重置以太坊2.0能减轻以太坊负担吗？

在以太坊已经成功运行了多年之后，重置以太坊听起来确实令人担忧。对于一个加密货币网络来说，重置是一个需要技术和经济上重视的过程。

这个提议在以太坊社区中已经讨论了很长时间，主要涉及到以太坊1.0链的状态。在未来的以太坊2.0进程中，需要将1.0和2.0进行合并，以及了解未来以太坊将面临的升级任务。

以太坊社区开始研究这个问题是由以太坊ledgerwatch的开发者AlexeyAkhunov提出的。他基于COSMOS的问题和解决方案，提出了重置以太坊的推论。通过阅读他的文章，可以初步了解重置以太坊的概念。

CosmosHub的经验教训

如果你观察过CosmosHub如何从版本1升级到版本2，然后再从版本2升级到版本3，你就会知道这实际上是通过重新启动区块链来完成的。升级后，节点运营商必须关闭他们的节点，并生成CosmosHub状态的快照，然后使用该快照任何想要加入Cosmos的人都需要获取CosmosHub-3的起点，下载CosmosHub-3的所有块（而不是CosmosHub-1或CosmosHub-2），然后重播它们。

我们可以“重新启动”以太坊1吗？

让我们看看这种方法在以太坊中是否适用。假设我们有一个非常大的区块链（150-160Gb），以及相当大的状态（40-100Gb，取决于你的存储方式）。这种“重新启动”的明显好处是，新连接的节点将从40Gb的初始状态开始，而不是从价值150Gb的块开始。但下载40Gb的创世块仍然不是一个好的体验。以太坊中的状态是隐式的，只有状态的默克尔根哈希是显式的。

现在假设我们可以使用这些隐式存储的40Gb状态，只使用根哈希作为起点。那么我们如何让事务能够访问隐式状态的一部分呢？

请记住，即使现在40Gb的状态也是隐式的，它的获取方式是实现细节。你可以运行所有一千万个块来计算它，或者通过快速同步或扭曲同步下载它的快照，甚至可以从别人的外部磁盘复制它并重新验证。尽管状态是隐式的，但我们假设区块生成者（通常是矿池）可以访问该隐式状态，并且始终能够处理所有的事务。我们要取消的假设是，所有其他验证节点都可以访问该隐式状态，以检查块中的事务是否有效，并确保块头中显示的状态根哈希与该块的执行结果匹配。

是无状态的以太坊吗？

如果你对无状态以太坊完全熟悉，你可能会意识到这正是我们在尝试做的事情-保留块生成者对隐式状态的访问权，但删除其他验证节点具有相同访问权的假设。我们建议通过让打包者在区块中添加额外的证明来实现这一点，我们将这些证明称为“区块见证”。

区块中的证明与交易中的证明？

当人们第一次了解这一点时，他们可能认为这些额外的证明确实是由交易发送者提供的，并成为交易有效负载的一部分，但我们必须向他们解释，这不是打包者的责任。但后来我们发现交易将不得不包含一些额外的证据。也就是说，他们将需要证明发送地址有足够的ETH来购买交易的gas，并且该账户中的所有其他交易的随机数，但随机数较小。他们可能还需要证明发送帐户的随机数，以便节点可以检查是否存在随机数的间隙，并通过一系列不可行的交易发现潜在的DDOS攻击，并进行更严格的检查。

ReGenesis提供缓解

对于DSA的担忧无法轻松完全解决，但可以有效缓解，以至于用户很少会遇到不便，并且永远不会陷入“无法实现所需状态转换”的境地。缓解措施依赖于额外的规则，即与交易一起提供的任何证据（根据状态根进行检查，但不一定足以使交易成功）成为隐式状态的一部分。因此，用户重复尝试执行事务时，隐式状态将不断增长，并最终成功。任何试图“诱捕”用户的攻击者，都必须想出更复杂的方法来重定向事务对状态的访问，而不是隐式状态。最终，攻击者将会失败。

随着隐式状态从无到有（仅在“重新启动”之后）的增长，涉及到事务的证据将减少。经过一段时间，大多数交易甚至不需要附加任何证明，只需涉及到状态中一些非常古老且“尘土飞扬”的部分。

我们可以继续下去吗？

我将这称为“重新启动”再生，可以定期进行以减轻非挖矿节点的负担。它还代表着无状态以太坊的戏剧性版本。

重复执行ReGenesis将简化以太坊客户端的实现架构。它几乎可以消除对更高级快照同步算法的需求。如果我们每1m个块（大约6个月）执行一次ReGenesis，那么就可以在BitTorrent、Swarm、IPFS上使用状态快照以及区块链文件。目前我们做不到这一点，因为状态每15秒钟发生变化，而不是每6个月。如果客户端实现可以处理6个月的数据块回放，那么我们就不需要频繁重置状态。