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以太坊价格飞涨的背后-治理是如何运作的？
以太坊客户端开发者 - 任何维护以太坊客户端的人。这包括Geth、OpenEthereum、Nethermind开发者以及Besu开发者和维护这些客户端的Ethereum Classic分叉的开发者（对于ETC分叉的维护者，他们的参与有点特殊，我今天不会在这里讨论这个问题）。
大多数钱包软件都依赖于 Infura 等中央化提供商。若是我们想要独出机杼一些，就需要开发一个可以在低资源装备上运行的新型轻客户端。
在本文中，我们将先容以太坊状态是什么，以及若何让轻客户端易如反掌地获得它。
以太坊状态
当我们提到 “状态” 时，我们指的是所有账户信息（如 ETH 余额）以及所有存储在智能合约中的数据。现在，状态包罗：
1.32 亿个账户
约莫 10 GB 的账户数据
约莫 30 GB 的合约 storage 数据
约莫 60 GB 的 Trie 节点经常性数据
我们先来看一下客户端现在是若何接见状态的。
同步
以太坊节点需要接见完整的状态才气处置新挖出的区块。我们可以通过执行从创世块最先到链首块的每个区块来重新盘算出状态。通常情形下，我们不会接纳这个方式，由于盘算成本太高。
客户端倾向于直接从其它完全同步的客户端那里获取完整的状态副本。虽然差别的客户端执行该操作的详细方式差别，但无论是哪种客户端，在首次上线或离线一段时间后再次上线的情形下，通常都要破费一段时间同步至最新区块。
同步可能需要破费许多时间。若是你使用自己的节点与区块链交互，这会是一大缺陷。要让客户端一直保持同步状态，你不仅需要花时间守候客户端同步，还需要消耗盘算机的盘算和存储资源。
我们的解决方案是专门针对资源受限的装备而设计的，可以一举解决上述两个问题。我们的轻客户端在运行时只需消耗最少的 CPU/RAM/HDD/带宽资源，而且可以保证永远在线。
固然了，差别的装备之间存在差异，甚至有可能泛起无法蒙受基础负载的情形。为了应对这一情形，我们正在起劲免去完全同步的需求。在我们设计的模子下，客户端只需要准确获得链首块的信息即可。
我们的最终目标是构建一个在首次安装或离线一段时间后再次上线能够立刻使用的客户端。这个客户端只需能接见准确的数据即可。
按需状态可得性
在现在的 DevP2P 以太坊协议中，有一个名为 GetNodeData 的新闻。它可以用来检索以太坊状态的随便部门。我们已经在 Trinity 中使用该网络新闻来开发 “Beam” 同步模式并证实了其可行性。这是我们举行的基础研究之一，旨在证实这种新型轻客户端是可以实现的。
遗憾的是，当前的 DevP2P 以太坊网络并不合适用于轻客户端用例，由于它需要每个节点都能存储跨越 40 GB 的状态数据，并提供状态的随便部门。无法响应这些状态数据请求的节点不太可能维持康健的对等毗邻。
按需状态接见模式
当前网络的设计是同步完整状态。GetNodeData 新闻适合我们的按需状态检索实验只是一个巧合。为了让客户端能够同步完整的状态，高效的接见模式是按顺序遍历数据，获得延续的大数据块。然而，在钱包用例以及我们的新型轻节点用例中，接见状态的需要需要很大程度上是随机的。
钱包接见状态的主要方式是通过以下 JSON-RPC 方式：
eth_getBalance 用来检查账户余额
eth_call 用来查询合约数据（如代币余额）
eth_getTransactionCount 和 eth_estimateGas 用来构建买卖
eth_getBalance 和 eth_getTransactionCount 仅从主要账户 Trie 中读取值。因此，可以通过挪用该方式获得Trie 上现有的 1 亿多个账户中随便一个地址的情形。
eth_call 和 eth_estimateGas 都涉及现实的 EVM 执行。EVM 执行可以从 1 亿多个账户中的随便一个及其底层合约存储 Trie 中读取数据。
我们发现，钱包只需读取少量数据，而且读取的需要是随机的。这在根本上与同步完整状态差别，因此这两个用例不太可能通过统一个解决方案来解决。
我们需要解决的问题
新的网络需要解决当前网络存在的一些缺陷。
