STA:以太坊階段式同步：重構完全同步模式（Full Sync）

階段式同步重構自Go-Ethereum的完全同步模式，以實現更好的性能。

階段式同步需要進行大量讀寫操作。雖然我們的目標是能夠在機械硬盤上同步節點，但是我們仍建議使用固態硬盤。

顧名思義，階段式同步需要依次執行10個階段。

階段式同步是如何運作的

Turbo-Geth客戶端會向每個對等節點了解該節點的HEAD區塊，然后依次執行每個階段、尋找本地HEAD區塊和對等節點的HEAD區塊之間缺失的區塊。

第一個階段會設置本地HEAD區塊。

各階段會按順序執行。在每個階段執行期間，只有節點本地的狀態達到目標狀態，該階段才會結束。

也就是說，在理想情況下，每個階段只需執行一次，即可完成初始同步。

最后一階段結束后，整個同步流程會重新開始，尋找新的區塊頭下載。

以太坊最新ACDE會議：將按照Holesky、Goerli、Sepolia測試網順序測試坎昆升級分叉:9月1日消息，以太坊核心開發者Tim Beiko總結最新一次以太坊核心開發者執行會議（ACDE），會議討論了Dencun開發網絡的最新動態，以及Verkle Trie和State Expiry路線圖。

Tim Beiko還表示將按照Holesky、Goerli、Sepolia測試網順序測試坎昆升級分叉，下一次ACDE定于北京時間9月14日22:00。[2023/9/1 13:10:53]

如果你在兩個階段之間重啟應用，應用會從第一階段開始重啟。

如果你在某個階段執行期間重啟應用，應用會從當前階段開始重啟，以完成該階段。

每個階段需要耗時多久？

通過下方的餅狀圖，我們可以看出每個階段的耗時占比。雖然這些數據并不精確，但是足以作為參考。

比利時FSMA：比特幣、以太坊無需遵守金融規則:金色財經報道，比利時金融服務和市場管理局（FSMA）周四表示，比特幣 (BTC) 和以太坊 (ETH) 等沒有發行商的加密貨幣不是證券，無需遵守金融規則。

該監管機構表示，它收到越來越多關于加密貨幣監管處理的問題，并希望解決最常出現的灰色地帶，包括數字資產何時可以歸類為證券。FSMA補充說，比利時的規則“在技術方面是中立的”，這表明分類為金融工具或證券不應取決于資產是使用區塊鏈還是更傳統的東西。[2022/11/25 8:06:12]

重組/回退

如果區塊鏈發生重組，我們需要“回退”部分同步數據。

回退指的是從最后一個階段倒退回第一個階段。但是，需要注意的一點是，我們執行完回退之后才會更新交易池，因此我們知道新的nonce。

回退的階段順序如下例所示。

以太坊核心開發人員：用戶應盡早參與0階段抵押:以太坊核心開發人員DannyRyan在以太坊基金會官方博客撰文《2020年6月ETH2狀態》。文章指出：1、「0階段」信標鏈是新共識機制核心，也是所有系統級活動和編排發生的地方，并且要與遍布全球數千個節點的數十萬個共識實體（驗證人）達成共識。

2、「1階段」要達成共識會更大，預計將有64個分片啟動，并且系統可用的總數據在1-4MB/s的范圍內。

3、「1.5階段」將把以太坊主網作為一個分片集成到新的ETH2共識機制中。

4、「2階段」是對網絡狀態和執行的添加，而不僅僅處理原始以太坊分片。DannyRyan呼吁用戶應該盡早參與「0階段」抵押，但也可以等到以太坊在階段1.5完全遷移到ETH2上。

他總結稱，ETH2是一項艱巨升級任務，旨在為以太坊提供高度可擴展、安全、且去中心化的下一代共識，每天都有數十個團隊和數百名個人在工作，以實現這一目標，這種新機制核心誕生指日可待。（ethereum.org）[2020/6/2]

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動態 | 開源賞金平臺Gitcoin宣布為以太坊提供20萬美元資助:12月19日消息，開源賞金平臺Gitcoin宣布計劃從1月6日開始新一輪獎勵，為以太坊提供20萬美元資助。Gitcoin正在為以太坊兩個獨立的資金池撥款：其將在媒體、社區和營銷產品上投資7.5萬美元；同時承諾為以太坊基礎設施項目投資12.5萬美元，包括ETH 2.0、分散化金融(DeFi)、加密錢包和用戶體驗等領域。（Decrypt）[2019/12/20]

