TPS:V神发布以太坊状态到期和无状态路线图，同步实施以解决状态暴增问题

原作者：VitalikButerin，《状态到期和无状态路线图》

以太坊的状态规模正在迅速增长。目前仅状态大小大约有35GB，如果包括所有Merkle证明在内，则超过100GB，并且每年大约增加一半。状态存储也是以太坊经济学的一个弱点：它也是唯一一种机制，使得参与者支付一次就可变成节点永远的负担。为了保持以太坊的可扩展性和可持续性，我们需要一些解决方案。

有两种途径的解决方案，并且已经存在很长时间：弱无状态和状态到期：

状态到期：从状态中移除最近没有被访问过的状态，并需要见证人才能恢复过期状态。这会将每个人需要存储的状态减少到大约20-50GB。

弱无状态：只需要区块提议者存储状态，并允许所有其他节点无状态地验证区块。在实践中实现这一点需要切换到Verkle树以减少见证人的规模。

V神发布ChatGPT编码试验文章，表示AI不能替代程序员:12月6日，以太坊创始人Vitalik Buterin发布使用ChatGPT进行编码试验的文章。根据其试验结果表示，ChatGPT在编码过程中会出现错误，但也介绍了一些新的编码模式，并且会加快编码速度。V神表示：人工智能正在迅速改进，我希望它能继续进一步优化，并随着时间的推移消除此类错误。然而，人工智能远不能替代人类程序员。[2022/12/6 21:26:23]

本文档描述了同时实施这两个想法的多阶段提案。事实证明，这比先后连续执行这两个解决方案要容易得多。没有Verkle树的状态到期需要非常大的见证大小来证明旧状态，而切换到没有状态到期的Verkle树需要就地转换程序，这几乎与仅实现状态到期一样复杂。然而，如果同时进行，这两项改革解决了彼此面对的挑战：状态到期涉及每年创建一个新的状态树，允许Verkle树随着时间的推移逐步引入而无需就地转换，而Verkle树解决了见证人规模的问题。

V神发推为信标链庆生，并发布更新版路线图:12月3日消息，V神发推为信标链庆生，并发布更新后的路线图，新版路线图“展示了以太坊协议开发的现状以及未来发展的顺序。”

V神表示：“我敢肯定，像所有的图表一样，这张表也遗漏了很多东西，但是它也涵盖了很多重要的东西!”[2021/12/3 12:47:36]

相关链接：状态到期和无状态思想的发展历史

无状态客户端概念，最初的ethresear.ch帖子：https://ethresear.ch/t/the-stateless-client-concept/172?

状态租金，2015年原始提案：https://github.com/ethereum/EIPs/issues/35?

V神发推称赞EIP 1559 用户质疑该提案将会损害矿工利益:10月20日消息，今日上午V神发推称，EIP 1559正是当今世界所需要的。对此，有用户表示反对，称应该否决该提议，他表示虽然EIP 1559确实很有趣，但是似乎它会对矿工造成很大的伤害。并认为如果该提议获批将会影响大型矿工和矿业集团继续参与以太坊网络挖矿。目前V神尚未回复。

据悉，EIP 1559由V神于2018年首次提出，预计使以太坊区块链的收费市场更加可预测并缓解拥堵。[2020/10/20]

ReGenesis：https://medium.com/@mandrigin/regenesis-explained-97540f457807?

Verkle树：https://notes.ethereum.org/_N1mutVERDKtqGIEYc-Flw?

动态 | V神发5篇博文谈以太坊2.0未来将遇到的难题:据Coindesk文章报道，在以太坊Devcon大会期间，V神笔耕不辍，连发5篇博客文章，谈论以太坊2.0未来将遇到的难题。现整理如下：

1.在短期内（指如果ETH2.0发布），将ETH从以太坊2.0转移到以太坊1.0仍然存在这个可能。以太坊2.0开发人员Preston Van Loon表示，在ETH 2.0和 ETH 1.0之间创建双向桥的复杂性给两个链带来了“安全风险”。Buterin提出了两种可能的方法来在两个区块链之间建立“桥梁”。他承认，“如果以太坊2.0遭到破坏，这两项建议都需要在以太坊1.0方面采取紧急补救措施。”为了降低此类风险，Buterin建议在投票期间启用“人为干预”，以逆转从以太坊1.0网络进行的迁移。目前这仍然是项建议，研究人员还没在 ETH 2.0中设计迁移“桥梁”。

