Vitalik：实施跨分片交易的一种新方式

10月29日，以太坊联合创始人Vitalik Buterin发布了一份关于跨分片交易的新提案，所谓跨分片交易，是以太坊2.0平台需要实现的一种功能。

以下是提案译文：

以太坊2.0 阶段2 （phase 2）的要求之一，是能够快速地将ETH从一个分片移动到另一个分片。尽管通过常用收据（receipt）机制的跨分片交易是可能的，因为协议本身只需提供对彼此分片的每个分片的状态根的访问，但跨分片ETH需要在协议活动中实现更安全的目的。原因是我们需要跟踪每个分片中有多少ETH，并且我们需要一个重要的机制来防止跨分片传输的重放（replay）问题。

一般来说，基于收据（receipt）的机制确实解决了这一问题，但它是通过具有“已消耗收据ID”的状态树来实现的，这将相当复杂地添加到当前名义上的无状态系统中。之所以需要此收据ID树，是因为我们允许收据（receipt）无序使用。也就是说，如果爱丽丝（Alice）从分片A向分片B发送一笔交易，然后Applebaum也从分片A向分片B发送一笔交易，那么有可能会出现Appelbaum的交易更早在分片B中被接受的情况。这是必要的，因为系统使用的是gas方法来处理收据消耗交易，爱丽丝（Alice）可能会决定不为这笔传输交易支付费用。

因此，这里就出现了一个问题：我们是否可用一个按顺序处理收据的机制，来代替处理收据的机制，这样对于“上次从分片A收到的分片B的收据ID” ，我们只需一个变量可递增？

也就是说，每个分片A保持其状态，对于每个其他分片B而言，则是两个值：（i）将从分片A发送到分片B的下一个收据的nonce，以及（ii）将从分片B接收到分片A的下一个收据的nonce。

至于“谁来买单”问题的答案很简单：区块生产者需处理每个区块来自其他分片一定数量的收据，通过对收据的源分片收费来限制费率。然而，这里有一个主要问题：如果一个人通过从所有分片向特定分片发送收据（可能是意外的，也可能是故意的），对其进行了拒绝服务攻击时，会发生什么呢？

N个分片分别都发送N个收据，会对目标分片产生的负载。

为了解决这个问题，我们可以采用以下机制：每个分片都需在一个区块中处理最高N个收据（例如N = 64）；如果其他分片处理的收据少于N，它可使用其它分片的Merkle证明来证明这一点。每个分片不断地向信标链（beacon chain）转发它已处理的收据总数，这用于提供更新的“gas价格”，以便将收据发送到该分片。例如，每一区块分片的收据处理队列是满的，gas价格可增加10%，最多可达到N。

这确保了在极端情况下，DoS攻击最终无法增加接受分片队列的长度，因此，每则消息都会得到处理，但这始终可发送一笔执行最小数量跨分片活动的交易。或者，分片需要将其EIP 1559 gasprice发布到信标链来处理区块费用；该费用也可用于此项功能。

如果我们有这种发送ETH跨分片的机制，我们还可以将其用于通用收据发送功能，从而创建一个有强大保证的跨分片交易系统。

这里存在的主要挑战是，为了计算收据的效果，我们需要有人自愿提供状态的Merkle验证内容。如果未写入完整状态，则无法在协议级别强制执行此操作；但可以做的是添加表单要求：“为了包含你自己的一笔交易，你还必须为队列中的跨分片收据提供验证内容。”