一文了解以太坊2.0可執行信標鏈提案_ETH

11月27日，以太坊開發者MikhailKalinin提出了一種名為「可執行信標鏈」的Eth1-Eth2過渡提案，據悉，該提案的最初想法來自以太坊聯合創始人VitalikButerin，其旨在將eth1數據嵌入到信標區塊中，并強制信標鏈提議者生成可執行的eth1數據來消除復雜性。

以下是該提案的具體內容：

特別感謝VitalikButerin的創意，@djrtwo、@zilm以及其他人的評論和有用的貢獻。

最近提出的以rollup為中心的路線圖，提出數據分片作為以太坊2.0中執行的主要擴容因子，允許在單個執行分片上進行擴展，并簡化了總體設計。

Eth1?分片設計假設通過信標鏈與數據分片進行通信。如果具有多個執行分片的第二階段在以后推出，那么這種方法將是有意義的。由于當前主要集中在以rollup為中心的路線圖上，將以太坊1.0放在一個專用的分片上給共識層帶來了不必要的復雜性，并增加了在分片上發布數據以及在Eth1?中訪問它們之間的延遲。

我們建議通過將eth1數據嵌入到信標區塊中，并強制信標鏈提議者生成可執行的eth1數據來消除這種復雜性。這會把eth1執行和有效性作為共識的一等公民。

提案概述

Eth1引擎由系統中的每個驗證者負責維護。當驗證者打算提出一個信標區塊時，它會要求eth1引擎創建eth1數據。然后，Eth1數據會被嵌入正在生成的信標區塊體當中。如果eth1數據無效，它也會使得承載它的信標區塊失效。?

FCA：加密貨幣公司和KOL需要對模因發布添加免責聲明:金色財經報道，根據英國金融監管機構提出的新指南，加密貨幣公司和KOL可能需要開始對模因發布添加免責聲明，以遵守英國的廣告法。

7月17日，金融行為監管局(FCA)發布了一份關于社交媒體金融促銷的擬議指南，該指南針對的是促銷模因和KOL。

FCA表示，它發現加密貨幣公司的模因在網上流傳，許多人沒有意識到這些模因受到其促銷規則的約束。模因在加密貨幣領域尤其普遍，任何類型的通信都可以被視為金融促銷。[2023/7/18 11:01:46]

Eth1引擎修改

?根據之前的方案，Eth1分片中樞、Eth1引擎以及eth2客戶端是松散結合并通過RPC協議進行通信的。Eth1引擎繼續維護交易池和需要自己網絡堆棧的狀態下載器，它還應該保存eth1區塊的存儲。

當前的提案刪除了eht1區塊的概念，eth1引擎有兩種潛在的方法來處理這種變化：

由信標區塊攜帶的eth1數據合成生成eth1區塊；修改引擎，使交易處理不需要eth1區塊，而是使用eth1數據；前者看起來比后者要更容易實現，它允許更快地將eth1客戶端轉換為eth1引擎，并且已經被eth1分片poc證明。我們使用術語「可執行數據」來表示包括eth1狀態根、交易列表、coinbase、時間戳、區塊哈希以及eth1狀態轉換功能所需的所有其他數據位的數據。在eth2規范中，它可能如下所示：

數據：持有100枚以上ETH的地址創六個月新低:5月28日消息，Glassnode數據顯示，持有100枚以上ETH的地址為46559個，創六個月新低。[2023/5/28 9:46:40]

classExecutableData(Container):coinbase:bytes20#Eth1addressthatcollectstxsfeesstate_root:bytes32gas_limit:uint64gas_used:uint64transactions:receipts_root:bytes32logs_bloom:ByteListeth1引擎的職責列表與我們以前對eth1分片的職責類似。主要的觀察項有：

