以太坊:科普 | 給新來貢獻者的以太坊 2.0 Phase0 指南_JUST

介紹

本文旨在幫助那些第一次接觸ETH2.0并且想要參與開發工作的人。本文將概述重要內容并介紹關鍵術語，不會深入探討開發細節。文末附有更多資源的鏈接。如果對當前以太坊區塊鏈的術語有所了解，對閱讀本文會有幫助。階段

JustinDrake很好地總結了以太坊2.0的開發階段：質押：通過Eth1上部署的智能合約引入驗證者階段0-系統：信標鏈，即本文主要介紹的部分階段1-數據：并行處理“分片”中的交易階段2-狀態：EVM2.0、智能合約概述

目標：交易排序

以太坊主鏈創建了一個有效交易的有序列表。有效交易指的是由一組運行以太坊挖礦軟件的獨立互聯計算機達成共識的交易。以太坊2.0依舊維持這個目標不變，只是改用PoS機制代替PoW機制來對交易順序達成共識。并行處理

IMF今日發布的加密貨幣科普視頻實為兩年前舊聞，且存在諸多疏漏:國際貨幣基金組織IMF今日在推特上發布了一條關于加密貨幣的科普視頻，這段時長兩分鐘的視頻最初發布于2018年6月。該視頻稱加密貨幣是“貨幣進化的下一步”，但沒有特別提到DLT、區塊鏈，甚至是代幣名稱等術語。BTC、XRP和ETH只出現在說明加密交易的圖形中。盡管這段視頻到目前為止已經獲得了超過13.7萬的點擊量和2900個贊，但來自加密社區的許多反應都是批評的，他們指出了信息中的漏洞和似乎具有誤導性的措辭。

Reddit用戶nanooverbtc稱：“他們犯了很多錯誤，比如把私鑰稱為密碼。”該視頻也沒有討論挖礦或加密貨幣供應。Kraken策略師Pierre Rochard等知名人士表示：“可證明的稀缺性是比特幣有趣的原因，你忘了提這一點。”（Cointelegraph）[2020/8/24]

在PoW機制下，近期交易的集合會被打包放入區塊中。PoW與PoS的區別在于節點如何決定區塊的順序，也就是如何將新挖出的區塊鏈接起來。此外，以太坊1.0主鏈只是單獨一條由區塊組成的鏈，以太坊2.0則是由很多分片組成的，會創建出并行的幾條區塊鏈，不過這要等到階段1才能實現。為了讓這些分片協同工作，會有另一條鏈來將各個分片的有效區塊統一起來。這條專門用于主導系統運行的區塊鏈被稱為信標鏈。以太坊2.0階段0的規范聚焦于信標鏈，完整的解決方案請參見其它資料。信標鏈由信標鏈節點構建

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

運行以太坊2.0客戶端信標鏈節點軟件的聯網計算機就是以太坊2.0網絡上的節點。在以太坊1.0中，互聯的節點會通過分享信息來創建/分享新的區塊。因為要等待所有節點都就鏈上最新挖出的區塊達成共識，所以交易確認需要一點時延。以太坊2.0階段0的核心是，信標鏈節點之間如何對信標鏈上的出塊順序達成共識。隨機出塊

聲音 | ETC Labs主管：科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰:ETCLabs主管Darin Kotalik認為，科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰，人們必須要對區塊鏈有基本的認識，分清楚公鏈和私鏈的區別。[2019/8/25]

為了不引入中心化金融系統中可能有害的屬性，我們需深思熟慮才能設計出良好的去中心化系統。一方面是要確保在分布式網絡中的一大撥人都有機會產生/驗證數據，以此來避免中心化/腐敗：必須保證提議區塊的節點是從網絡中隨機選擇出來的創建有效區塊會得到獎勵以及/或者無效區塊會遭受懲罰工作量證明是利用算力來實現這一點：區塊提議者之間進行周期性的隨機出塊創建有效區塊需要負擔一定的經濟成本權益證明是通過質押ETH的方式來實現這一點：每個時隙都會隨機分配驗證者如果提議的區塊無效會被罰款，提議有效區塊會則會得到獎勵雖然我們提到過信標鏈節點也在生成區塊，但是它們實際上不是通過質押來參與以太坊2.0網絡的節點。這是驗證者的職責。驗證者

動態 | 浙江衛視節目科普支付寶區塊鏈防偽溯源產品:昨日，在浙江衛視播出的科普綜藝欄目《智造將來》現場，支付寶首次展示了支付寶區塊鏈防偽溯源產品，以接地氣的方式公開向大眾展示區塊鏈在生活中的應用。[2019/3/4]

