SLOT:以太坊 2.0 你真的知道什么是信标链吗?_Lots Gaming

撰文:肖飒法律团队

可能很多读者对区块链的理解还在于比特币区块链网络,环环嵌套的公共账本确实是令人影响深刻,但是如今的区块链网络早已有了不同的样态,通过不同的共识机制、网络结构来达成信任。

22 年 9 月 15 日是令人激动的一天,在这一天以太的信标链(Beacon Chain)和原有主链合并,标志着以太坊的共识机制(PoW)彻底走向权益证明 (PoS)。

信标链为以太坊的共识提供始终时钟心跳。每个时隙为 12 秒,一个周期为 32 个时隙也就是 6.4 分钟。每个时隙一个区块被添加到信标链,但是也存在不添加区块的时隙。所有节点需要有同步的时钟心跳,信标链的创世块位于 Slot0。

PoW 机制「矿工」紧紧绑定在一起,而 Ethereum 的验证者是 PoS 机制下的「虚拟矿工」,验证者节点无需消耗算力和电力便能得到奖励。之所以说验证者是「虚拟」的,是因为验证器由质押者激活。在 PoW 中,用户购买硬件成为矿工。在以太坊中,用户质押 32ETH 以激活和控制由信标链节点执行的验证者。

Chiliz上线以太坊和Chiliz Chain之间的跨链桥:5月10日消息,Chiliz 上线以太坊和 Chiliz Chain 之间的跨链桥,用户可通过该跨链桥将以太坊上 CHZ 跨链至 Chiliz Chain。目前该跨链桥仅支持 CHZ。[2023/5/10 14:54:44]

在每个周期,一个验证者被随机分配给一个槽。一个证明好比验证者的投票,这个投票的权重由验证者节点的的余额决定。验证者将自己的证明在网络中广播,这些投票最终被记录信标链中(信标链的内容主要是验证器注册的地址、每个验证器的状态和证明)。同时验证者之间相互监督,报告投票冲突的情况或者检举重复参与投票的作恶验证者。区块提议者(proposer)是从验证者随机挑选出来的,用于区块构建。

委员会是一组验证者。委员会的选取、提议者的设立、验证者的安排都是在称为 RANDAO 的伪随机过程中实现的。每个时隙有一个提议者和至少 128 个验证者组成的委员会。一个验证者每个周期只能在一个委员会中。通常,网络中有超过 8192 个验证者,从而保证每个时隙有两组委员会。

波场TRON位居所有公链稳定币市值排名第二,仅次于以太坊:据官方消息,DeFi TVL聚合器DefiLlama最新数据显示,波场TRON稳定币市值高达361.3亿美金,位居所有公链稳定币市值排名第二,仅次于以太坊。

目前,波场TRON已经建立了由USDT、USDC、TUSD、USDJ、USDD组成的完善的稳定币生态系统,覆盖行业前两大稳定币、合规美元稳定币及去中心化超抵押稳定币等。[2022/6/18 4:37:35]

委员会中的验证者的主要职责是为他们认为的最新区块进行投票,被称为 LMD GHOST 投票。在 Slot1 中,一个区块被提出,然后由两个验证者证明;委员会 A 中的一名验证者离线。Slot1 中的证明和区块传播网络并到达许多验证器。在 Slot 2 中,又一个区块,委员会 B 中的验证者没有看到它,因此它证明信标链头是 Slot1 中的区块。注意这个验证者不同于来自 Slot 1 的离线验证者。在 Slot3 中,委员会 C 中的所有验证者都运行 LMD GHOST 投票,并独立地给出了结果一致的证明。

以太坊牧猫人项目管理人员:伴随对冰河期进行修复,希望没有EIP-1559的矿工将无法进行简单的链分叉:3月6日消息,以太坊牧猫人项目管理人员、以太坊生态系统贡献者Edson Ayllon表示,EIP-1559将在以太坊伦敦网络升级中启动,同时将对即将到来的冰河期(Ice Age)进行修复。希望没有EIP-1559的矿工将无法进行简单的链分叉,但需要在冰河期(Ice Age)取消后分配新客户端。

此前2月11日消息,随着以太坊逐渐进入冰河期(Ice age)使得挖矿难度不断加大,每日新挖出的以太坊总量已经从20000个减少到了13000个,下降了近一半,降至历史最低点。