交易執行，eth2客戶端向eth1引擎發送可執行數據。eth1引擎通過處理數據更新其內部內部狀態，如果共識檢查通過，則返回true，否則返回false。高級用例，比如即時存款處理，也可能需要結果中的完整交易憑證。交易池維護，Eth1引擎使用ETH網絡協議來廣播和跟蹤網絡中的交易。等待中的交易保存在mempool中，用于創建新的可執行數據。可執行數據創建，Eth2客戶端發送先前的區塊哈希以及eth1狀態根、coinbase、時間戳以及創建可執行數據所需的所有其他信息。Eth1引擎返回ExcecutableData的實例。狀態管理，Eth1引擎維護狀態存儲以能夠運行Eth1狀態執行函數。4、1它涉及到最終觸發的狀態trie修剪機制，需要基于信標區塊鏈的狀態trie版本控制；注意：長時間沒有最終結果，會導致存儲中出現大量垃圾，因此會消耗額外的磁盤空間。4、2當無狀態執行和“區塊創建”就緒時，eth1引擎可選擇作為純狀態轉換功能運行，它可以禁用狀態存儲，從而減少對磁盤空間的需求。JSON-RPC支持，為了便于使用及采用，保留對以太坊JSON-RPC的支持非常重要。這一責任將由eth2客戶端和eth1引擎分擔，因為eth1引擎可能會失去獨立處理JSON-RPC端點子集的能力，例如基于區塊號和哈希的調用。這種分離將在以后解決。?

做空投資者通過做空Silvergate賺取約7.8億美元的利潤:金色財經報道，S3 Partners數據顯示，加密貨幣友好的銀行Silvergate Capital股價從 2021 年 11 月的峰值下跌了約 98%，在此過程中，做空投資者按市值計價賺取了約 7.8 億美元的利潤，其中僅上周就超過 1.9 億美元。

近幾個月來，隨著加密貨幣在市場上的蔓延以及銀行遭遇的挫折不斷累積，對該股的押注激增。S3 數據顯示，Silvergate 約 85% 的流通股被做空，是美股中比例最高的股票之一。此外，投資者還使用看跌期權來做空 Silvergate。

S3 預測分析主管 Ihor Dusaniwsky 表示，尋求增加空頭敞口的交易員現在受到嚴重缺乏可供借入的股票和不斷上升的融資成本的阻礙。[2023/3/9 12:50:28]

信標區塊處理

?ExecutableData結構替換信標區塊體中的Eth1Data，此外，信標鏈和eth1的同步處理可實現即時存入，因此，可以從信標區塊主體移除deposit。

更新的信標區塊體：

classExecutableBeaconBlockBody(Container):randao_reveal:BLSSignatureexecutable_data:ExecutableData#Eth1executabledatagraffiti:Bytes32#Arbitrarydata#Operationsproposer_slashings:Listattester_slashings:Listattestations:Listvoluntary_exits:List我們按照以下方式修改process_block函數：defprocess_block(state:BeaconState,block:BeaconBlock)->None:process_block_header(state,block)process_randao(state,block.body)#process_eth1_data(state,block.body)usedtobehereprocess_operations(state,block.body)process_executable_data(state,block.body)在process_operations完成后處理可執行數據是合理的，因為在許多地方，操作處理可能會使整個區塊失效。不過，這種方法可能是次優的，這為客戶端優化留下了空間。?

Cosmos Hub 2.0白皮書正式發布，將推出流動性質押功能并減少ATOM增發量:金色財經報道，Cosmos Hub 2.0白皮書草案已在治理論壇正式公布，該白皮書概述了Hub作為鏈間安全核心的全新角色，這意味著其他鏈將能夠使用Cosmos Hub來保護自己的網絡。該白皮書將于10月3日上鏈并進行社區投票。

白皮書還介紹了旨在為Cosmos Hub的原生代幣ATOM增值的機制，CosmosHub將很快支持流動性質押功能，從而提高ATOM的流動性，未來還將大幅減少向網絡發行的ATOM代幣數量。（Coindesk）[2022/9/27 22:31:31]

在EVM中訪問信標狀態

?我們更改用于返回eth1區塊哈希的BLOCKHASH操作碼的語義。現在，它返回的是信標區塊根，這允許檢查從256個slot開始直到前一個slot的信標狀態或區塊中包含的那些數據的證明。

