什麼是無狀態客戶端？它與輕客戶端有何不同？

了解區塊鏈中的無狀態客戶端

1. 無狀態客戶端通過驗證交易來運行，而不存儲完整的區塊鏈狀態。相反，它依賴於每個區塊附帶的被稱為“見證人”的加密證明。這些見證人包含足夠的數據來驗證狀態轉換，從而允許節點保持安全，同時最大限度地減少存儲需求。

2. 與傳統的全節點維護賬戶餘額、智能合約代碼和存儲的完整副本不同，無狀態客戶端在驗證後會丟棄全局狀態。這種設計顯著降低了長期存儲需求，使節點操作更容易在更廣泛的設備上進行。

3. 該架構通過將提供狀態數據的負擔轉移給區塊提議者來支持可擴展性。驗證者或礦工必須將相關狀態片段與每個提議的區塊捆綁在一起，確保驗證者可以在沒有本地數據庫的情況下獨立確認正確性。

4.無狀態客戶端通過實現輕量級參與來增強去中心化，而不損害共識規則固有的安全假設。它們完全依賴於密碼驗證，而不是信任外部來源的狀態信息。

5. 實施方面的挑戰包括，由於嵌入式見證人的區塊大小較大而導致帶寬使用量增加，以及如果只有強大的實體才能有效生成有效證明，則存在潛在的中心化風險。

無狀態客戶端和輕客戶端之間的區別

1. 輕客戶端連接到全節點以獲取標頭並在需要時請求特定數據。他們不直接驗證狀態轉換，而是相信大多數網絡都遵循協議規則，依賴於標頭鏈驗證和 Merkle 證明檢查來進行有限的查詢。

2.一個關鍵的區別是，輕客戶端假設來自完整節點的誠實，而無狀態客戶端使用嵌入式證明執行完整的交易驗證，從而維護信任最小化的安全性。儘管資源效率目標相似，但這使得無狀態客戶端比輕客戶端更安全。

3.無狀態客戶端要求區塊生產者提供執行所需的所有狀態數據，而輕客戶端依賴第三方服務器來響應其查詢，從而引入對外部基礎設施的依賴。

4. 帶寬模式不同：輕客戶端發送小請求並接收有針對性的響應，而無狀態客戶端下載帶有附加見證的整個塊，導致每個塊的數據消耗更高，但消除了持續的查詢流量。

5. 安全模型存在根本性差異——輕客戶端很容易受到日食攻擊或不誠實的響應者的攻擊，而無狀態客戶端只要共識層區塊有效並且證明構建正確，就保持彈性。

對網絡設計的技術影響

1. 引入無狀態客戶端會影響塊的結構。見證人必須高效生成並包含在大小限制內，從而促進證明壓縮和狀態訪問優化方面的創新。

2. 共識機制可能需要調整，以懲罰無效或不完整的見證人，通過大幅削減條件或經濟激勵來強制提議者承擔責任。

3. 由於開發人員必須實現強大的證明驗證邏輯並在塊處理期間管理瞬態數據處理，因此客戶端軟件的複雜性增加。

4. 長期可持續性得到改善，因為存儲開銷的減少鼓勵更大的節點分佈，抵消了不斷增長的區塊鏈狀態驅動的中心化趨勢。

5. 與第 2 層解決方案的交互變得更加無縫，因為無狀態執行環境與已經強調最小可信組件和基於證明的驗證的匯總設計非常一致。

常見問題解答

區塊驗證器通過密碼驗證拒絕包含無效見證的區塊。如果見證人未能正確證明所需的狀態訪問，則整個塊將被視為無效並被合規節點丟棄。

無狀態客戶端能否轉型為全節點？

是的，無狀態客戶端可以通過處理連續塊和緩存結果來隨著時間的推移重建完整狀態。然而，這樣做會抵消其低存儲使用的主要優勢，除非隨後進行選擇性修剪。

無狀態客戶端是否消除了對歸檔節點的需求？

不，歸檔節點對於歷史數據檢索仍然至關重要，例如查詢過去的交易輸出或分析遺留的智能合約交互。無狀態客戶端專注於當前狀態驗證，而不是長期歷史保存。

見證人大小如何影響網絡性能？

較大的見證人會增加區塊傳播延遲並使點對點網絡緊張。無狀態租賃方案、證明聚合和 trie 壓縮等優化旨在減少見證膨脹並保持高效的吞吐量。