此文中，我們會來看看同步以太坊節點過程中，到底會發生什么樣的細節？

同步以太坊節點，對于很多人來說都是非常痛苦的事情。每個和以太坊接觸的人都對這點感覺很不爽。

目前以太坊錢包默認的同步模式，叫做快速同步。和從創世區塊開始，重新處理所有的轉賬不同（這會需要好幾個星期），快速同步下載區塊，然后只是驗證和工作量證明相關的數據。下載所有區塊是直截了當的，但是快速過程會相對快速地重新組成整個區塊鏈。很多人錯誤地認為，因為他們有區塊，所以在同步。

不幸地是，這不是問題的關鍵，因為沒有任何轉賬被執行了（也就是說，為了驗證區塊鏈的有效性，沒有轉賬進行），所以我們沒有任何賬戶的狀態（也就是，余額，記錄，智能合約代碼以及數據）。這些需求被分開下載，而且會和最新的區塊交叉檢測。這個部分叫做狀態前綴樹的下載，而且它實際上和區塊下載同時運行；同時它比下載區塊要花費更長的時間。

所以，什么是狀態前綴樹？在以太坊主網中，有無數的賬戶，這些會追蹤每個用戶的余額，數據等等，

這些賬戶本身是不足夠去運行節點，他們需要和每個區塊進行加密連接，從而節點能夠驗證賬戶沒有被欺詐。這個加密連接是通過在賬戶上創建樹狀的數據結構來完成的，每個層級都和下面的層級連接，然后和更小的層級連接，直到你達到單個根數據。這種龐大的數據結構包含了所有賬戶和中間的加密證明，被稱為狀態前綴樹。

那么為什么要提出這個問題？這種樹狀的數據結構是幾百萬個很小的加密證明相連接的、為了獲得同步節點，你需要下載所有賬戶的數據，同時這些加密證明也會驗證網絡中沒有任何東西嘗試去欺騙你。這本身已經是非常夸張的數據了。它變得更加混亂的部分是這個數據不斷地變化：每個區塊（15秒），大約有1000個節點會從樹狀結構中刪除，然后大約有2000個新節點會添加。這意味著需要同步數據庫的節點正在以每秒200次的速度改變。最差的部分是讓你在同步的時候，網絡還在往前推進，并且你開始下載的狀態也許會在你下載的時候小時，所以你的節點需要一直跟著網絡進行，同時還需要獲得所有最近的數據。但是當你實際上獲得所有數據的時候，你的本地節點不能使用，因為它不能加密證明任何賬戶的任何信息。

如果你看到主網后面有64個區塊，你還沒有完全同步，甚至還差的很遠。你只是完成了區塊下載的部分，仍然在進行狀態的下載。你可以通過無窮無盡的Imported state entries ［。..］ ，來看到你自己的狀態。當你的節點在線之前，你也需要等到它們出來。

Q：節點只是取決于輸入的狀態？

A： 節點不會暫停，它只是不會提前知道整個狀態前綴樹有多大，所以它會一直進行直到發現和下載了整個數據。

原因是以太坊區塊中只有狀態根部，根節點的單個哈希。當節點開始同步，它會完全直到1個節點，并且嘗試下載。那個節點，可以對標高達16個新節點，并且嘗試下載那些。隨著我們繼續進行下載，大多數的節點會和新的節點對標，而且我們那時候還不知道它們。這就是為什么你需要想想，為什么它會卡在同樣的數字。隨著時間，節點是在發現和下載樹狀數據。

Q： 我卡在了主網后的64個區塊？

A： 就像上面解釋的，你不是卡主了，是剛剛完成了區塊下載階段，正在等待狀態下載完成。這部分花費的時間，比下載區塊要長很多。

Q：為什么下載狀態需要花費這么長時間，我有很高的帶寬？

A： 狀態同步是受制于磁盤輸入輸出，而不是帶寬。

以太坊的狀態前綴樹包含了幾百萬個節點，大多數會是按照單個哈希對應至多16個其他哈希。在磁盤上，這是很恐怖的存儲方式，因為其中幾乎沒有結構，只是隨機的數字來反應甚至更多的隨機數字。這會讓底層數據庫變得混亂，因為它不能優化存儲以及使用任何有意義的方式來尋找數據。

不僅存儲數據是非常不理想的，而且由于每秒200次的改變以及對過去數據的修改，我們甚至不能下載，這是一個正確的預處理方法，使它更快地導入，而底層數據庫不太多。最終的結果甚至是快速的更新導致很高的磁盤輸入輸出費用，這對于機械硬盤來說，是非常大的挑戰。

Q：這么說，我不能用硬盤驅動器來運行全節點？

A： 很不幸地是，確實不可以。在硬盤驅動器上進行快速同步，比起你等待目前的數據，會花費更多時間。盡管你確實等待了，硬盤驅動器也不能跟上主網轉賬處理的讀寫需求。

但是，你應該能夠使用硬盤驅動器在輕客戶端使用，因為會最小化對系統資源的影響。如果你想要運行全節點，那么固態硬盤就是唯一的選擇。