最近举行的第90期核心开发者会议几乎全程都在讨论一个问题。我强烈建议大家亲自听一下这场会议。
在这场会议上，Alexey提出了客户端开发者负荷过重的问题。虽然我认为这场讨论是一个重要的开始，但是我们太急于寻求解决方案了，充分理解这个问题才是当务之急。重要的是，我们需要花点时间来分析问题。在问题内涵的分析上，“五问法”是最简单有效的方法之一。
事不宜迟，先来看看第一问是什么。
第一问：为什么Geth开发团队的压力如此之大，甚至到了超负荷的地步？
通过etherscan，我们可以看到各个客户端的装机量所占份额的统计数据如下所示：
Geth:75%
Parity&OpenEthereum:20%
Nethermind:1%
剩下4%由一些市场份额不到1%的客户端组成，因此忽略不计。
重要的是，有超过51%的算力都集中在Geth客户端上。假设在即将到来的柏林硬分叉中，Geth在实现其中一个EIP时出现了bug。即使这个客户端的其它实现都没出bug，只要有区块碰上了这个bug，就会导致以太坊网络分叉。按理来说，这个区块是无效的，其他客户端也会将其视为无效块。但是，有超过51%的挖矿节点都运行的Geth客户端，因此整个网络都会被带到错误的分叉链上去。
观点：因担心监管问题，大多数美国交易所可能不会上线BNB:12月24日消息，Into TheBlock研究负责人Lucas Outumuro在接受采访时表示，美国交易所可能不会上线BNB，因为他们认为其网络中心化并将BNB视为一种证券。“美国交易所可能不值得冒险上线一种证券，当它是竞争对手的代币时更不值得冒险。”
Fundstrat数字资产策略负责人Sean Farrell也表示，BNB可能不会在大多数美国交易所上线，因为它可能“被监管机构视为证券”。
本周美国SEC将FTT描述为证券，这意味着其他交易所平台币可能很难在美国交易所上线。目前BNB已经在Binance US、KuCoin、Huobi和OKX等交易所上线。[2022/12/24 22:05:04]
这就要求Geth客户端和开发团队绝对不能犯错。
因此，第一问的答案是：
因为以太坊网络的客户端缺乏足够的多样性。
值得一提的是，客户端多样化不会突然将客户端开发变成一项轻松的工作。但客户端多样性本身依然是一个值得探索的领域，有助于我们找到提高客户端开发的效益，同时减轻开发团队负担的方法。不可否认的一点是，只在Geth团队上下功夫不太可能解决这个问题。
观点：期权交易平台Deribit上期权市场出现看涨偏好:4月1日消息，期权交易平台Deribit上的比特币期权出现看涨情绪，因比特币距离历史新高只差约4.6%的涨幅。期权分析平台Genesis volatility称，期权波动率倾斜正在缓慢上升，意味着看涨期权的需求或溢价再次高于看跌期权，显示出看涨倾向。
瑞士期权分析公司Laevitas表示，一旦突破6万美元的心理阻力位，“烟花将随之而来”。交易员们正在通过诸如执行价为8万美元的深度虚值看涨期权，为短期内的强劲反弹做准备。[2021/4/1 19:38:09]
第二问：为什么以太坊网络缺乏客户端多样性？
以太坊主网上线时，我们有多个客户端。其中最主要的两个是Geth和CPPEthereum。之后又出现了Parity，CPPEthereum被淘汰。
从那时起，除了Parity之外，没有一个客户端能获得较大的市场份额。去年，Nethermind异军突起，成为了一颗冉冉上升的新星，但是目前只占据了1%的市场份额。最近，由于Parity遭遇了一些波折，前途一片黯淡，Parity的市场份额大幅下降。我们认为，在理想情况下，以太坊网络需要有3个及以上的客户端、每个客户端占有的客户端份额都不至于太高、没有任何一个客户端能占据远远超过51%市场份额。虽然在理想情况下应该实现客户端多元化，但是我们已经习惯了客户端霸权的局面。
观点：区块链技术能够大大提高交易的效率 降低交易成本:1月2日消息，清华大学公共管理学院江小涓和孟丽君联合刊文表示，区块链技术能够大大提高交易的效率，降低交易成本。例如，制造一架飞机需要来自全球的数万个零部件，而数字技术可以帮助制造商迅速而又准确地了解这数万个零部件背后的海量信息。有国际权威报告显示，欧洲飞机制造商空中客车公司已经开始利用区块链技术分析供应商及组件源头，从而有效降低了空客零部件修复的时间与费用。（管理世界）[2021/1/2 16:16:11]
那么，我们为什么需要多个客户端？
从我个人的经验角度来看，构建以太坊客户端难比登天。Geth之所以能在以太坊网络上稳定运行，是因为它引入了很多复杂的优化。Geth团队花费了数年时间才达到了如此高的复杂度，目前仍在继续优化中。
有人可能会立即建议我们想办法为落后的客户端提供支持和帮助。我很警惕这种“人月神话”式的解决方案——在软件开发过程中，让更多工程师来解决一个难题很少会成功，而且我不指望这种方案会取得成功。
观点：去中心化网络要向前发展，需要脱离中心化交易所来进行:此前部分交易所（币安和Kraken）已经上线了新DOT代币，而不是按此前约定的8月21日周五上线。一些评论人士认为，不管波卡Polkadot社区与交易所之间的情况如何，这种情况说明了一个更大的问题，即大型加密交易所可能对社区项目有害。加密市场分析师，分析平台Quantum Economics创始人Mati Greenspan称他对Kraken和币安采取的行动并不感到惊讶。他说：“交易所和经纪人说到底都是生意，他们要做最有利可图的事情。这也不是唯一的加密问题。”他表示，如果去中心化网络要向前发展，它必须在不使用中心化交易所的情况下进行。 Loopring创始人兼首席执行官Daniel Wang也发表了类似的评论：“风险包括列出一些不良代币和不良交易行为。因此，这种行为无法通过任何技术解决方案来解决。这是人类的行为，包括市场和信息操纵。”Bancor联合创始人Galia Benartzi则表示，如果没有与现有经济模式之间的桥梁，就很难建立一个新的经济模式。但他同时提到，虽然中心化交易和市场现在可能是常态，但加密领域不太可能继续以这种方式运作。（Cointelegraph）[2020/8/21]