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動態 | 牙買加證券交易所試點比特幣和以太坊交易:據coindesk消息，牙買加證券交易所（JSE）即將在加拿大金融科技公司Blockstation的幫助下試用比特幣和以太坊交易。兩家公司周三聯合宣布，他們已達成協議，在“受監管和安全”的環境中實現包括安全代幣在內的數字資產的實時交易。[2019/4/3]

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通過?ETL?進行預處理

在將數據插入數據庫之前，一些階段會使用我們的ETL框架根據鍵值對數據進行排序。

這樣就可以極大減少數據庫寫入放大的情況。

因此，當我們生成索引或者說哈希值化狀態時，我們會執行一個多步驟流程。

將處理過的數據寫入位于數據目錄的幾個臨時文件中；

然后使用一個堆棧把臨時文件中的數據插入到數據庫中，并且使按照能夠最小化數據庫寫入放大現象的順序插入數據。

這種優化有時會將寫入速度提高幾個數量級。

各階段

每個階段都包含兩個函數，分別是向前推進階段的ExecFunc?和向后回退階段的?UnwindFunc。

從理論上來說，部分階段可以離線工作，但是當前版本并未實現這一功能。

階段1：下載區塊頭

在這一階段，我們會下載本地HEAD區塊和對等節點的HEAD區塊之間的所有區塊頭。

這一階段是CPU密集型的，適合使用多核處理器，因為要驗證區塊頭的工作量證明。

由于區塊鏈重組，大多數回退都是在這一階段開始的。

這一階段會推動本地HEAD的指針。

階段2：區塊哈希值

從區塊頭中抽取出一個從區塊哈希值映射成區塊號的索引表，以支持更快速的查找功能，并讓同步過程對機械硬盤更為友好。

階段3：下載區塊體

在這一階段，我們會將上一階段已下載區塊頭的區塊體也下載下來。

這一階段需要保持良好的聯網連接。絕大多數數據都在這一階段下載。

階段4：復原發送者

這一階段會復原出并存儲每個已下載區塊中的每筆交易的發送者。

這一階段同樣是CPU密集型的，適合使用多核處理器。

這一階段不需要聯網。

階段5：執行區塊

在這一階段，我們會執行之前下載的所有區塊中的每一筆交易。

需要注意的一點是，在執行區塊的過程中，我們不會驗證根哈希，甚至不會創建默克爾樹。

這一階段是單線程的，無需聯網，需占用大量磁盤空間。如果區塊執行失敗，可以回退該階段。

階段6：計算狀態根

這一階段會構建默克爾樹，并驗證當前狀態的根哈希。

這一階段也會構建中間哈希值，并將它們存儲到數據庫中。

如果之前沒有存儲任何中間哈希值，這一階段會構建出完整的默克爾樹及其根哈希。

如果數據庫中沒有中間哈希值，這一階段就會利用區塊的歷史記錄來弄清楚哪些哈希值已經過時，哪些哈希值是最新的，然后使用最新的哈希值來構建部分默克爾樹，只重構過時的哈希值。

如果根哈希無法匹配，就會向后回退一個區塊。

這一階段不需要聯網。

階段7：生成哈希值化狀態

在執行期間，Turbo-Geth使用無格式狀態存儲。

無格式狀態：在標準狀態中，賬戶和存儲項的地址是?keccak256(address)?，但是在一般狀態中，二者的地址就是?address?。

盡管如此，為了確保一些API能夠正常運作并與其它客戶端保持兼容，我們也會生成哈希值化狀態。

如果哈希值化狀態不是空值，我們會查看歷史記錄變更集，并且只更新已更改的項。

這個階段不需要聯網。

階段8、9、10?：生成索引

同步期間會生成3個索引。

這3個索引可能會被禁用，因為所有API都不使用它們。

這一階段不需要聯網。

交易查詢索引

該索引表由從交易哈希值到區塊號的映射構成。

賬戶歷史索引

該索引存儲了從賬戶地址到區塊列表的映射。

存儲歷史索引

該索引存儲了從存儲項地址到區塊列表的映射。

階段11：交易池

在這一階段，我們會啟動交易池或更新其狀態。例如，如果我們已下載的區塊中包含了某些交易，就把這些交易從交易池中移除。

在回退時，我們會將被回退的區塊中的交易重新添加到交易池中。

這個階段不需要聯網。

原文鏈接:

https://github.com/ledgerwatch/turbo-geth/tree/master/eth/stagedsync

作者:?AlexSharov

翻譯&校對:閔敏?&?阿劍

Tags：以太坊STATAGETH以太坊價格今日行情分析STARS幣METAGSMethod Finance

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