Verkle 树（Vector commitment + Merkle tree 的缩写）是一种新型数据结构，能把以太坊节点从“必须保存超大体量状态数据”的束缚中解放出来，同时具备验证区块所需的全部功能。它以极小的带宽代价，把计算复杂度转移到密码学证明上，为无状态客户端扫平最大的技术障碍。
为什么选择无状态架构
以太坊节点每 12 秒就要完成一次区块验证。传统模式下，同步节点必须把完整的 状态 trie 存本地硬盘，耗时、占盘、耗内存，还让节点入门门槛居高不下。若想让手机、嵌入式设备，甚至浏览器插件都能直接验证区块链，就必须：
- 把“需要的数据”而非“全部数据”传递给客户端；
- 保证这小包数据（即 witness）足够小，12 秒内能飞完整个 P2P 网络。
这正是无状态客户端（stateless clients）的核心诉求。Verkle 树通过全新的树结构 + 多项式承诺，把 witness 体积从数百 KB 压缩到不足 10 KB，最直观地解决了“大区块伴生大见证”的难题。
见证（witness）到底是什么？
验证区块本质上是把区块里的交易重新跑一遍，计算执行后 新的根哈希。节点要能确认根哈希匹配，就要“读到”所需的状态片段。见证 = 片段 + 证明：
- 片段：与交易相关的账户、合约存储、代码哈希等必要数据。
- 证明：以密码学方式保证所有片段都来源于正确的全局状态。
若无法快速下载完整 witness，节点大概率会错过下一块，形成“快网赢、慢网输”的中心化倾向。普通 Merkle 见证需要遍历大量兄弟节点、哈希层、分支路径，数据量巨大。Verkle 树通过“变浅树层 + 多项式承诺”，消除了路径冗余，使见证固定 400~500 字节即可覆盖整个证明需求。
Polunomial Commitment：让见证体积跟叶子多少无关
Verkle 树的杀手锏是将“多点验证问题”表达为“单多项式在某点的取值”。也就是说，不论你要访问 1 个还是 5,000 个叶子，证明始终是一条固定大小的多项式承诺：
- 所有 (key,value) 映射进一个有限域上的多项式；
- 通过 Kate-Zaverucha-Goldberg（KZG）承诺把多项式压缩成单个椭圆曲线点；
- 验证时用“开放证明”处理 y 值，成本与验证点数量无关。
结果：witness 结构只有 48 B 承诺 + 48 B 证明，几乎与区块内交易数量、状态大小脱钩。
Verkle 树的“瘦身”结构
Verkle 树为 key 分配 32 B，拆成 31 B stem（主干） 与 1 B suffix（后缀）。由此形成两类节点：
- Extension Node：一个 stem 携带 256 个后缀的可能值，相当于一条压缩路径；
- Inner Node：典型 256 叉树，可链接到其他 extension 或 leaf。
与传统 64 层深的十六叉 Merkle trie 相比，Verkle 树的深度仅 5~6 层。深度压缩意味着任何两个叶子到达根节点的公共前缀更短，做证明时只需公开极少量的“树边”信息，进而大幅减少见证字节。
举个小例子
原来 Merkle trie 需要 log₁₆(2²⁵⁶) ≈ 64 层，每层还要带上 15 个兄弟哈希；Verkle 树仅需 log₂₅₆(2²⁵⁶) = 1 层密码多项式即可满足完整性，省下的 63 层节点及其兄弟哈希全部舍弃。
FAQ：关于 Verkle 树你关心的 5 个问题
Q1：Verkle 树上线后主网 Gas 会降低吗？
A：短期内不会直接影响 Gas，但节点 IO 下降后，将来可通过后续提案（EIP-4444、PBS 等）整体降低数据可用性成本，最终用户费用会间接受益。
Q2：普通钱包是否需要额外信任第三方来提供 witness？
A：不需要。见证基于公开密码学证明，任何节点都能本地验证；钱包可将轻量级 witness 由区块自身携带，不引入新信任。
Q3：现有应用升级难度大吗？
A：对 dApp 开发者基本零改动。底层 trie 形态切换对 EVM 透明，合约仍可按以往方式读写状态。
Q4：Verkle 树对 MEV 有影响吗？
A：由于共享 witness 体积极小，可能被优先用于构建器和验证者间传递：MEV 效率更高，竞争可能加剧，但不会破坏共识安全。
Q5：测试网普通人能参与吗？
A：可以。Verkle Gen Devnet 6 已在线运行，开发者可部署合约、提交交易，社区也欢迎志愿者运行节点收集反馈。
当前进度与参与方式
- Verkle Gen Devnet 6：功能完备的试验网络，支持用 Go-ethereum、Geth、Nethermind、Erigon 等客户端的最新分支直接启动；
- 客户端补丁：每个主流客户端已完成 skeleton PR，目前聚焦性能调优与状态格式迁移脚本；
社区任务：
- 部署复杂合约（如 UniswapV2、ERC-4337 EntryPoint）验证见证效率；
- 运行压力测试、快照比对，协助发现错误；
- 撰写文档和教程，扩大测试人群。
若你还在用家用级宽带就能跑全节点时，说明 Verkle 树带来无状态架构已进入倒计时。现在就动手体验，你将是下一代去中心化验证网络的共同建造者。