相反，我认为应该将关注点放在复杂性上。
华中科大教授余丰慧：英国央行行长对数字货币观点只对了一半:近日，英国央行行长卡尼表示，比特币已被“充分证明”，不能被作为一种传统标准下的货币，它既非可保值之物，也不被用作以物易物的可靠媒介，比特币成为货币的愿景已“基本宣告失败”。然而，华中科技大学兼职教授、著名财经金融评论家余丰慧认为，英国央行行长对数字货币观点只对了一半。余教授认为卡尼提到，比特币背后的区块链技术是去中心化金融交易的有力验证。因此，卡尼对数字货币的认识只说对了一半。[2018/2/22]
注：人月神话，mythicalman-month，指出以大量人员和较短的时间，并不能缩短软件的开发进度。一窝蜂的作业方式无助于软件生产，且会制造麻烦，产生出更差的软件。向进度落后的项目追加人力，只会使进度更加落后。
第三问：为什么构建以太坊客户端会这么难？
现在，我们正越来越接近问题的根源。
事实证明，大部分困难都来自于组网协议，即以太坊客户端软件用于相互连接并分享区块链信息的那一组工具。以太坊的组网规则，最终影响甚至决定了以太坊客户端的设计和要求。
一些组网工具指定了未经优化的架构，甚至要求以太坊客户端运行不必要的功能。客户端开发者需要在这些限制下工作。
第四问：为什么网络互联协议提高了客户端实现的难度？
我相信，这个问题的答案基本上可以分为两个部分。
状态管理
整体网络互联要求
就状态管理而言，以太坊客户端必需能够同步网络上的完整状态，并维护该状态的本地副本。这两点都很难做到。对客户端以及读取并处理状态要求的服务器来说，同步状态需要提出数百万个请求，并且会导致磁盘I/O饱和。新同步的状态需要经过维护和删减，以便数据库能足够快地执行新区块。从工程上来说，这是一项严峻挑战！
GetNodeData是我们用来同步状态的唯一网络互联工具，针对特定的状态数据库格式进行了优化。由?TurboGeth?推广的“扁平式”数据库布局在状态维护方面具有极大的性能优势，但是使用这种布局会加大?GetNodeData?请求的处理难度。
一旦我们将注意力转向网络技术，尤其是DevP2P?ETH?协议，我们会发现还有其他因素提高了客户端的复杂性。要想加入这个网络，客户端需要具备以下能力：
处理访问最近区块所生成的状态的?GetNodeData?请求；
处理访问链上数据历史记录的请求，包括区块头、区块体和收据。
从根本上来说，对于许多客户端操作而言，处理这些请求所需的基础数据不是必需的，但是现在却强制它们支持这些功能。这就需要所有客户端在除了满足自己本身的需求之外，还要另外构建大量功能。例如，主要作为交易发送网关的客户端并不需要历史链上数据，可能只需要一个很小的状态子集。但是，就当前的以太坊版本而言，客户端依然需要保存完整的副本。
第五问：为什么……
看来我只问了四个“为什么”就找到了根本原因。以太坊协议还没有完全成熟。在设计以太坊协议时，我们并没有意识到现如今发现的大多数问题，或者因为当时状态规模较小、发展历史较短，这些问题还不成问题。
解决方案
过去一整年，我都在关注这个问题。令我震惊的是，以太坊上许多问题的根源其实都可以追溯到网络层。
或许最明显的例子是，磁盘I/O历来都是客户端的一个瓶颈。这个瓶颈之所以存在，是因为客户端倾向于使用树结构的朴素表示来执行其状态数据库。状态数据库的构建方式由?GetNodeData?网络元件决定。
为了解决这个问题，我们需要对以太坊共识层以及网络层的各个部分进行检修。目前，检修工作已经启动。大量工作已经在Alexey和我共同领导了8个月的“无状态以太坊”名义下开展。我们所做的一些工作至少减轻了Geth团队的负担，因为他们用上自己开发了经年之久的SNAP同步协议。还有一部分工作需要深入理解这个问题并想到可行方案的才俊来承担。
目前，这样一个庞大的DevP2P?ETH?协议尚未完全解构。我们对于如何将这个网络拆分成三个独立的专用网络有了基础了解，但是目前还没有人直接着手这块。
另外，还有像?re-genesis?之类的想法，提供了完全回避这些问题的机制。这是一种激进的方法，如果能成功的话，或将为我们带来很大的优势。
首先，我们应该清楚的是，以太坊网络还有许多艰巨的任务需要完成，只有少数人能够胜任这些任务。虽然每天都有越来越多的开发者参与进来，但是他们需要投入时间和精力来学习必备技能。客户端开发者在专注于解决日常用户看不到的底层问题时，还要抽出时间来开发新的EVM功能。
如果我们希望以太坊网络能够取得长远的成功，我认为整个社区都要就解决这些问题展开合作，给予其根本原因足够的关注和讨论。最重要的是，我们要携手打造出有效的技术解决方案。
原文链接:?https://snakecharmers.ethereum.org/applying-the-five-whys-to-the-client-diversity-problem/作者:?PiperMerriam翻译&校对:?闵敏&阿剑
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