如何存储历史数据“BOBapp”

本文摘要：在前几期文章中，我们由浅入深地讲解了 GHAST 共识协议的设计思想。但，对于一个公有链来说，确保所有节点对交易排序达成协议共识不能却是迈进了第一步，距离顺利还非常很远。之后的几期文章将侧重辩论有了一个好的共识协议之后，在提升 TPS 的这条道路上还有哪些问题必须解决问题。 社区朋友们常常提及这样一个问题：Conflux 把 TPS 大幅度提高以后，数据怎么遗？以现在 Conflux 的网络参数为事例，平均值每秒分解 4 个区块，每个区块大小大约为 300KB。

在前几期文章中，我们由浅入深地讲解了 GHAST 共识协议的设计思想。但，对于一个公有链来说，确保所有节点对交易排序达成协议共识不能却是迈进了第一步，距离顺利还非常很远。之后的几期文章将侧重辩论有了一个好的共识协议之后，在提升 TPS 的这条道路上还有哪些问题必须解决问题。

社区朋友们常常提及这样一个问题：Conflux 把 TPS 大幅度提高以后，数据怎么遗？以现在 Conflux 的网络参数为事例，平均值每秒分解 4 个区块，每个区块大小大约为 300KB。那么在装载的情况下，一秒的吞吐量为 1.2MB，一天大约 100GB，每年追加的交易历史数据可约 30TB。在企业级和工业级的应用于中存储 30TB 数据并不是一件尤其艰难的事情，按照现在的市场价 3 块 10TB 硬盘只需 5000-7000 元。

但是不同于 Hashgraph 那样的“企业级联盟链”，Conflux 要仅次于程度地确保去中心化，因此就必需尽量地减少参予共识的成本。为了减少参予共识的门槛，Conflux在研发时把全节点的低于运营配备容许在 2019 年主流家用台式机的水平。还包括实时交易、继续执行交易、检验交易、确保树图结构等操作者在内，仅有节点消耗的CPU、硬盘、内存等计算资源受到了十分严苛的掌控。

因此，通过拒绝矿工减少新的硬盘以存储追加数据的“非常简单解决方案”从一开始就不出考虑到范围之内。低吞吐量还带给另外一个问题：新的节点重新加入的时候，必须花上多长时间来实时有数的数据？为了解决问题低吞吐量带给的存储和实时的问题，Conflux 使用了如下方案：对于充足杨家的区块，仅有节点只需存储区块头而不必存储区块内的明确交易信息。Conflux 未来不会获取“档案节点”（Archive Node）的代码，容许任何人运营一个档案节点，存储所有历史数据。

上述设计有可能与大家直觉中了解的区块链有些进出，网卓新闻网，所以下面我们解释一下，为什么这样的设计没遗失区块链基本的属性。让我们一起来看一下 Conflux的区块头里都包括哪些信息：首先，区块头包括所有区块提到的信息。这意味著 Conflux 的树图结构是在每个仅有节点都原始留存的。

其次，工作量证明拒绝每个区块头的哈希值充足小，必须有充足多的“前导0”。即使不留存区块内的交易，仅有从区块头也不足以辨别区块分解时否代价了充足的工作量。也就是说，区块头中还保有了工作量证明的信息。

因此，区块之间的结构和区块头中的信息，都是以去中心化和不能伪造的方式，在每一个仅有节点那里被遗下来的。攻击者如果想要重写历史，就必需代价与“历史总计工作量”非常的代价。除了树图结构和工作量证明外，区块头还包括有这个区块交易和交易继续执行结果的默克尔树根（Merkle Root）。

这里的默克尔树根实质上就是一个代表了当前的数据内容的哈希值。Conflux 的每个区块头包括 3 个这样哈希值：· 交易哈希根 (Transaction Root)：对应于区块内所有交易内容。· 状态哈希根 (State Root)：对应于交易继续执行后的“世界状态”，还包括每个账户地址的余额和所有智能合约的状态。

（由于使用了延后继续执行的策略，在 Conflux 里区块头里的状态根对应的是继续执行了之前区块里的交易后的状态，该区块内的交易将延后到更早的区块才不会继续执行。）· 交易收据哈希根 (Receipt Root)：对应于合约继续执行过程中产生的收据。还包括继续执行否顺利，继续执行过程中否启动时了账户等。

如果某个用户想取得较早于的交易数据和继续执行结果，则他可以从“档案节点”那里查找，并通过核对区块头中的哈希值来辨别档案节点获取的数据否准确。（这里每一个哈希值本质上都是一个 Merkle Tree 的 Root Hash，所以档案节点只需获取被查找数据的默克尔证明 Merkle Proof 就可以了，而不必传输整个区块。）由于哈希函数可以外用撞击的特点，档案节点无法为一笔不不存在的交易假造一个能通过检测的证明。对于档案节点来说，唯一的攻击方式是拒绝接受获取交易数据，由此带给的后果最少也只是影响到历史交易的可查找性。

即使没任何一个真诚的节点留存较早于的历史交易，那些交易也只不会被消逝而会被伪造，交易的不能伪造性仍然可以获得确保。由于档案节点的“害人”方式十分受限，所以档案节点本身对去中心化拒绝也没有那么低，几乎可以由 Conflux 基金会和社区联合确保若干个档案节点。

实质上，因为运营档案节点并不需要任何审查也许可，所以大用户也可以根据业务必须自己运营或委托他人运营档案节点，以此保证查找历史交易数据的性能和可靠性。对于在 Conflux 上运营的 DApp 来说，如果其本身必须留存和随时采访的数据量不是相当大 —— 比如说每年追加 1MB 数据，则这些业务数据几乎可以存储在智能合约的内部状态里。存储于合约内部状态的数据不会作为世界状态的一部分被每一个仅有节点留存和实时，需要自己运营档案节点也可以确保最低程度的可用性。

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