一文看懂：以太坊 2.0 的第 0 階段是什麼？

作者：ethereum blog- Carl Beekhuizen
翻譯：區塊律動 BlockBeats-HQ

感謝 Danny 和 Joe 的審閱和評論。

隨着距離信標鏈（beacon chain）的推出時間越來越近，eth2 也即將步入倒計時，是時候讓社區與 eth2 的內部工作、成爲驗證者節點的具體要求、激勵和經驗的最新進展進行快速同步了。

本文將對 eth2 進行深度概述，將構成 eth2 與驗證者節點相關係列文章的基礎。eth2 已經開發了很長一段時間了，並且在過去幾年中有了明顯的進展。從最初的通過智能合約管理的單獨分片和權益證明（PoS），已經轉變爲高度互聯的網絡設計，在效率、可擴展性、安全性方面有了顯著的改進。

（# 區塊律動 BlockBeats 注：信標鏈 beacon chain，是新以太坊，即以太坊 2.0 的核心鏈，這條鏈承擔的其中一個職能是讓驗證者可以參與質押系統、替代礦工的角色而成爲鏈的構建者；另一個職能是存儲分片狀態的索引）

以太坊的各階段

隨着 eth2 的各部分的相互關聯性越來越強，其他部分被分成了多個階段，以便更好地對 eth2 的不同部分實現流水線操作。在撰寫本文時，隨着開發者對客戶端軟件進行最後的潤色，階段 0（Phase 0）即將推出。同時，階段 1（Phase 1）的規範也正在完成當中，階段 2（Phase 2）正在進行積極的研發當中。

·   Phase 0 涉及信標鏈，這是 eth2 的核心，它管理驗證者節點和分片之間的協調。信標鏈是真實數據的來源，eth2 的所有其他方面都是從這裏的。
·   Phase 1 是在此基礎上，將數據放入分片。這個組件的實現複雜度，要比其他組件小得多，因爲 Phase 0 爲分片網絡提供了大部分的基礎工作。
·   Phase 2 將執行添加進了 eth2，基本上是將 eth2 從具有魯棒性的數據庫升級成爲完全去中心化的計算平臺。

Phase 0 究竟是什麼？

如前所述，信標鏈跟蹤驗證者節點集合和分片的狀態。實際上，這意味着，如果你（定期）跟蹤信標鏈上正在發生的事情，你將知道足夠多的信息來驗證 eth2 上所呈現的任何事情。信任，但需要被驗證。

爲了使 PoS 系統發揮作用，需要對驗證者節點是誰、他們的抵押是多少等方面達成共識，這樣才能知道他們的選票價值幾何，並對他們的行爲給予適當的獎勵和/或懲罰。信標鏈還通過在分片中分配驗證者節點的職責，以及跟蹤每個分片的當前狀態，來對 eth2 分片進行管理。

eth2 區別於其他 PoS 系統的部分原因，是網絡中可以參與協議的驗證者節點的絕對數量。與其他系統中可能存在的 10、100 和 1000 個參與者相比，eth2 可擴展到數十萬甚至數百萬個驗證者節點。這種程度的去中心化，只有在被稱爲委員會的確認者小組達成中間水平的共識後，纔有可能實現。信標鏈使用與其核心同名的隨機信標，將驗證者節點分配給負責評估信標鏈和分片鏈是否爲網絡組成部分的委員會。委員會的投票，然後被加密整合成一個證明信息（attestation），這意味着，驗證整個委員會的投票，只比檢查一個單一投票稍微需要多一點操作。因此，要檢查信標鏈的有效性，只需要幾個聚合簽名來評估多個驗證者節點的投票即可。

（# 區塊律動 BlockBeats 注：證明信息，attestation，即是經過確認並且由驗證者簽過名的哈希值，它們實時記錄着一個特定分片的狀態）

信標鏈還能追蹤 eth1 鏈及其鏈上資產，以便新的驗證者節點可以通過向 eth1 上的資產合約發送 32 個以太坊來加入 eth2 網絡。作爲 eth1 鏈上的信標鏈投票的結果，eth2 將在將來的某個時候，通過提供一個經濟保證來增強 eth1 網絡的安全性，該保證是規範的 eth1 鏈的一部分。

節點 vs. 客戶端

eth2 區分了信標節點和驗證者節點客戶端，驗證者節點將需要兩者來執行它們的職責。信標節點（或僅僅是節點），關注於維護信標鏈的視圖，以及用戶或驗證者節點可能需要的任何分片網絡。

