Art of the STATE — 論狀態

這篇要來說說state。

不是要說國家，不是要談政治。如果你略懂blockchain跟我一樣，你很可能也聽說過這一個詞，state。稱之為「狀態」也許可以，但似乎，原文還是傳神點？

state這個概念，在我略懂區塊鏈後，感到這是一個很神妙的東西。很多區塊鏈的東西，可以很技術面討論，也可以拉到概念面，讓許多非技術的人也能感受。這是因為，區塊鏈是一項非常與現實連結的技術，並不是那種埋在深深的機器碼內的神演算法什麼的，簡言之，接地氣嘛！

我這篇就來說說我對於state的理解，如果有觀念怪怪或技術比喻錯誤的，請不用客氣指正一下。關於難度請放心，我是能說出什麼技術晦澀的言論？不會的，不會的。

但是如果你還是看不懂，那.... 說真的也不要怪伯父伯母啦，畢竟他們也不希望這樣的。LOL....

另外也預告一下，下周會有一篇與人合作的文章，就比較從技術觀點來談state了。我這一篇的想法，其實已經有大半年了，都差點忘記了，趕緊趁 幣價高漲 還記得來寫一寫。

什麼是state？

複習一下區塊鏈基本常識：區塊鏈其實就是一本大帳本，透過各節點共同維護一本單一的帳本。帳本的一致性如何取得？那就是透過所謂的共識機制（consensus mechanism），你常常聽到的POW、POS等。這裡出現另一個字，consensus，這跟我們要談的state非常有關係，或者你可以說，state是consensus達成後的結果。

講簡單一點，什麼是state？

這個大帳本裡面有許多資料欄位，隨著時間的推移，這些資料內容不斷變化。可以說，state就是某特定時間點的帳本內容快照，所以state可以說是時間的函數：state(t)，t = 0, 1, 2, 3.... 時間理論上是連續的，但在機器系統裡是間斷地，例如以Steem blockchain為例，每3秒一個區塊，就可以當成是每一期的時間。

敲桌敲桌！再簡單一點！

那就舉例吧！以你最熟悉的Steem為例。某特定時間時，所有steem帳戶的所有上鏈資料，例如你的SP, Steem, SBD, post generation, rewards claimed, SP delegated ... 這些都是構成這個時間點的state的內容。

好吧，然後呢？

假設我們現在是在 t = 2，那麼，state(2)的內容，將是以 state(1) 為基礎，透過區塊鏈目前的rules，來完成對於 state(2) 的計算。又難啦？這麼說吧！t = 0 時我打你一巴掌，t = 1 時你回我一巴掌同時罵我媽媽，t = 2 時我踢你肚子。假設這系統的規則是：有人首次打你一巴掌則你回打兼罵娘，有人罵你媽則你踢他肚，那麼就會是上面這樣的結果。大致上來說，就是一種連環反應。現實中很好理解，你打我我才打你，我不可能從 t0 跳到 t2，意思是我還沒"認知"到你罵我娘時，不會直接踢你...

那跟區塊鏈有毛關係啊？

BTC其實是一種基於UTXO的stateless的區塊鏈，但我們且不去管這件事，假裝它是好了。那麼這本大帳本記錄的就是各個帳戶的當時餘額，這是一切的關鍵，這些餘額必須是永遠加總一致，沒有雙花問題的。這樣的單純關於金額的鏈比較單純。但如果要進一步到Steem這種互動多的鏈，那事情就複雜起來了。你的財產總值，會隨著你獎勵進來增加，隨你轉帳出去減少；你分配獎勵的權力，來自於你把財產鎖定多少(SP)，以及你是否把你這份權力讓渡出去(delegation)... 所以，state中的金錢變量，透過時間前後，會有很多複雜的相關性，而數位的區塊鏈系統，是一定得確定所有state中的變數之後，才能繼續往下走。所以，設計上勢必要簡化，方便系統的運作。

Steem的設計

所以，獎勵如何設計才會比較單純？我直接講結論吧：7天後才結算獎勵，獎勵要去主動Claim才入帳，Power Up後想拿出來要等一周才能開始拿出來，Delegation解除後得等上7天，權力才會返回帳戶。這些，都是為了簡化state的計算，同時還能保有這種點讚內容打賞的特性。如果沒有這樣設計，原本只需要處理單一幣的一致性問題，會變成要處理太多變量之間的衝突矛盾問題 .... 唉呀，這部分還真難講....

為何需要DPOS？

共識機制優劣什麼的，這裡不討論，我也討論不動。要說的是結果，DPOS可以到3秒一個塊，意思是每3秒就可以重新更新state。對於Steem這種社交式互動多的鏈來說，至關重要。否則，如果要1小時才能確認state，那麼你Power up的SP，要等1小時才有影響力，你寫的文章，要等1小時才能開始接受點讚.... 那鬼才玩這個吧？

課後作業

好吧，老師講得有點心虛了，似乎沒講得太清楚... 所以趕緊出作業來假裝一下我很懂。.... 咳咳，.... 好！同學們回去可以想一下，現實生活中的state是什麼？其實並沒有，或是這概念不一樣。因為這世界的實際運作，並沒有共識機制這種邏輯。虛擬世界為什麼需要共識機制？那是因為需要去構築一個世界的基礎，才能變成是「一個世界」。現實生活本來就是一個世界，受到物理法則，人間常識，文化習慣，法規運作等法則來約束，所以沒辦法直接對應到虛世界的這一套。但是，如果你去思考這裏面的共通性，其實是有很多可以想的空間喔！

老師等一下要開會，那我就先走了啊..... 草草下課，不敢多留

images - pixabay