注：原文作者Miranda Christ系哥伦比亚大学计算机科学专业博士生 / a16z 加密研究实习生，Joseph Bonneau系a16z crypto 研究合伙人。

随着区块链支持更多用户和更频繁的交易，验证器为验证交易而存储的信息量(“状态”)也在增长。例如，在比特币中，状态由一组未使用的交易输出(utxo)组成。在以太坊中，状态由每个账户的账户余额以及每个智能合约的代码和存储组成。

对于拥有足够账户或 UTXO 来支持大部分人真正日常交易的区块链来说，这种存储负担将变得难以处理，从而使其难以成为验证者并对去中心化构成威胁。人们很容易将密码学作为一种解决方案，像默克尔树和零知识证明这样的工具已经帮助我们实现了以前难以置信的目标。

这正是“无状态区块链”的目标。但是，尽管在这方面做出了大量的工作，它们仍然远未实用。但事实证明，这种进展上的滞后是固有的——这些结构与实用性之间的差距永远无法弥合。我们最近的工作表明，如果没有额外的措施来管理状态，任何无状态的区块链方案，无论多么智能，都是不可行的。正如我们在这篇文章的末尾所展示的那样，这种不可能的结果不应该令人沮丧。

无状态的状态

如今，状态规模虽庞大但可控。例如，比特币节点存储大约7GB的数据，以太坊节点存储大约650GB的数据。但是，全节点的存储负担与链的吞吐量（每秒交易数或TPS）大致呈线性增长，而目前的吞吐量低得令人无法接受。根据当前的设计，真正支持日常交易（数十万到数百万TPS）所需的状态将变得难以处理，需要使用几TB甚至PB的存储空间。

这促使人们寻找技术方法来大幅减少验证者所需的状态量——无状态的区块链，它将要求验证者仅存储一个恒定大小的状态，而不管交易吞吐量如何。（实际上，这个术语是一个误称：仍然存在状态，只是足够小以适应任何未来的吞吐量——通常是恒定大小的。）这种轻量级的存储要求将使得运行验证者节点更加容易；乐观地讲，每个人都可以在他们的手机上运行一个节点。由于增加验证者的数量将增加链的安全性，降低验证者的准入门槛非常重要。