CHA:以太坊 2.0 你真的知道什么是信标链吗？_POC币

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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。

挪威央行正在以太坊上构建CBDC沙盒，已开发基础架构原型:9月11日消息，挪威银行央行正在以太坊上构建央行数字货币（CBDC）沙盒，目前已开发基于以太坊技术的基础架构原型。今年5月份，以太坊扩容方案Nahmii宣布通过竞争招标被选中与挪威央行合作，开展挪威即将推出的实验性CBDC沙盒项目。Nahmii将为挪威央行构建沙盒环境，挪威央行将使用该平台作为对CBDC进行更广泛测试的一部分。[2022/9/11 13:22:26]

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。

数据：以太坊L2网络总锁仓量为56亿美元:金色财经报道，L2BEAT数据显示，截至3月8日，以太坊Layer2（L2）上总锁仓量为56亿美元。其中锁仓量最高的为扩容方案Arbitrum，锁仓量29.9亿美元，占比53.4%。其次是dYdX，锁仓量9.65亿美元，占比17.2%。[2022/3/8 13:43:21]

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。

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2.0客户端Lighthouse发布v1.5.0版本:以太坊2.0客户端Lighthouse发布v1.5.0版本，该版本新增了对以太坊2.0测试网Pyrmont上Altair硬分叉的支持，此外还包括提高了验证者的证明速率、缓存未知区块以提高验证奖励、支持在Rust语言下编译等更新，且该版本无法兼容v1.4.0或更早的版本。

注，以太坊2.0测试网Pyrmont已于19日进行Altair硬分叉，Altair是以太坊相对较小的信标链更新，其中一个重要新功能是轻客户端同步委员会，此委员会里的验证者会定期得到激励，把区块头的信息提供给轻客户端。[2021/8/23 22:31:47]

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。

以太坊核心开发者回应Pierre Rochard 称计算已丢失的ETH是个问题:8月10日，针对Pierre Rochard寻求更多供应脚本计算ETH总供应量一事，以太坊核心开发者Péter Szilágyi发推文回应称，有多个客户端，所以其中一个供应Bug都会立即打破共识。可以接受这样的观点：即出于某种经济原因，你想知道确切的数字。但如何计算丢失的ETH呢？这将超过某些脚本中的舍入错误。今日早间消息，比特币咨询公司Bitcoin Advisory创始人Pierre Rochard表示，将发布赏金计划、寻求更多供应脚本计算ETH总供应量。[2020/8/10]

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。

动态 | 以太坊伊斯坦布尔硬分叉新进展：升级版本或将在10月上线:据AMBcrypto报道，在近期的以太坊核心开发会议上，讨论的第一个主题是伊斯坦布尔硬叉路线图。会上明确表示，该团队将继续推进由前以太坊基金会成员Afri创建的路线图。根据Ethereum wiki，伊斯坦布尔的升级版可能会在2019年10月上线。第一步将是定于2019年4月17日在柏林举行的CoreDev会议，接受伊斯坦布尔硬分叉所有提案的最后期限将在会议后一个月内结束。7月19日将是主要客户端实现的大致软截止日期，8月将看到以太坊的测试网、Ropsten、Gorli或Ad-Hoc测试网上运行硬分叉。[2019/3/17]

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。