狀態可得性：GetNodeData DHT 方案_ODE

我的團隊正在驗證一個?“狀態可得性”問題的解決方案是否可行。

方案概述

我們的方向大致如下：

網絡是一個分布式哈希表。

賬戶和合約存數據存儲在它們各自的trie節點中。

網絡中的節點擁有所有區塊頭數據。

每個區塊中新的trie數據都以證明的形式發送到網絡中。

我們將這個方案稱為GetNodeData方案，因為它與快速同步方案獲取狀態的方式差不多。

trie節點vs葉節點證明存儲

我們選擇將數據存儲在各個trie節點中，因為這樣比較簡單。

數據：大約四分之一的峰值哈希率仍然處于離線狀態:金色財經報道，據鏈上分析平臺Glassnode數據，比特幣挖礦哈希率現已從 2021 年的低點回升了 54%。大約一半的挖礦網絡在 5 月份下線，因為大遷移的影響已經顯現。這種恢復表明，大約四分之一的峰值哈希率仍然處于離線狀態。[2021/9/16 23:28:38]

另一種方法是僅存儲葉子節點的值和附帶的證明。這個方法比較復雜，因為證明需要不斷更新。更新證明可以在本地完成，但是需要進行EVM計算并廣播完整的區塊見證消息。EVM計算成本很高，而完整的區塊見證消息很大。

通過將數據存儲在各個trie節點中，網絡節點只需存儲這些trie數據，并驗證新數據的默克爾證明即可。

V神：無狀態客戶端承諾在不犧牲驗證情況下改進區塊鏈節點，但在加密技術方面有障礙:在Unitize會議上，以太坊聯合創始人V神提供了關于無狀態客戶端轉換的最新進展和問題的最新情況。簡而言之，無狀態客戶端是一種允許節點完全參與驗證而不必保留整個區塊鏈早期歷史的方式。該狀態代表所有當前余額，智能合約代碼及其各自的數據。每個新塊只對狀態進行很小的更改，但是所有這些更改都必須針對整個區塊鏈進行驗證，這使得它是一個非常低效的過程。無狀態客戶是以太坊1.x計劃的核心重點，該計劃旨在使現有鏈保持可用狀態。但是這項研究對以太坊2.0也具有重要意義。V神說：“在以太坊2.0分片環境中，無狀態客戶端基本上是必需的，因為節點會在不同分片之間快速重新組合。”但V神還強調，其他區塊鏈也在研究無狀態客戶端，包括比特幣。無狀態客戶端依賴于加密技術，只計算狀態更改并驗證它們，而不必將狀態本身保存在內存中。但其中涉及的密碼學仍不完善。（Cointelegraph）[2020/7/10]

迄今為止的發現

分析 | 幣安交易所轉出100萬枚USDT 資金呈凈流出狀態:據合約帝鏈上數據監測顯示：北京時間6月14日15:06，比特幣鏈上出現一筆100萬枚USDT的大額轉賬，該筆交易的轉出賬戶為幣安交易所。據悉，幣安交易所24小時內USDT流入量為3320萬，流出量為5090萬，呈現凈流出狀態。合約帝入駐實盤分析師天啟資本認為，今日合約市場出現的季度交割會成為行情的關鍵變盤點，資金的流出增加會加大多軍的持倉風險。[2019/6/14]

預期延遲

基于DiscV5DHT的經驗，我們預期網絡查詢時間約為100毫秒。

每筆交易的Trie節點

行情 | 數據顯示：四家交易所昨日 ETH 余額變化均為流出狀態:據 Searchain.io 數據顯示：截止今日 0 點，包含未公開的數據中，Bitfinex 的 ETH 余額最高。從余額變動來看，根據 Searchain.io 自有交易所標簽統計，除 Gemini 有少量 ETH 流入，其他交易所 ETH 余額均為流出。其中 OKEX 流出最多，為 1.1 萬 ETH，Bitfinex 和

Huobi 流出 1 萬 ETH 和 0.8 萬 ETH。[2018/9/19]

NickGheorghita一直在研究常見交易類型所涉及的trie節點的數量。在樣本數量較少的情況下，他得到的初步結果是：

簡單價值轉移：～30個trie節點

ERC20轉賬/批準：～50個trie節點

如果延遲為100毫秒，則執行eth_estimateGas和eth_call需要的時間上限分別為3秒和5秒。我們還可以通過一些基礎的優化來降低延遲。

我們正在進行更深入的實驗，來測量大型主網交易區塊的延遲情況。

垃圾回收和冷狀態

BrianCloutier已經對冷狀態訪問模式進行了一些調查。

關于冷狀態的定義，請參見這張術語表。

的那部分狀態。）

Brian的發現是，大多數區塊都會觸及之前100萬個區塊都沒有觸及的狀態。

這就涉及到垃圾回收。

如果網絡有足夠的空間存儲完整的歸檔狀態，我們就不需要垃圾回收。

如果網絡沒有足夠的空間來存儲完整的歸檔狀態，則該網絡必須執行某個機制來防止冷狀態丟失。

待解決問題

重復數據刪除和垃圾收集

存儲trie相同的兩個合約擁有同樣的trie節點。

同樣地，余額、nonce、代碼和狀態相同的兩個賬戶的賬戶數據也存儲在同樣的葉節點上。如果我們使用節點哈希作為鍵來存儲節點，必須通過引用計數來實現垃圾收集，否則就無法知道從一個trie中移除的節點有沒有在另一個trie中使用。

一種解決方法是，將節點在trie中的位置及其節點哈希作為鍵。這樣可以使用排除證明來刪除節點，但是會因為需要存儲重復數據而造成額外的成本。

一個待解決問題是，這會在多大程度上提高存儲需求。

歸檔vs垃圾收集

我們需要想清楚如何實現垃圾回收，或者說，確認網絡是否可以成為歸檔節點。

解決垃圾回收問題的方案：

移除重復數據刪除機制，并使用(trie_path,node_hash)作為鍵來查找數據。

監控網絡并主動重新添加冷狀態。

弄清楚垃圾回收的子集是否可以僅發生在賬戶trie中的中間trie節點上。

確保網絡能夠像歸檔節點那樣運行。

數據入站

我們需要將新創建的trie數據推送到網絡中。網絡中的節點預期會存儲所有區塊頭的最新快照，從而將證明與最新狀態根錨定。

待解決問題有：

新的trie數據的完整區塊證明有多大？

區塊證明中每個節點各自的證明有多大？

原文鏈接:

https://ethresear.ch/t/state-availability-getnodedata-dht-approach-dev-update/8657

作者:??PiperMerriam

翻譯&校對:?閔敏&?阿劍

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