如何破解Web3的“存力”难题

写在前面

文字产生以前，结绳记事是人类用来存储知识和信息的主要方式。此后，从竹简、纸张的发明，到工业时代的磁盘存储，再到信息时代的数据库，存储方式不断革新，“存力”不断提高。

11月3日，在2022云栖大会上，蚂蚁链历经4年技术攻关与测试验证的区块链存储引擎LETUS（Log-structured Efficient Trusted Universal Storage）正式发布。

这一款面向区块链可信数据存储的技术产品，不仅用来解决当前蚂蚁链及区块链产业的规模化发展问题，也面向Web3时代提供“可信存力”支撑。

我们认为，随着大量的数据和数字资产在数字化世界里流转，可信数据的“存力”将如同电力网络的承载力一样重要。

本文希望通过对LETUS的深入技术解读，回答读者们普遍关心的关键问题：LETUS是什么？主要解决哪些问题？为什么坚持用“可验证结构”？为什么要自研？以及未来要走向何处？

01 背景是什么？

从2009年序号为0的创世块诞生至今已过去十多年，“中本聪”依然神秘，但区块链技术的发展却因为公链、token、开源的推动，没有丝毫神秘感。

经过几代技术演进，在比特币的UTXO模型基础上诞生了应用更为广泛、支持可编程智能合约的区块链技术：通过密码学、共识算法、虚拟机、可信存储等技术，多个参与方执行相同的“指令”，来完成同一个业务逻辑，如账户转账，或者合约调用，维护不可篡改和不可伪造的业务数据。

简单讲，可将这类账本数据库，看作一个去中心化防作恶、防篡改的复制状态机，所执行的是智能合约描述的业务逻辑，而状态机通过日志 (区块数据）产生新的状态（状态数据）：

区块数据：包括交易、回执、世界状态Root Hash等信息，和数据库系统中的日志类似，但是块之间由Hash锚定防篡改，并且不会删除。（区块数据记录的是区块链上发生的每一笔交易，如：Alice向Bob转账xx）

状态数据：记录账户、资产、业务合约数据等状态信息，和数据库系统中表数据类似，需要实现可验证可追溯。（状态数据记录的是区块链上每个账户或智能合约的当前状态，如：Bob账户剩余xx）

链上数据的特点可以总结为以下三个：

持续增长：从创世块开始，账本数据随交易持续增长，保留周期长；

多版本：交易修改状态数据产生新版本，系统提供历史版本查询和验证功能；

可验证：交易和账户状态通过Merkle根哈希（Merkle Root Hash）锚定在区块头，通过SPV（simple payment verification，简单支付证明）提供存在性证明；

区块链应用通过可验证数据结构（Authenticated Data Structure，如Merkle tree）实现可验证和可追溯。我们认为，Web3“存力”一个非常重要的要素是可验证，而今天我们看到的区块链存储瓶颈大多来源于可验证结构ADS（如Merkle tree）的低效存取和查询&#