以太坊虚拟机(EVM)是区块链技术的基石,负责管理包括智能合约和账户在内的持久数据。然而,随着区块链网络的扩展,EVM 的存储层面临着显著的挑战,包括高 Gas 成本和状态膨胀,据Sei所说。
EVM 存储层及其局限性
EVM 的存储层负责维护持久数据,即使在智能合约执行完毕后仍然存在。该层涉及多个组件,如程序代码、程序存储和机器状态。然而,EVM 依赖修改过的 Patricia Merkle Tree(MPT)进行数据存储,导致写操作特别是高计算复杂性和 gas 成本。随着区块链状态增长,节点需要更多的资源,这使得使用标准硬件参与网络变得具有挑战性。
探索 EVM 存储挑战的解决方案
区块链社区正在积极寻找解决方案来应对这些问题。一种方法涉及使用像 Verkle Trees 这样的替代数据结构,它提供较小的证明尺寸和更快的验证。以太坊社区也通过以太坊改进提议(EIPs)探索改进,例如 EIP-2929 和 EIP-2930,这些提议优化了状态访问模式和 gas 计算。
此外,其他区块链平台正在试验创新的存储模型。例如,Solana 采用扁平账户模型,简化了数据访问并增强交易吞吐量。它使用内存映射账户存储来降低延迟和优化读操作。
来自其他区块链的创新方法
除了以太坊之外,像 Solana 和 Sui 这样的区块链正在实施新的策略来有效管理状态。Solana 的扁平账户模型和内存映射存储使得直接访问账户数据成为可能,消除了复杂树形遍历的需要。而 Sui 则利用 Move 编程语言的面向对象模型,促进高效的序列化和并行交易处理。
Sei 提议分离状态承诺和存储,利用 MemIAVL 进行内存操作,并优化状态存储以适应历史查询。该方法旨在减少磁盘 I/O 并增强读取速度,尤其是与共识相关的数据。
结论
EVM 存储层面临的挑战,如高 gas 成本和状态膨胀,迫切需要创新解决方案。通过探索新的数据结构,优化共识操作和实施高效的存储技术,区块链社区可以解决这些限制,并增强网络的可扩展性和效率。随着研究的持续进行,更具可扩展性和去中心化的区块链基础设施的潜力不断增长,为区块链技术的未来提供了更强大的前景。
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