据悉,以太坊的冰河期(Ice Age)是以太坊的PoW机制对难度(difficulty)的调整策略。以太坊里PoW对难度的调整将根据区块高度不断增加,而这个增加是指数级的,算力发展的速度将远跟不上难度增加的速度。以太坊是不能进入冰河期的,进入冰河期意味着以太坊将失去功能。以太坊设置冰河期是为了表明其要转向PoS的态度和决心。[2021/3/7 18:22:48]

检查点是周期第一个时隙中的区块。第一个时隙中若是没有区块,则检查点是前一个最近的区块。每个周期必定有一个检查点块,一个区块可以是被归属于多个周期的检查点。

声音 | 江卓尔:分片提升容量难度大时间长 故而Vitalik提出使用BCH或者ETC作为以太坊数据层:7月25日消息,莱比特矿池CEO江卓尔表示,分布式系统(去中心化系统)有一个不可能三角,称为分布式系统CAP定理,指的是在一个分布式系统中,Consistency(一致性)、 Availability(可用性)、Partition tolerance(分区容错性),三者不可兼得。Vitalik提出用分片方法提升容量,但分片方法的难点是一致性,也就是CAP中的C,Consistency(一致性),这个是一个要挑战不可能三角的开发,所以开发难度很大,时间长,所以Vitalik才提出使用BCH或者ETC作为以太坊数据层的短期方案,来解决ETH的燃眉之急。[2019/7/25]

注意 Slot65 到 Slot128 没有区块。Epoch2 检查点应该是 Slot128 上的区块。由于缺少区块,Epoch2 检查点是仍然是 Slot64 上的区块。Epoch 3 的情况类似,Slot192 是空的,因此前一个块 Slot180 是 Epcoh3 检查点。

Vitalik Buterin推特发布五个以太坊扩展策略:\tVitalik Buterin在推特上发布了5个扩展策略:1、多条独立链; 2、超大区块; 3、不改变安全模型的逐步升级(例如、用压缩的delta+STARKs替换txs+sigs);4、双层网络(主区链和Plasma);5、分片技术。此前Vitalik Buterin推特上称,分片即将到来[2018/6/9]

当进行 LMD GHOST 投票时,验证者也会投票给当前周期中的检查点,称为 target。此投票称为 Casper FFG 投票,还包括一个先前的检查点,称为 source。在图中,Epoch1 中的验证者投票给创世块的源检查点,以及区块的目标检查点 Slot 64。在 Epoch2 中,同一验证者投票给相同的检查点。只有分配给某个时隙的验证者才会对该时隙进行 LMD GHOST 投票。然而,所有验证者都为每个周期检查点投了 FFG 票。

当一个周期结束时,如果它的检查点获得了 2/3 投票权重的支持,则该检查点被认为是合理(justified)状态。

如果检查点 B 被证明是合理的,并且紧接的下一个周期中的检查点被证明是 justified 的,那么 B 将被最终确定为 Finality。通常,一个检查点会在两个时期内完成,即 12.8 分钟。

在上图中,周期边缘区块(epoch boundary block,即上文提到的检查点)被区块提议者提出,该区块记录了 Slot64 在 Epoch2 中获得了所有验证者超过 2/3 的权重投票,且该区块被委员会通过,即达到了 justified 状态,因此导致了其前一个检查点,Epoch1 的 source 检查点的状态转换,Slot32 上的区块由 justified 转换到了 finalized,因此在 Slot32 之前的所有区块也都被确认了,即彻底的完成了上链的操作。

在信标链的区块链浏览器(https://beaconcha.in/)中,我们可以验证上述共识机制是否如上所述运行,并且进一步加深我们的理解。

左侧为诞生出的 Epoch,并且标明了是否达到 Final 状态,可以发现有两个 Epoch 中的区块尚未被最终证明。同时右侧标明了最新提案的区块,可以发现出块的时间接近 12s,和理论一致,每个区块都注明了所属的 Epoch、Slot 以及区块的提议者。

进入到每个区块页面,可以看到证明的次数,投票的次数以及参与投票的验证者数量(显然在这个区块中存在着不符合规则的验证者,验证者可以检举这些验证者,从而获得奖励)。

飒姐团队认为,区块链的本质是信任的达成。随着技术的升级,达成信任的方式愈发多样,每个链都有自己独特的共识机制来防止节点的作恶,这可能才是区块链的生命力以及技术的魅力所在。

认可技术,拥抱技术!

参考资料:

https://ethos.dev/beacon-chain#beacon-chain-validator-activation-and-lifecycle

https://github.com/ethereum/consensus-specs

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