顧名思義，驗證者節點客戶端（或者僅僅是客戶端）負責處理單個驗證者節點的運行邏輯。這可以通過與信標節點通信來獲得鏈上的當前狀態，在適當的時候也可以通過證明和提議區塊來實現，最後通過要求信標節點將此信息發送給其對等節點來實現。

如果你沒有運行驗證者節點，那麼信標節點包含的與 eth2 進行無需信任交互所需的所有信息，非常像 eth1 網絡中的全節點。

以下是「節點、客戶端」分離的一些論據：

每個驗證者節點，需要以正好 32 枚以太坊的抵押來啓動，因此，希望獲得更多 ETH 的人，將需要運行多個驗證者節點。「節點、客戶端」的分離，使得用戶只需要運行一個帶有多個驗證者節點的信標節點，從而減少對計算、內存和存儲需求。
將驗證者節點作爲單獨的模塊，它們可能會更具有安全性，因爲它更易於編寫、推理和審覈規模較小的代碼模塊。
對於特別擔心冗餘問題的用戶，他們可以通過並行運行多個節點，從而減少驗證者節點脫機的概率。
由於驗證者節點客戶端只能通過信標節點與 eth2 網絡的其他部分進行交互，即使通過有限制的 API，驗證者節點的受攻擊的面也會大大減少。
對於希望與 eth2 網絡交互，但不希望成爲驗證者節點的用戶，他們只需要操作一個信標節點，該節點將授予他們訪問信標鏈以及所需分片網絡的權限。

設計理念

eth2 的設計理念，爲 eth2 網絡中的所有決策提供了有用的基礎，並且在許多情況下，概括了 eth2 和其他協議之間的差異。

·   協議的一切 ：承認一切都只是權衡利弊的結果，協議的安全性和活躍性，優先於其他的設計需求。

·   懷有最美好的希望，但期望最壞的結果 :eth2 網絡假設驗證者節點將是懶惰的、接受賄賂的、並且他們將試圖攻擊系統，除非他們獲得激勵後放棄這種做法。此外，假設網絡並非是完全可靠的，災難性的事件，可能會迫使大量驗證者節點離線。基於這些原因，eth2 網絡應該能夠在第三次世界大戰中倖存下來。

·   最低限度的可行復雜性 :儘可能地對 Eth2 網絡進行簡化，因爲這能夠使得網絡更容易被推理、向他人解釋、被審計、編程無 bug 的客戶端，並且通常能夠避免極端情況的出現。

·   最大限度地去中心化,:權益證明協議通常需要對可參與的驗證者節點數量進行妥協，eth2 網絡就是被設計成能夠擴展到以百萬計的驗證者節點的，同時鼓勵這些驗證者節點相互獨立工作。

·     預測那些沒有預測到的事情 :eth2 網絡的所有組件，都是抗量子計算機的，或者是可以替換換成當量子末日來臨時的狀態

·   誕生於人類之手，爲人類服務 ：eth2 網絡必須能夠在一般消費者的筆記本電腦上運行。進入的門檻越低，參與的人就越多，這就意味着去中心化的程度就越高。

（# 區塊律動 BlockBeats 注：量子計算機，quantum computer，是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。量子計算機的概念源於對可逆計算機的研究，目的是爲了解決計算機中的能耗問題。量子計算機的特點包括有運行速度較快、處置信息能力較強、應用範圍較廣等；根據 MIT 技術評測報告，量子算力可以攻擊區塊鏈加密算法，威脅整個區塊鏈世界的安全）

結尾

既然你已經掌握了 eth2 網絡的基本知識，本系列的下一篇文章，將討論一些能夠使 eth2 網絡起作用的有趣細節。

原文：https://blog.ethereum.org/2019/11/27/Validated-Staking-on-eth2-0/?ref=tokendaily

區塊律動 BlockBeats 提醒，根據銀保監會等五部門於 2018 年 8 月發佈《關於防範以「虛擬貨幣」「區塊鏈」名義進行非法集資的風險提示》的文件，請廣大公衆理性看待區塊鏈，不要盲目相信天花亂墜的承諾，樹立正確的貨幣觀念和投資理念，切實提高風險意識；對發現的違法犯罪線索，可積極向有關部門舉報反映。

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