账户方式的一个弱点是:为了阻止重放攻击(replay attack,指让同一笔交易重复执行),每笔交易必须有一个 “nonce”(流水号)。因此,每个账户都要有一个实时更新的 nonce 值,每一笔新交易都在账户 nonce 值上递增 1 作为自己的 nonce(并在交易处理之后按此值更新账户的 nonce 值)(校对注:在账户模式下,如果交易不附带这种消耗性的标识符,交易就可被重复处理,这样接收账户可以一遍又一遍地收账且不用付出任何代价,而发账的账户会被吸干;以太坊账户的 nonce 随所发起的交易得到处理而递增,就解决了这个问题)。这就意味着,即使不再使用的账户,也不能从账户状态中移除。解决这个问题的一个简单方法是让交易包含一个区块号,使它们在一段时间后就无法再被重放,并且每隔一段时间段重置 nonce。 若要在状态中删除某个账户(比如长期不使用的账户),就必须先 “ping” 出它们来,而完整扫描区块链协议的开销是非常大的。在1.0上我们没有实现这个机制,1.1及以上版本可能会使用这个机制。 校对注:这就是以太坊日后面临的 “状态爆炸” 问题的技术原因:所有状态数据必须完整保存,无法合理地删除账户。作为一种区块链协议,以太坊的节点不仅要对事务(交易)的顺序达成共识,还要对全局状态达成共识(表现形式就是区块头里需要包括状态根。因此,若要删除状态,也需要全网的共识,否则会陷入分裂。 校对注:这种以 nonce 来标记账户交易顺序的做法,也使得用户的交易必须顺序执行,如果一笔交易无法得到处理,使用后续 nonce 的交易也无法得到处理。关于 “加速” 已发出的交易的上链进度,见这篇文章。默克尔帕特里夏树(MPT) 默克尔帕特里夏树(Merkle Patricia tree/trie),由 Alan Reiner 提出设想,并在瑞波协议中得到实现,是以太坊的主要数据结构,用于存储所有账户状态,以及每个区块中的交易和收据数据。MPT 是默克尔树和帕特里夏树的结合,结合这两种树创建的结构具有以下属性:
MPT为我们提供了一个高效、易更新、且代表整个状态树的 “指纹” 。关于MPT更详细描述:https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Patricia-Tree。 MPT的具体设计决策如下:
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