若何分管并降低存储压力
这个网络上的节点要能为存储完整状态孝敬少量存储空间。我们想让网络中的每个节点存储一小部门状态，而非完全复制所有状态。有了足够多的节点，整个网络就可以易如反掌地以极高的复制因子存储所有状态。
若何找到你需要的状态
由于每个节点只需存储小部门状态，我们再也不能盲目地向网络中的随便节点请求数据。因此，网络需要一个节点发现机制，以便节点获取所需数据。
若何确保数据永远是最新的
差别于可以构建成只能添加型文件的区块链历史记录，以太坊状态是连续转变的。每个买卖都市导致账户余额和合约存储发生转变，这些更新需要在网络中广播。
若何从网络中读取数据
主要的是，客户端要能高效地从网络中读取数据。挪用 eth_estimateGas 将凭据最新的状态根展望执行买卖，来确定买卖需要消耗的 gas。若是是一个只涉及两个账号的简朴转账买卖，所需的数据量相对较小。然而，若是是与智能合约交互而且需要用到合约存储的庞大买卖，客户端需要从数据库读取的数据量则大得多。
假设一次网络往返需要 100 ms，那么一笔需要 100 个状态部门的买卖需要破费约莫 10 秒时间来估算 gas 使用量。若是延迟太久，一些操作可能需要破费过多时间才气完成，这会大幅降低网络的可用性。
若何解决合约存储失衡问题
账户 Trie 在设计上是平衡的，但合约存储不是。这就导致合约存储很难处置。
潜在解决方案
人们正在努力研究按需状态可得性。现在，我们还不清晰该研究的未来偏向，然则我们现在主要聚焦于两个差别的方式。
GetNodeData 气概的原生 Kademlia DHT
我们可以接纳的最简朴的解决方案之一就是，接纳与 GetNodeData 相同的运作方式，然则仅要求每个节点存储距离自己最近的数据，而非所有数据。Trie 上的每个节点都有一个哈希值，我们可以使用这些哈希值将 Trie 数据与DHT 键空间（keyspace）关联起来。你可能还记得，Kademlia DHT 网络有一个新特征：遍历键空间只需 O(log(N))。
这个方式的缺陷在于效率和速率。存储由单个节点哈希哈希作为键的 Trie 数据需要存储大量中介 Trie 节点，这会导致网络需要存储的数据总量翻倍。
这个方式也会让数据检索变得低效。通过该结构查找数据时，你必须从状态根最先遍历 Trie 节点。对于账户Trie 来说，这平均需要 7 次查询，才气获得现实的账户数据。
这个方式确实具有很大的优势。它彻底避开了合约存储失衡问题，由于各个 Trie 节点的哈希值是随机的，因此数据会自动呈随机漫衍。再进一步来看，若是网络大到足以存储完整的 6TB 存档历史，这个网络最终将酿成一个归档节点。
这个方式的另一个主要优势是，可以免去对证实的需求。我们直接构建 Trie 和所有中心节点，因此无需相关的默克尔证实。
现在，我们正在起劲确定这个方式是否能够到达性能要求。
叶子节点和证实
另一个方式是将 Trie 的叶子节点组成共享统一条基础路径的延续的块。各个节点会存储 Kademlia DHT 网络中离自己最近的 Trie 路径 “周围” 的所有叶子节点。对于高度平衡的账户 Trie 来说，这个方式异常有吸引力。
通过 Trie 路径处置数据，我们无需遍历 Trie，接见叶子数据的庞大度将下降到 O(1)。若是你还记得的话，GetNodeData 气概的原生方式平均需要 7 次网络往返，才气接见存储在 Trie 叶子节点中的数据。然而，本节所先容的方式在性能上的优势异常主要，而且是实现网络可用性必不可少的。
这个方式的优势也是有价值的。确保数据是最新的会极大提高庞大性。有许多方式可以做到这点，然则每个方式都有权衡取舍。虽然数据可以就地更新，然则这需要每个节点都举行昂贵的盘算。或者，每次挖出一个新的区块后，更新后的证实都市广播至全网节点。这些方式都在盘算和带宽之间举行了权衡取舍。但无论是盘算照样带宽，这两个在我们眼中都是稀缺资源。
以太坊客户端开发者 - 任何维护以太坊客户端的人。这包罗Geth、OpenEthereum、Nethermind开发者以及Besu开发者和维护这些客户端的Ethereum Classic分叉的开发者（对于ETC分叉的维护者，他们的介入有点特殊，我今天不会在这里讨论这个问题）。
