以太坊可擴展性挑戰：狀態數據_GAS

編者按：本文來自以太坊愛好者，作者：Trustnodes，翻譯&校對:閔敏&阿劍，Odaily星球日報經授權轉載。

雖然以太坊的區塊Gas可用量上限提高了，但是區塊大小沒有多大改變，因為以太坊上交易數量與數據體量之間并不是完全的正相關。不久前，以太坊達到了滿負荷，但是它處理的交易量只有歷史最高記錄的一半。我們可以從中得到很多啟示。如上圖所見，以太坊上的區塊數據量大小和區塊Gas上限之間顯然有某種關系。如果是折線圖，也會呈現出上升趨勢。不過，二者的關系有點復雜。以太坊的Gas是衡量執行一項操作需要消耗多少計算資源的抽象單位。由于合約是圖靈完備的，你可以在交易中包含無數個循環結構。以太坊為單個區塊可用的Gas設置了上限，該上限目前為1200萬。

Tether在以太坊網絡增發10億枚USDT:據Whale Alert數據，北京時間5月10日21:37，Tether公司在以太坊網絡新增發10億枚USDT。交易哈希為cd05401c62ceb747d66ca5f148bbce352e876aa23e3deee459d785568a4e4168。[2021/5/10 21:45:32]

-2020年6月的以太坊交易量-盡管區塊Gas上限提高了50%，但是以太坊上的交易量依然低于歷史最高紀錄。這是因為大部分Gas都被用于token交易或智能合約交易。執行一個簡單的代幣交易需要消耗80000gas，而一個以太幣轉賬交易需要消耗20000gas。執行一個dapp交易視情況而定，但是其gas消耗量通常高于代幣交易。相比之下，比特幣則簡單得多，一個基本交易只有250字節。以太坊上沒有這種協議級交易壓縮，因為它采用的是賬戶系統。為便于管理賬戶，以太坊網絡每新增一個區塊，就會更新一次狀態。以太坊基金會的GriffinIchibaHotchkiss稱：“完整的以太坊‘狀態’指的是所有賬戶和余額的當前狀態，以及在EVM中部署并運行的所有智能合約的‘內存’。在以太坊區塊鏈上，每個得到最終確定的區塊都有且只有一個全網達成共識的狀態。每當有新的區塊添加到鏈上，狀態就會更改和更新。”舉一個最簡單的對照：比特幣狀態指的是UTXO。無論是以太坊狀態，還是比特幣狀態，都是較難理解的概念。簡單來說，就是網絡的內存或快照。因此，賬戶余額和合約中包含的代碼函數都是公開可見的。如果從創世塊開始同步以太坊，你需要遍歷4億個“節點”，需要1周左右的時間。每生成一個區塊，以太坊整個網絡10000多個全節點都要在本地同步更新，更新大約3000個狀態樹“節點”。這就意味著，你的計算機內存每隔15秒，就要同步一個區塊，同時磁盤也要一直讀寫每個區塊中對以太坊網絡的更改。因此，更改之處越多，計算機的內存和磁盤就越忙碌，等資源達到上限之后，就無法同步上整個網絡的進度了。無法保持同步指的不是不能下載歷史記錄，而是不能跟整個網絡同時完成交易處理。此外，去年還有一篇論文指出，對編程人員來說，要構造一個數學模型把“執行成本和所用資源數量”精確地關聯起來，并不是個簡單的問題。這篇論文還提到：“我們在計量模型中發現了一些差異，例如，指令定價方面的顯著不一致。我們設計了一個遺傳算法，可以生成比普通合約處理起來慢200倍的合約。之后，我們證明了，所有主要的以太坊客戶端實現都很脆弱，如果它們在消費級硬件上運行，一旦遭受攻擊，它們將無法與網絡保持同步。”同樣地，在比特幣系統中，如果攻擊者生成了一個很難驗證的區塊，甚至有可能導致你的計算機挖礦系統宕機。然而，如果有人這么做了，很可能會失去6.25BTC的區塊獎勵；如果是礦池這么做了，很有可能會失去所有礦工。但是在以太坊系統中，攻擊者損失的只是發布合約的成本，據研究人員發現，這點損失與攻擊所產生的影響根本不成正比。如果又要在當前形式的以太坊網絡基礎上實現擴容，又讓大家還能繼續運行以太坊節點，那就是非常復雜而且非常耗時的任務了。當然了，我們可以通過云服務提供商Infura來運行節點。對以太坊網絡的絕大多數操作都是由Infura上的節點完成的。據以太坊孵化機構ConsenSys的創始人JosephLubin所言，ConsenSys最近已經與AMD合資創辦了W3BCLOUD，旨在打造“下一代去中心化計算、存儲和帶寬”。然而，目前真正的解決方案是區塊鏈合約級分片。