驗證者是質押32ETH來參與以太坊2.0的個人地址。驗證者會被頻繁且隨機地分配到任務，簽署新提議區塊中他們認為是有效的區塊。一臺運行以太坊2.0客戶端上驗證者客戶端軟件的聯網計算機必須與一個信標鏈節點相連接。這種模式是相信信標鏈節點會返回正確的數據，而且只有在數據有效的情況下，由驗證者客戶端管理下的對應驗證者才會對這些數據簽名。欲知更多詳情，請閱讀下一部分。等到以太坊2.0匯集了一批驗證者之后，會對這些驗證者進行偽隨機混洗，然后將他們組成一個個委員會。在每個時段內，會有一或多個委員被分配到一個時隙中去參與驗證工作。

金色財經獨家分析 監管機構、媒體、業界提示詐騙風險 區塊鏈科普道阻且長:新華社今日發文表示，近來“區塊鏈”類詐騙案件頻發，不法分子以“投資虛擬貨幣周期短、收益高、風險低”為借口，騙取用戶信任并誘使其轉賬進行投資。無獨有偶，同日消息，騰訊手機管家安全專家也提醒此類風險，并從技術上提出防騙建議。在美國，監管機構警示加密貨幣欺詐現象普遍承諾高收益而不披露潛在風險。金色財經獨家分析，不法分子假借新技術之名進行詐騙，一方面是抓住民眾趨利的心理，一方面反映出區塊鏈科普的欠缺。區塊鏈是新興科技和底層技術并有改變社會生產關系的潛力，應該進行系統性的科普教育，當前，部分大學已經開始設置了區塊鏈課程，但對于普通民眾仍然有科普的需求，人們應該了解到系統和正確的知識，不僅要了解區塊鏈的好，也要明確局限和弊端，以在高收益的誘惑下，保持清醒客觀。[2018/4/11]

-驗證者、委員會、時隙、時段-每個時段內，驗證者都會被分配去簽署新提議的區塊、為已經產生的區塊投票）。一個時段結束之后，驗證者們就會經歷再度混洗，然后重復這個過程。信標鏈節點

除了管理已經質押過32ETH的驗證者列表，信標鏈節點還有以下職責：保證時隙長度創造隨機性為每個時隙分配委員會響應與之相連的驗證者客戶端硬件/軟件

互聯計算機

要想具備高可用性并且讓區塊驗證獲得足夠高的隨機性，需要匯集一大批驗證者。在理想情況下，這些驗證者都分散在多個驗證者客戶端之間，后者與組成以太坊2.0網絡的一個或多個信標鏈節點相連。

-信標鏈節點之間通過網絡連接；驗證者客戶端和信標鏈之間通過網絡或本地連接-運行信標鏈節點的硬件之間會進行通信，分享已簽署的區塊和證明信息。驗證者客戶端會連接到它所信任的信標鏈節點上，以便了解其驗證者被分配到了哪個時隙。此外，驗證者客戶端會為其管理的驗證者請求數據。運行信標鏈節點的經濟激勵、能否在同一個機器上運行信標鏈節點和驗證者客戶端，以及信標鏈的信任問題等等都不在本文的探討范圍內。在本文撰寫期間，這些問題依然未有定論。最簡單的配置是一個信標鏈節點，加上一個與之相連的只管理一名驗證者的驗證者客戶端。然而，考慮到運行信標鏈節點的要求較高，而運行驗證者客戶端的要求要低得多，驗證者客戶端在數量上很可能大大超過信標鏈節點。驗證者客戶端只需要一臺性能較好的家用個人電腦或是一個樹莓派就可以搞定，因此一個驗證者客戶端上可能只有很少幾名驗證者。因此，一個信標鏈節點上可以連接多個驗證者客戶端，一個驗證者客戶端也可以選擇連接到多個信標鏈節點上。這是為了預防某個信標鏈節點掉線，或者在錯誤時隙上提供了數據。如果是前者這種喪失可用性的情況，驗證者被罰的錢很少，而在誤簽的情況下，驗證者被罰的錢要多得多。這種削減驗證者權益的懲罰在規范中被稱為罰沒。從軟件到數據

如果你將來想協助開發以太坊2.0客戶端的話，最好了解一下不同軟件之間是如何連接并通信的。階段0規范不涉及這一點，主要專注于作為數據的信標鏈，比“節點”概念更高一層。所有信標鏈節點都需要就信標鏈狀態達成共識。將最新提議的區塊與老狀態結合獲得新狀態，就可以改變信標鏈節點的狀態。后續。。。

希望這篇文章能夠讓你更好地理解以太坊2.0的規范以及實現。接下來還有幾點需要探究：驗證者的押金如何存入以太坊1.0的智能合約內，并讓信標鏈節點發現的。以太坊2.0上的賬戶是如何創建的，例如，Lighthouse中的賬戶管理員。強薦這個視頻。注：音頻已改進。更多資料

規范

以太坊2.0：https://github.com/ethereum/eth2.0-specs#ethereum-20-specificationsLighthouse實現：https://github.com/sigp/lighthouse/#lighthouse-ethereum-20圖解版：https://github.com/protolambda/eth2-docs#justification-and-finalization講解

階段0規范+對象：JustinDrake：視頻研究和分片：JustinDrake：視頻參考資料

信標鏈：VitalikButerin和JustinDrake：視頻

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