區塊鏈的狀態是什麼？每個新區塊如何改變它？

了解區塊鏈狀態

1. 區塊鏈的狀態是指在給定時刻網絡上存儲的所有數據的當前快照。這包括賬戶餘額、智能合約代碼和存儲、交易歷史以及系統維護的任何其他信息。

2. 在像以太坊這樣的系統中，狀態並不直接存儲在區塊中。相反，它是通過一種稱為 Merkle Patricia Trie 的結構進行管理的，該結構允許高效且安全地驗證數據。網絡中的每個節點都維護該狀態的本地副本。

3. 狀態是動態的，並且隨著鏈上添加的每個新塊而演變。它反映了迄今為止所有已執行交易的累積結果，確保去中心化參與者之間的一致性和完整性。

4. 與區塊鏈本身不同的是，區塊鏈本身是只能追加的，狀態可以更新。然而，這些更新是由共識規則嚴格確定的，並且僅在交易經過驗證並包含在新塊中時才會發生。

5.國家可以實現去信任的交互，因為每個參與者都可以獨立驗證交易的結果，而不需要依賴中央機構。

新塊如何修改狀態

1. 當一個新區塊被開採或提議時，它包含已根據網絡共識機制驗證的交易列表。這些交易可能涉及加密貨幣的轉移、智能合約的執行或去中心化應用程序數據的更改。

2. 節點按順序處理每個事務，將其效果應用到當前狀態。例如，如果 Alice 發送 5 ETH 給 Bob，系統會從 Alice 的餘額中扣除 5 ETH 並將其添加到 Bob 的餘額中。

3.智能合約交互觸發更複雜的狀態變化。調用函數可能會更新變量、發出事件或轉移代幣——所有這些都會改變合約的內部存儲並可能影響其他帳戶。

4. 一旦塊中的所有交易都被執行，最終狀態就會被散列並存儲在塊頭中作為“狀態根”。這種加密承諾確保所有節點都同意相同的結果。

5.計算出的狀態根中的任何差異都會使塊失效，從而防止惡意行為者引入未經授權的更改。

共識在國家轉型中的作用

1. 工作量證明或權益證明等共識算法可確保所有節點就哪個區塊成為規範鏈的一部分達成一致。就區塊達成一致意味著就最終的狀態轉換達成一致。

2. 即使每個節點獨立執行交易，由於確定性執行，它們也必須得到相同的結果。此屬性對於維護整個網絡的統一狀態至關重要。

3. 分叉可以暫時創建競爭狀態。當兩個區塊幾乎同時產生時，網絡的不同部分可能會接受不同的版本。共識規則（例如最長鍊或最大權重）最終解決了這種分歧。

4. 一旦一個塊被充分埋入後續塊之下，其相關的狀態變化就被認為已完成。逆轉它們將需要大量的計算能力或權益。

5.因此，狀態轉換不僅在密碼上得到保障，而且在經濟上也得到保障，因為攻擊者破壞共識的成本很高。

常見問題解答

如果兩個節點計算不同的狀態根會發生什麼？如果兩個誠實節點在處理同一塊後計算出不同的狀態根，則表明軟件中存在錯誤或事務執行中的不確定行為。這種差異會導致鏈分裂，節點會拒絕彼此的區塊。社區必須迅速識別並解決問題以恢復共識。

區塊鏈狀態可以回滾嗎？從技術上講，在重組過程中可能會發生回滾，特別是在鏈分叉或攻擊的情況下。如果出現更長或更重的鏈，節點會切換到它，丟棄以前的塊並恢復其狀態更改。然而，深度回滾極其罕見且成本高昂，特別是在安全良好的網絡中。

狀態如何在鏈下存儲？節點將狀態本地存儲在針對快速查找和更新而優化的數據庫中。雖然區塊鏈記錄了發生的變化，但當前狀態本身是通過處理這些記錄得出的。一些第 2 層解決方案和索引服務還維護狀態的外部視圖以用於查詢目的。

為什麼每個塊中不包含完整的狀態？將整個狀態包含在每個塊中會使塊變得過大且效率低下。相反，僅包含狀態根（固定大小的哈希值）。這允許輕量級客戶端在不存儲所有數據的情況下驗證狀態更改，從而增強可擴展性和可訪問性。