品品科技 | 通向以太坊2.0：读懂「无状态验证机制」，火星独家免责声明：本文旨在传递更多市场信息

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来源：火星独家

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编译|Bite@火星财经App
以太坊2.0最广为人知的变化是Staking和分片，这些变化都是从以太坊中获得灵感。
当以太坊在2015年推出时，它引入了“通用”区块链的概念，任何人可以在网络上构建与ETH和各种代币互动的应用程序。这些应用为去中心化金融(DeFi)打开了成熟大门，并发展到持有超过10亿美元抵押资产的金融产品。
以太坊2.0距离全面启动仍需要2–3年的时间，并且Eth2.0将被部署为由信标链（BeaconChain）与多条分片链（ShardChains）构成的独立区块链，而Eth1.0需要经过改动与升级方能成为Eth2.0中的其中一条分片链。这意味着现在运行的以太坊1.0区块链需要进行改动，并且在未来的5~10年保持运作，持续发展。而Eth1.x即为以太坊1.0升级版本的代称。 Eth1.x的首要目标旨在解决现在区块链日益增长的资料负担。
当人们谈论以太坊及其状态规模时，你可能听说过“状态膨胀”(statebloat) 。这是指支付一次GAS费会让你的数据在以太坊区块链上永久保存，从而导致一个无限的、不断增长的状态，其中甚至有很多无用数据。状态在存储空间上膨胀，这意味着随着网络的使用，以太坊节点需要更多的存储或更高性能的硬件。从长远来看，这增加了以太坊节点运行的门槛，并且每当区块GAS限制增加时，状态增长就成为一个更大的问题。
【品品科技 | 通向以太坊2.0：读懂「无状态验证机制」，火星独家】无状态性
无状态客户端的概念是最先由Vitalik在探索Sharding(分片)的情况下提出来的，但之后在围绕Eth1.X的讨论中也被探讨。起初这种方式被认为太过复杂，但随着Trinitybeansync方式展现了semi-statelessness(半无状态性)对于轻客户端的可行性，无状态客户端的概念获得了很多支持。
什么是“状态”？
要解释无状态以太坊，我们首先需要理解“状态”(state)的概念。当我们提到“状态”时，一般是指“事务的状态” 。
以太坊的完整“状态”描述了所有账户和余额的当前状态，以及在EVM中部署和运行的所有智能合约的集体历史。链上每个最终确定的区块，都有且只有一个状态，这是由网络中的所有参与者共同确认的。每当有新的区块被添加到链上，状态都会随之改变且更新。
我们来看一下以太坊客户端软件中一般的交易过程：

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在区块中执行交易需要交易数据（蓝色矩形所示），及当前状态（黄色矩形所示）；执行结束后，原本的当前状态变为历史状态，同时产生新的当前状态。处理交易可能还需要一些别的数据（如区块时间戳，或是前个区块哈希值），但我们先忽略这些大小固定且无关紧要的部分。执行交易还会产生明细（receipt）（绿色部分），但在讨论无状态客户端时也可暂时忽略。
无状态客户端的核心思想是：在区块中执行交易过程时，不访问整个状态。
Eth1.X扩容难题
Eth1.x研究的重点是将当前的以太坊链转移到“无状态客户端”(Stateless以太坊) ，最终目标是顺利过渡成为Eth2.0中的一个执行环境(ExecutiveEnvironment) 。
以太坊已经发布了近5年的时间，惊人增长的背后也让业界注意到了它的瓶颈是什么，随着越来越难运行全节点，以太坊网络可能会变得越来越中心化；随着网络延迟的增加，它的速度可能会越来越慢；随着“状态膨胀”的出现，区块验证可能变得越发困难。最终，随着交易吞吐量达到上限，且客户端改进越来越难以实现，终端用户与核心开发者都将非常受挫。