2.在ETH2.0和ETH1.0完全合并之前，以太坊2.0可能会与ETH1.0并行使用多年。区块链研究员Mihailo Bjelic表示，在开发人员确定其可靠性之前，以太坊2.0这样的复杂系统不应取代当前的以太坊主网。V神在博客文章中称，希望这种过渡是平稳的。

3.调用有关以太坊2.0区块链的数据将比以前更加昂贵。V神针对这些问题，在博客文章中建议开发人员可以在编写验证器时控制其规模等。

4.以太坊将失去原子交易的能力。ETH 2.0将破坏以太坊上原子交易能力，即一次完成所有交易（交易拆会在不同分片间完成）。V神认为，不同应用之间可以具备更强交互能力，但也会使一些活动受阻，使得更难吸引加密货币交易者。

5.V神在博客文章中提出ETH 2.0 在发布时分片数量会降低，先前为1024个分片，现在提出的为64个分片，主要好处是以太坊2.0的分片之间可以通信更快，更简单。[2019/10/25]

关于边界见证大小的演示：https://www.youtube.com/watch?v=qQpvkxKso2E?

V神发火：你们再炫富，我就退出:以太坊已成为加密货币2.0代表，但以太坊创始人Vitalik Buterin却时常充满担忧，他认为，加密货币技术正朝着错误的方向前进。他不希望以太币沦为投机者的天堂，而是能够渗透进所有的工业中，将全世界的经济、社交、文化都去中心化。他警告说：数字货币随时可能归零，传统资产仍是存款首选。他不希望人们带着数千亿美元的数字纸上财富到处炫耀，并威胁道，“如果你们再这样的不成熟，我就将退出以太坊。”[2018/3/17]

状态大小管理理论：https://hackmd.io/@vbuterin/state_size_management?

复活冲突最小化状态边界：https://ethresear.ch/t/resurrection-conflict-minimized-state-bounding-take-2/8739?

无状态和状态到期的一些路径：https://hackmd.io/@vbuterin/state_expiry_paths

回顾：状态到期是如何工作的？

这是对此处提议的机制以及本文档中提议的内容的描述。核心思想是每个时期都会有一个状态树，当新时期开始时，会为该时期初始化一个空状态树，任何状态更新都会进入该树。在一段时间内发生的所有写入都进入最新的树。

请注意，这些大约一年的状态到期时间在历史上有时被称为“时期”，但我正在切换到“周期”一词以避免与信标链时期混淆。

保持两个关键原则：

只能修改最近的树。所有旧树都不再可修改；旧树中的对象只能通过在新树中创建它们的副本来修改，并且这些副本取代了旧副本。

全节点预计只持有最新的两个树，因此只有最新的两个树中的对象才能在没有见证人的情况下被读取。阅读较旧的树则需要提供见证人。

“见证”是一个简短的证明，它证明一个值或一组值位于树中的某个位置，可以由只有树根的人进行验证。例如，可以做一个见证，证明账户0x124f...89ab的存储槽123在某个状态下包含值50，任何拥有该状态树根的人都可以验证该证明。

状态到期建立了一种混合状态机制：共识节点需要存储最近访问或修改的状态，但可以使用基于见证的无状态客户端方法来验证较旧的状态。也就是说，可以维护一个“归档节点”，它甚至可以存储历史状态树，或者是一个完全无状态的节点，它使用见证人来验证甚至最近的状态。然而，gas成本结构和默认网络格式是围绕节点存储最新的两个状态树的假设构建的。

路线图

这种转换路线图分阶段实施。这些阶段包括：

周期1硬分叉：我们从周期1开始实施一个硬分叉。在此分叉之后，将有两个状态树：十六进制Patricia树和一个新的Verkle树

原始EIP：https://notes.ethereum.org/@vbuterin/verkle_tree_eip

地址周期扩展：地址从20字节扩展到32字节，新的地址格式包括“地址周期”的概念。这允许新合约在不需要提供见证人的情况下填充新的存储槽。这可以在最终状态到期转换之前、周期1硬分叉之前或之后的任何时候完成。

VB的提议：https://ethereum-magicians.org/t/increasing-address-size-from-20-to-32-bytes/5485

Ipsilon团队提案：https://notes.ethereum.org/@ipsilon/address-space-extension-exploration

周期2硬分叉：我们实施了开始周期2的硬分叉，并安排了未来阶段的开始。周期0十六进制Patricia树被替换为Verkle树，并且客户端只存储根，因此周期0树中的状态现在需要见证人来证明。在此之后，状态到期计划已全面实施。

原始EIP：https://notes.ethereum.org/@vbuterin/state_expiry_eip

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