以太坊核心開發者：測試網Rinkeby即將開啟柏林硬分叉:以太坊核心開發者PéterSzilágyi表示，測試網Rinkeby 將于3月24日開啟柏林硬分叉. 任何沒有更新的節點將停止同步，因為所有的簽名者都已經更新了。因此所有沒有更新的節點在統計頁面上會變成紅色，鑒于2/3沒有升級，統計頁面的大部分會變成紅色，在節點停止同步之前，最后一次呼吁更新你的節點，此前報道，測試網Rinkeby將于3月24日（區塊高度8,290,928）開啟。[2021/3/24 19:12:11]

-以太坊擴容方案-右側三個擴容方案都有獨立的網絡環境和區塊鏈，并與以太坊建立了通信。但是，就目前而言，這些網絡之間互不通信。如果歷史重演，那么第一步可能是將許多獨立的世界計算機相互連接起來，讓大家都能互通。最開始的時候，如果你有一臺手提電腦，你就只能訪問這臺手提電腦里的數據。后來，隨著技術上的突破，不同的手提電腦之間建立起了連接，你可以訪問鄰居的手提電腦里的數據了。由于這些計算機之間可以建立通信，我們可以允許所有人訪問我們的數據，不過不需要每個人都存儲我們的數據，除非他們想這么做。只有那些負責分享數據的人才需要存儲數據。我們只需要與其他人的計算機建立聯系，這樣我們就能看到彼此的數據了。也就是說，我們需要在OMG和ZK之間實現通信。我們之所以無法在比特幣和以太坊之間建立通信，是因為它們是不同的協議。但還是有項目在嘗試連接兩者。如果我們讓這些數據集群相互通信，那么只要它們都在同一個協議上運行，可擴展性就不再有任何限制。這是需要花費很多時間來實現的。如果從這個角度來看，我們就會發現中本聰和GregoryMaxwell都是對的，因為他們是從不同的時間層面來考慮的。中本聰考慮的可能是比特幣技術的總體發展。在他的聲明中，他顯然認為比特幣技術會像互聯網那樣發展。然而，Maxwell考慮的是當下。他有一句話說得非常對：如果你沒有為此付出足夠努力，就不可能實現飛躍。也就是說，我們正在發展中，或許最艱巨的任務已經完成了。在當前階段，我們不妨耐心享受這段升級的過程。這是需要時間來醞釀的。

聲音 | 律師Preston Byrne：以太坊生態系統中存在集中化問題:近期，在以太坊推遲君士坦丁堡硬分叉的情況下，Byrne＆Storm律師事務所合伙人Preston Byrne談及他對ETH的看法。Byrne首先指出，雖然他不能得出以ETH是集中化的最終結論，但有一些危險信號指向該生態系統中存在的集中化問題。Byrne列出了四點以表明“ETH是集中的”，分別是：1.ETH創始人十分可疑，他引起人們對財富集中化的關注，而持幣者們甚至有能力使ETH崩潰；2.以太坊節點強調集中化，集中式服務提供商，特別是ConsenSys支持的Infura，對節點基礎設施造成了巨大影響；3.由于Geth和Parity目前在生態系統中占主導地位，因此缺乏以太坊客戶；4.在君士坦丁堡硬分叉推遲一事上，以太坊核心開發者有權在片刻的時間內做出如此重大的決策變化，這一事實值得懷疑。[2019/1/20]

聲音 | 慢霧安全團隊：區塊鏈技術本身存在安全缺陷 可參考以太坊漏洞賞金計劃實現安全:據火訊財經報道，慢霧安全團隊表示，區塊鏈技術本身存在安全缺陷，研究區塊鏈安全的可以參考以太坊漏洞賞金計劃實現安全，包括：1. 客戶端協議實現安全；2. 網絡安全；3. 節點安全；4. 客戶端應用安全；5. 算法使用安全；6. Solidity 語言安全；7. ENS 安全。[2018/7/2]

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