用户--使用以太坊举行买卖的人。这包罗使用dapp的人，发送/吸收币的人等。
用户委托 - 通常情形下，用户会将自己的决议权委托给第三方。Infura和中央化买卖所是两个异常常见的委托人。主流的dapp是另一类常见的用户委托，用户会去他们最喜欢的dapp所在链上。当我们说到用户做决议的时刻，许多时刻会委托给其他地方，但最终照样用户的决议。
流程
每个客户端都有自己的开发者，他们有自己的念头、愿景等。每一个产物的开发者之间都市决议他们想要在客户端中放入什么，什么时刻公布客户端，以及公布更新时客户端会有什么功效。
现在差别客户端对于开发者来说是可选的，但在已往，客户端开发者示意希望相互保持兼容，以是他们通常会派一名代表介入交流，试图与其他客户端开发者协调。
最终，每个客户端团队都市公布他们以为合适的客户端更新，这些更新（理想情形下）将与其他客户端兼容，并拥有与其他客户端一致的分叉块号。若是客户端公布兼容的代码，共享一个fork块触发器，那么客户端在用户运行时将能够相互通讯。
一旦客户端公布，客户端开发者和/或他们的支持者会向用户做通告，用户会选择是否更新客户端，或者可能切换客户端。用户通常会将这一决议委托给第三方，如Infura或中央化买卖所，但最终用户可以决议他们想要在什么那里举行买卖。在委托投票的情形下，若是他们差别意他们的委托人，他们通常可以切换供应商（这对于托管委托来说有点棘手，由于托管人可能会拒绝把你的钱交给托管人差别意的链上）。
谁来做决议？
这里没有单一的决议者。任何人都可以公布一个客户端，宣布一个客户端，分叉一个客户端（它们都是开源的）等等，用户可以选择使用任何他们想要的客户端。
每个客户端的焦点开发者都有一套他们小我私家所体贴的特殊内容，他们通常会向其他客户端开发者表达。若是所有的客户端开发者都赞成开发同样的功效，那么事情就会很顺遂，他们会在公布时间表上举行协调。
若是客户端开发者没有就公布什么功效或何时公布杀青一致，那么他们中的一些人可能会开发、宣布并推出差别的功效集。我们之前在ETH/ETC的分叉中就看到了这种情形，并不是所有的客户端开发者都赞成若何举行，以是我们最终得到了两条差别的链，由差别的群体来维护。
若何处置分歧？
没有一个焦点开发人员以为这是一个好主意，他们都决议不把它集成到他们维护的客户端中。
一些焦点开发人员以为这是一个好主意，但不愿意分叉，而另一些人以为这是一个坏主意，愿意分叉。
有些焦点开发人员以为这是个好主意，愿意分叉，而有些人以为这是个坏主意，不愿意分叉。
一些焦点开发人员以为这是一个好主意，愿意分叉，而另一些人以为这是欠好的，愿意分叉。
所有焦点开发人员都以为这是一个好主意。
在1和5的情形下，事情希望异常顺遂。
在2和3的情形下，通常会举行讨论，试图通过领会人们产生分歧的根本原因来杀青共识，若是可能的话，试图为这些问题找到一个可行的解决方案，但若是不能杀青 "大略的共识"，那么信心更坚定的一方可能会获胜。
在4的情形下，我们有一个类似ETH/ETC的分叉。
用户若何介入其中？
作为以太坊的用户，您可以选择是否运行一个给定的客户端，这意味着若是您以为改变欠好，您可以选择爽性不升级。事实上你也激励您实验说服其他人（在适当的场所）和您一起运行差别的客户端，若是您以为这样做是最好的。
若是你有手艺头脑，你也可以通过向焦点开发人员提出新的手艺想法来介入（例如，通过https://ethresear.ch）。你也可以通过加入现有的团队、维护自己的fork或者从头开始构建一个新的客户端来介入客户端的开发。
开发者若何决议要写什么代码？
每个以太坊客户端开发者都有自己的念头，有些是众所周知的，有些是保密的。这些念头有些是经济上的（例如，他们被别人赞助，而别人也有自己的念头），有些念头是利他的（例如，他们想确立一个更抗审查的未来）。
然而，由于上文提到的 "用户决议运行什么 "的特点，焦点开发者通常会构建他们以为用户现在和未来会想要运行的软件。大多数以太坊客户端开发者对编写没有人使用的软件不感兴趣，以是最终他们通常以他们以为用户想要的器械，或者对用户有利的器械为指导。
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