以太坊階段式同步：重構完全同步模式（Full Sync）_ETH:METAGIN

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。

以太坊基金會啟動Road to Devcon資助活動:6月29日消息，以太坊基金會宣布，Devcon 7定于2024年在東南亞舉行，具體地點尚未確定。

此外，以太坊基金會啟動Road to Devcon（RTD）資助輪次，以支持不同地區新的以太坊活動、社區和教育舉措。申請截止日期為北京時間11月1日7:59。[2023/6/29 22:08:36]

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。

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。

以太坊未確認交易為157,961筆:金色財經消息，據OKLink數據顯示，以太坊未確認交易157,961筆，當前全網算力為509.23TH/s，全網難度為6.87P，當前持幣地址為61,286,655個，同比增加52,850個，24h鏈上交易量為2,109,061.12ETH，當前平均出塊時間為13s。[2021/7/26 1:16:34]

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。

state.unwindOrder=*Stage{

??//Unwindingoftxpool(reinjectingtransactionsintothepoolneedstohappenafterunwindingexecution)

金色相對論 | Esther：以太坊2.0新路線圖一定程度上對Staking起到助推作用:11月27日消息，在今日舉行的金色相對論中，針對“對以太坊現在的“表現”有什么直觀感受？此外對于新的“路線圖”，是否支持？”的問題，ECN以太坊中文社區表示，與之前的路線圖相比，主要有四個不同點：1) 階段1簡化為數據分片，將其作為rollup或是其他layer2方案的數據可用性層；2) 信標鏈將具備執行功能，當前以太坊主鏈能夠直接合并到以太坊2.0鏈中，不再以分片形式并入; 3) 輕客戶端、分片以及eth1和eth2的合并工作將并行推進，不再順次實現; 4) 暫時擱置階段2，但是保留分片執行的可能性。按照先前的路線圖，用戶要取出在以太坊2.0中質押的ETH，需要等到階段2實現之后（至少2年），而新路線圖的一個優勢在于簡化并且加速了eth1和eth2的合并過程，甚至有可能在分片之前就可以實現合并，大幅縮短了ETH的鎖定時間。新路線圖的另一個優勢則在于能夠在階段1（數據分片）之后實現“分片+rollups”，提前為以太坊帶來數千倍的吞吐量。以太坊2.0路線圖的變動對目前即將啟動的階段0并沒有太大的直接影響，但是根據前面的分析，新路線圖可能在一定程度上對Staking起到了助推作用。[2020/11/27 22:20:40]

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動態 | 微軟將推出以太坊擴展方案“nahmii”:9月10日，微軟將聯合區塊鏈初創公司Hubii推出以太坊擴展方案“nahmii”。雙方計劃于9月12日在微軟挪威總部推出這款產品。nahmii基于以太坊網絡，但也兼容支持智能合約的DLT（分布式賬本技術）平臺。nahmii開發人員計劃通過RSK（一種由BTC網絡保護的智能合約平臺），將nahmii部署到比特幣網絡上。（Crowdfund Insider）[2019/9/10]

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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；

動態 | ConsenSys推出新企業以太坊客戶端Pantheon 1.0:據dailyhodl消息，日前，ConsenSys的Pegasys Tech團隊推出了一個新的企業以太坊客戶端Pantheon 1.0。它旨在為公司提供使用自定義權限規范創建自定義區塊鏈網絡的能力，使開發人員可以選擇提高可擴展性和每秒交易處理數。[2019/3/5]

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以太坊最新價格行情走勢圖STATEMETAGINIETHV幣

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