槽的数量成正比(或者生存时间成正比)。毕竟,用户只需支付一次性费用就可以给合同及其用户增加永久的持续成本。

为了解决这个问题,合同加入复杂的内部逻辑,将存储操的租金转嫁给用户,或者重新设计自己的合同模式,使用CREATE2操作代码创建新的合同,使用这些合同作为存储槽。无论用什么方法,最后都会成为与存储槽水平相等的过期方案。因此,我个人认为,我们应该只在合同存储槽水平上实现状态过期方案。

但是,存储槽水平的过期方案也有自己的缺点。各存储槽增加一元数据,表示何时过期(或者是否失活)也意味着复活冲突问题(详情请参阅以下内容)不仅会影响账户,还会影响存储槽。

以太网坊协议面临的最长、最未解决的挑战之一是状态数据规模增加引起的问题。以太网广场块链的许多操作(创建账户,写合同存储槽,将ETH发送到新账户……)在以太网广场追加状态内容(即在状态数据中追加数据对象),所有节点都必须存储全量的状态数据这些操作只需交易者一次性支付通过gas的使用量计算的手续费,但会给整个网络带来永久的持续成本。节点需要保存这些新数据(将来加入的节点也需要在同步中下载这些数据)。

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