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title: "Verkle 樹"
description: "Verkle 樹結合高分支樹結構與向量承諾，以產生精簡的狀態見證，並伴隨證明、遷移和密碼學方面的權衡。"
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# Verkle 樹
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## 直接答案
Verkle 樹是一種內部節點使用向量承諾的驗證式鍵值樹，名稱由「向量承諾」和「Merkle 樹」組合而來。它把許多值承諾到一個根，但與一般的雜湊 Merkle 樹不同，可以證明承諾位置上的子節點而無須列出所有同層值。
這項性質支援高分支樹和多開啟證明聚合，使狀態見證比等價的 Merkle-Patricia Trie 見證更小。見證仍須包含執行所需的值及其連結到已驗證狀態根的密碼學證據。
精簡見證可讓節點用區塊附帶的見證重新執行區塊，而無須在本機保存全部目前狀態。「無狀態」不表示無人保存狀態或不再需要共識；資料必須可用，驗證者也必須取得規範且足夠最終的根。截至 2026-08-22，以太坊路線圖仍稱 Verkle 測試網在運行且客戶端工作尚未完成，EIP-6800 的狀態為 Stagnant。
## 運作原理
協議先確定鍵值編碼、向量承諾方案和空節點規則。每個內部節點對有序的子節點向量作出承諾，逐層向上形成約束狀態位置與內容的根承諾。
證明者在每層開啟相關位置；對多個鍵，多重證明可以聚合開啟證明並重用共享路徑。驗證者取得鍵、值、路徑承諾和證明，先對可信根驗證，再執行或核驗狀態轉換。
EIP-6800 的以太坊設計使用 32-byte 鍵：31-byte stem 加 1-byte suffix，內部節點寬度為 256。stem 相同的值可共享更多證明材料。這是該提案的配置，不是所有 Verkle 樹的定義。更寬的樹路徑更短，但承諾、更新和驗證需要專門的橢圓曲線運算及預先計算。
## 範例
假設一個 31-byte stem 包含 256 個可能的 suffix 位置。若區塊讀取同一 stem 下的 2 個值，見證可重用共享路徑並聚合開啟證明，而不用攜帶 2 套獨立的 Merkle 同層雜湊；驗證者仍須檢查兩個鍵、兩個值、證明和協議選定的根。
值改變後，其 suffix 組承諾和直到根的所有受影響祖先都要更新。舊根證明即使對舊狀態仍有效，也不能證明新根下的值。節省程度取決於存取模式；精簡證明不等於零頻寬、零證明成本或資料可用性保證。
## 風險
實作錯誤可能破壞綁定性或拒絕誠實證明。鍵衍生、位元組序、位置綁定、域分離、曲線點驗證、純量轉換，以及空位置與已儲存零的區別都必須一致，並用測試向量和跨客戶端測試核驗。
小證明不能解決資料可用性和活性。提議者扣留值或見證時，無狀態驗證者無法執行區塊；錯誤的根驗證或最終性邏輯也會接受錯誤歷史。證明產生本身還可能成為資源瓶頸或審查點。
遷移運行中的鏈會改變狀態配置、同步、證明格式、資料庫、Gas 計量和歷史狀態證明假設。提案、開發網或基準並不等於生產就緒。相關橢圓曲線承諾也通常不被視為後量子安全；精簡性不代表所有威脅模型下都更安全。
## 常見誤解
### 誤解 1: Verkle 樹只是子節點更多的 Merkle 樹
高分支會縮短路徑，但關鍵差異是向量承諾能開啟選定子節點而不列出全部同層值。
### 誤解 2: 任何工作負載的 Verkle 證明總大小都是常數
開啟證明可以精簡和聚合，但狀態見證仍隨存取值、不同路徑和協議中繼資料增長。
### 誤解 3: 無狀態驗證表示沒有參與者保存狀態
它只表示驗證者可用見證取代完整本機狀態；仍須有人保存或重建並交付資料。
### 誤解 4: 以太坊主網已經使用 Verkle 樹保存執行狀態
引用資料描述研究、規範和測試網；截至核查日，路線圖仍列有大量客戶端工作，EIP-6800 仍是 Stagnant。
## 相關主題
- [Merkle 樹](/zh-tw/crypto/merkle-tree/)
- [輕客戶端](/zh-tw/crypto/light-client/)
- [狀態根](/zh-tw/crypto/state-root/)
- [以太坊](/zh-tw/crypto/ethereum/)
- [資料可用性](/zh-tw/crypto/data-availability/)
## 資料來源
- [Verkle Trees](https://math.mit.edu/research/highschool/primes/materials/2018/Kuszmaul.pdf) - MIT PRIMES (存取日期: 2026-08-22)
- [EIP-6800: Ethereum state using a unified verkle tree](https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-6800) - Ethereum Improvement Proposals (存取日期: 2026-08-22)
- [Verkle tree structure](https://blog.ethereum.org/2021/12/02/verkle-tree-structure) - Ethereum Foundation (存取日期: 2026-08-22)
- [Verkle trees](https://ethereum.org/roadmap/verkle-trees/) - Ethereum.org (存取日期: 2026-08-22)
Source: https://wiki.fcontext.com/zh-tw/crypto/verkle-tree/index.mdx