区块链领域的先锋 Nick Didson 表示，尽管区块链扩容的技术难题多数已找到解决方案，但状态膨胀问题却尚未找到合适的解决之道。那么，状态膨胀究竟是什么？我们又该如何应对这一挑战？这些问题对于每一个去中心化网络来说，都是必须深思且亟待解决的。

状态膨胀，扩容之路的终极挑战

Web3 行业在追求效率的征途中已历经多年，仿佛曙光在前，然而区块链扩容的终极挑战——状态膨胀，似乎至今仍无定论。或许，这个问题将成为扩容过程中最艰巨的瓶颈。

区块链扩容关键技术：状态增长难题待解

在区块链扩容的讨论中，我们面临三大技术难题：执行效率、数据可用性（DA）和状态大小控制。前两者已找到明确的解决方案，例如，市场上涌现了更高效的虚拟机（FuelVM、Stylus、SVM、MoveVM），以及并行交易执行方式和更优的预编译。数据可用性与存储方面，引入坎昆升级 EIP-4844、分片设计以及Celestia、EigenDA和Avail等外部资料可用性层，也提供了有效方案。

状态膨胀：持续增长的挑战

状态，即去中心化网络最新的账本信息，包括所有账户资料与代币分布。为了确保节点快速存取，状态数据通常需要在磁盘上进行大量读写，成为交易中除签名和杂凑之外的慢速处理过程。随着网络使用年限的增长，状态大小持续膨胀。而状态膨胀问题，往往被视为“未来的问题”，却常常被忽视。

Rollups 无法彻底解决状态膨胀问题

目前，Rollups 仅能解决执行层的问题，而一些模块化解决方案如Celestia，进一步解决了数据可用性问题。但若不能解决状态膨胀的核心问题，区块链产业将陷入零和游戏。

解决状态膨胀：挑战与机遇并存

Nick 认为，解决状态增长问题将成为 Rollup 生态的下一个催化剂，这与过去 Rollup 针对执行层面技术的革命同样重要。状态的大小增长通常与执行速度成正比，高效率的网络往往伴随着状态大小的快速膨胀，导致各种宣称具有高执行效能的去中心化网络，如 BNB Chain、Sei 到 Base 等，都面临着状态大小快速膨胀的问题。

比特币与以太坊的状态增长对比

为什么比特币的状态增长较慢？一方面，网络效率较低；另一方面，其采用 UTXO 帐本模型，无需将没有余额的账户记录在状态中，从而最小化状态增长问题。相比之下，以太坊的状态模型是一个由账户余额、智能合约代码和无数合约状态组成的丰富生态系统，随着网络账户、代币和合约数量的增长，其状态相较于比特币持续快速增加。

状态膨胀：一个亟待解决的问题

以账本模型为基础的区块链，随着每一次智能合约的执行和交易，状态都会膨胀，导致网络臃肿、存储需求增加、处理时间变慢，进而抑制创新和用户采用。因此，大多数的区块链都面临着状态增长的问题。

状态膨胀的潜在解决方案

尽管目前尚无明确的解决方案，但开发者们已经开始讨论这一挑战，并提出了一些可能的管理状态膨胀的策略。然而，许多技术仍处于理论阶段或存在其他方面的缺点：

放任状态发展、状态空间费用、无状态设计、Un-Merkalizing the state、应用层级的状态压缩等策略，都有其优缺点和可行性待考。随着以太坊状态大小的不断增长，状态膨胀问题越来越受到重视，可以预期未来将出现更有效的解决方案。

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