为什么我们需要「解耦状态」？ | 三分钟入门Neo3

在上一篇「三分钟入门Neo3」中，我们针对Neo2中的一个问题——缺乏全局状态以及它对轻客户端的一些影响，提出了「在区块头中包含状态根」的解决方案。

尤其是对于轻量级客户端（例如用户钱包）和跨链交易而言，「在区块头中包含状态根」可以为数据存储提供有价值的信任保证。但是，这种方案将捆绑起区块持久性和状态持久性，这一特征可能会导致性能严重损失。

本篇所介绍的初步解决方案是希望能够改善这一缺陷，并将介绍Neo的bug修复功能。

状态根可能带来的隐患

核心开发者Igor Coelho认为，将最新状态根添加到区块头中的前提，是必须在提议该区块之前由共识节点充当发言人来计算当前状态。

在花费时间排序并验证事务以构造一个块之后，共识节点需要处理那些事务中包含的所有状态更改，才能确定最终状态。只有在计算完状态根后才能将其包含在区块头中，因此所有计算都必须在区块创建到向其他节点提议之间进行。

在某些情况下，这可能会耗尽规定范围里共识轮次中的所有可用时间，导致其他共识节点确认更改的时间变少，并影响下一个区块的确认时间。延迟会降低网络的总体吞吐量，因为对于每个失败的共识轮次，阻塞时间都会增加一倍。

核心开发者Shargon提出了一个可行的解决方案，他指出新块头可以包含以前的状态。这可以消除潜在的性能缺陷，因为在达成共识时，节点无需花费资源来计算状态。此过程可以随后完成，新块状态将保留到下一个区块头中。

尽管这种方法可以更好地利用节点资源，并有助于确保区块的优先生成，但也会削弱Neo的独有优势——在不影响区块链的不可篡改特性前提下修复协议bug。

解耦状态

Neo2的一个典型特征是，可以在不影响区块历史的情况下修复代码中的bug。Neo创始人张铮文首先提到了这点，并由Igor Coelho总结道：

“Neo有一个特点，可以不断修补程序中的bug，而状态与协议规范本身（而不是代码）相关联。因此，如果代码存在bug，并且我们将“状态”锁定在块上，那么我们将永远无法解决问题。”

张铮文提供了这种bug修复功能的示例，他演示了NeoVM若产生出错误的合约结果，可能导致对合约存储的bug修改。诸如资产丢失或由于此类漏洞而引起的黑客入侵等事件，可以在大多数经过分叉程序的PoW / PoS区块链上解决，但是分叉本质上是两极分化的事件，可能涉及“回滚”区块。

这威胁了网络交易的最终确定性，质疑了账本的不可篡改性，并可能导致破坏或分裂生态系统，就像过去比特币和以太坊所发生的那样。

如果Neo2发生类似问题，可以通过更新修复NeoVM代码中的bug并将其推广到网络上的节点。每个更新的节点像以前一样重新同步相同的区块链，以保留交易的不可篡改，但是错误的合约执行将不再发生。这将更改状态根，但不会影响网络，因为当前尚未保留全局状态。

从本质上讲，在不影响网络的前提下将状态与协议规范关联，为Neo提供了独特的bug修复能力，既保持了区块链的不可篡改性，也不会在常规分叉过程中造成大量的开销。但是，当前它是以没有达成一致的全球状态为前提的。除了性能优势外，独特的bug修复能力也是解耦状态下的另一个优势。

- 解耦状态-

解耦旨在让数据模型、业务逻辑、视图显示三层之间彼此降低耦合，把关联度降到最低，不至于牵一发而动全身。

这种考虑是反对将状态根写入区块头的主要论点。一旦状态在一个区块中完成，它将始终是该区块的一部分。如果协议的更新修复了过去发生的bug，则更新和重播的链节点将可能不匹配过去区块头中记录的状态。

对单一全球状态的共识是Neo保持可靠性和适用性两种特性的重要一步。

在下一篇文章中，我们将介绍一种针对状态持久性的初步解决方案，该解决方案既可以满足对全局状态的需求，又可以在不干扰Neo本身的情况下保持修复协议bug的能力。

本文来源：Neo智能经济
原文标题：为什么我们需要「解耦状态」？ | 三分钟入门Neo3

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编译者/作者：Neo智能经济

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