ETH:火星獨家 | 黑暗中的“燈塔”，一文讀懂以太坊2.0信標節點和客戶端架構_Lethean

編譯|Bite@火星財經APP

在以太坊2.0中，從維護網絡安全的單一完整節點的概念轉變為兩個獨立的客戶端，即信標節點和驗證者客戶端。信標節點負責處理網絡共識，它與外部世界連接，并發送和接受區塊。驗證者客戶端，它與你的節點連接，并負責證明與提議區塊。每個驗證者客戶端上都可以有非常多個質押了32個ETH的驗證者。

延伸閱讀：火星獨家|牛市發動機已啟動，深度解析ETH2.0六大看點要讀懂信標節點首先要全面了解信標鏈。信標鏈就像是燈塔，可以幫助我們在大霧彌漫的海域中互相定位——所有的分片通信都會通過信標鏈來完成，節點也會借此相互溝通，并合作打造一個區塊鏈系統。關于信標鏈和客戶端的內容，之前文章已經介紹過，這里也不過多贅述。下面兩張圖比較全面介紹關于以太坊2.0三個重要階段知識。

需要特別指出的是，信標鏈并不直接處理用戶的轉賬、智能合約事務。每個分片鏈通常只處理本分片內的事務，但需要跨鏈協作時，也需要信標鏈從中協調。

Web3游戲Battlegrounds開發商CEBG Game完成300萬美元私募輪融資:金色財經報道，Web3多人在線戰術競技游戲Battlegrounds開發商CEBG Game在社交媒體宣布已完成300萬美元私募輪融資，Youbi Capital、GSR Ventures、A&T Capital等參投。Battlegrounds目前已支持iOS和Android系統，并且推出了PvE和PvP兩種游戲模式，玩家可通過完成游戲任務獲得激勵。[2023/4/19 14:13:55]

而下表格總結了以太坊2.0不同的客戶端，這些客戶端都在積極地工作、維護，并通過客戶端測試。

信標節點和驗證者客戶端

1.?信標節點

信標鏈節點負責驗證?驗證者的身份、批量處理簽名、抓取出塊所必需的數據并傳遞給驗證者驗證。信標鏈節點就相當于現行以太坊系統上的礦工，它們需要投入更多資源，要運行在更高級的硬件上。

比特幣全網未確認交易數量為3643筆:金色財經報道，據BTC.com數據顯示，目前比特幣全網未確認交易數量為3643筆，全網算力為263.86 EH/s，24小時交易速率為3.37交易/s，目前全網難度為36.84T，預測下次難度下調0.84%至36.53 T，距離調整還剩1天9小時。[2022/11/6 12:21:12]

延伸閱讀：火星獨家|深度解讀以太坊節點運作機制和客戶端多樣性信標節點是信標鏈中的重要環節，構成了以太坊2.0區塊鏈的主干。以下是信標節點的職責：

?從創世區塊開始，運行和維護隨機信標鏈；

?通過點對點的方式將信標鏈與對等節點同步；

?處理來自驗證者客戶端和委員會的區塊證明；

?作為RPC服務器/端點，供驗證者客戶端提出/測試信標區塊；

?Meta計劃為其旗下各大APP提供更多付費功能:金色財經消息，根據Meta發給員工的一份內部備忘錄，Meta正在組建一個產品部門，為其旗下的Facebook、Instagram和WhatsApp尋找并開發“可能的付費功能”。這個新部門是Meta在其主要的社交軟件中建立付費功能的第一次認真嘗試，這三款應用軟件都擁有數十億用戶。Meta的廣告業務因蘋果在iOS上的廣告跟蹤變化和數字廣告支出的大范圍縮減而受到嚴重損害。（鞭牛士）[2022/9/1 13:01:40]

?處理每個信標區塊的鏈上狀態轉換；

?作為驗證者slot/分片隨機性分配來源；

?同步并維護分片的當前狀態；

?捕獲以太坊1.0鏈上新驗證者的區塊哈希/驗證者存款情況；

?維護信標鏈上的驗證者注冊表，包括必要時添加和刪除驗證者；

美國參議員：比特幣不會被禁止:6月8日消息，美國參議員Cynthia Lummis表示，美國已經“跨越鴻溝”，比特幣不會被禁止。[2022/6/9 4:11:36]

?與其他信標節點保持時鐘同步，幫助執行驗證者客戶端的罰沒規則。

信標節點硬件要求

信標節點旨在成為高性能平臺，能夠支持與眾多驗證者客戶端的連接，并與其他信標節點保持p2p連接。因此，硬件要求是服務器級別的CPU/SSD/網絡連接。

信標節點質押要求

信標節點是以太坊2.0的基本構件。理論上，任何人都可以運行信標節點，并同步整個信標鏈的當前狀態，操作信標節點沒有質押要求。預計以太坊2.0上的大多數驗證者將運行他們自己的信標節點，驗證者客戶端需要信任連接的信標節點，確保正確廣播區塊提案和測試。

2.?驗證者客戶端

驗證者客戶端可以是非常輕量級的。客戶端就是一些程序，唯一的功能就是保持網絡連接并在系統中質押ETH。驗證者客戶端會使用信標鏈節點提供的數據構造區塊并將這些區塊發回網絡。若是驗證者客戶端作惡或是離線，他們自己也要承擔后果——也就是所謂的罰沒。

驗證者客戶端在某種程度上相當于以太坊1.0區塊鏈上的礦工，職責概述如下：

?驗證者被分配到的分片上產出新區塊；

?通過簽署委員會內其他驗證者提出的區塊證明來參加委員會；

?在分配給信標鏈廣播時，匯總委員會中其他驗證者的證明；

?維持與可信信標節點的RPC連接，監聽驗證者分配；

?在保管證明期間，信標鏈同步分配分片；

驗證者客戶端質押要求

每個驗證者客戶端需要在以太坊1.0區塊鏈上的存款合約中質押32個ETH；

驗證者客戶端硬件要求

與以太坊1.0、PoW產業鏈上的礦機不同，PoS的設計是為了提高資源效率，并以最小的處理/存儲能力在手機或單板電腦等硬件上運行。以太坊2.0的幾個團隊已經將客戶端設計成可以運行在資源受限的設備上。

罰沒情況

罰沒的定義是，驗證者從活躍的驗證者小組中被驅逐出去，并罰沒一部分驗證者質押金。以太坊2.0階段0有兩種特定的違規行為會出現這種情況：

提案人罰沒：當驗證者在同一epoch簽署兩個不同的信標塊時，會發生這種情況。

驗證者罰沒：當驗證者簽署兩份相互沖突的證明時，就會發生這種情況。

信標節點和驗證者客戶端的區別

網絡--信標節點通過p2p連接到其他信標節點，而驗證者客戶端則與單個信標節點保持專用連接。

質押--只有驗證者客戶需要質押ETH才能參與網絡中。

區塊--只有驗證者客戶端可以提出/簽署區塊，而信標節點只是驗證認證和在信標鏈上傳播區塊。

總結

信標鏈是一條新的鏈，是以太坊2.0的核心，所有分片都連接到信標鏈上并與之通信。信標節點是信標鏈的建設者，他們處理大量的數據，并將數據發送給驗證者用于驗證；驗證者會構造區塊并發回給信標節點。驗證者質押ETH來獲得出塊機會，如果他們提議的區塊獲得了其它驗證者的同意，就能獲得獎勵。

參考文章：

Eth2.0ClientArchitecture：

https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-client-architecture/

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