異步狀態讀取有一個主要缺點。客戶端必須要等待一個區塊，才能創建帶有鏈接到該區塊的證明或它產生的狀態根的交易。簡而言之，異步狀態訪問至少要延遲一個slot的時間。

直接狀態訪問

?假設eth1引擎可以訪問表示整個信標狀態的merkle樹。然后，可以使用操作碼READBEACONSTATEDATA(gindex)?來提供EVM功能，以提供對任何信標狀態的直接訪問。此操作碼具有幾個不錯的屬性。首先，這種讀取的復雜性取決于gindex值，并且易于計算，因此可以輕松推斷出gas價格。其次，返回數據的大小為32字節，這完全適合EVM。

VeChain基金會：VIP-220已上線私人測試網:6月21日消息，VeChain Foundation（唯鏈基金會）宣布VIP-220已上線私人測試網，這是實現POA（Proof-of-Authority）2.0共識機制升級的巨大里程碑。據介紹，VIP-220引入了不可改變性（finality），結合了兩種常見共識類型的優點，同時消除了缺點。[2022/6/21 4:42:34]

有了這個操作碼，人們可以創建一個更高級別的信標狀態訪問器庫，從而為智能合約提供便捷的API。例如：

v=create_validator_accessor(index)#createsanaccessorv.get_balance()#returnsbalanceofthevalidatorv.is_slashed()#returnsthevalueofslashedflag該模型消除了狀態訪問延遲。因此，通過對信標鏈操作和eth1執行適當的排序，可以在slotN中訪問到slotN-1分片數據的交聯，從而允許rollup以最快的方式證明數據包含在內。而且，這種方法還降低了信標狀態讀取的數據及計算復雜性。

注意：可能值得一開始就使READBEACONSTATEDATA操作碼的語義獨立于特定的承諾方案，以便于輕松升級。

直接訪問的成本增加了eth1引擎的復雜性。讀取信標狀態的能力可以通過不同的方式實現：

傳遞狀態以及可執行數據。這種方法的主要問題在于處理大的狀態副本，如果將直接訪問限制為狀態數據的一個子集，而該狀態數據的子集需要將一小部分狀態傳遞給執行，那么它可能會起作用。雙工通信信道，有了一個雙工通道，eth1引擎將能夠向信標節點請求EVM同步請求的狀態片段。將能夠同步向信標節點詢問EVM請求的狀態。根據通道的設置方式，延遲可能會成為執行具有信標狀態讀取的交易的瓶頸。嵌入式eth1引擎，如果eth1引擎被嵌入到信標節點中，它可以通過該節點提供的主機功能從同一內存空間讀取狀態。?

分析

?1、網絡帶寬目前的提案通過可執行數據的大小來擴大信標區塊。不過，由于該提案允許使用高級存入方案，因此有可能刪除Deposit操作。根據區塊利用率，以及平均eth1區塊大小，預期的增長在10％到20％之間，這對網絡接口要求的影響很小。

值得注意的是，如果rollup使用CALLDATA，那么eth1區塊的大小在最壞的情況下可能會增長到200kb，從而使可執行信標區塊大小在300kb左右，增加了60%。

2、區塊處理時間平均處理時間如下：

信標區塊12msEpoch64ms以太坊主網區塊200ms很難推斷出信標鏈的處理時間，尤其是在驗證器集和交聯處理相對較大的情況下。也許在某個時候，epoch處理將與eth1執行幾乎同時進行。減少epoch邊界處處理時間的潛在方法，是在epoch的最后一個區塊及時到達的情況下，不必等待下一個slot的開始而提前處理epoch。異步狀態訪問模型允許進行另一種優化。在這種情況下，process_executable_data可以與主process_block甚至process_epoch有效負載并行運行。

改善這項設計

?有人可能會說，當前的提案會把執行模型設置為一成不變的，并降低了在需要時引入更多可執行分片的能力。

另一方面，一些可執行分片引入了諸如跨分片通信、共享帳戶空間等問題，而這些問題與執行模型的預期轉變同樣重要且難以解決。

對于該提案，VitalikButerin評論稱：

“干得好！我確實擔心eth1執行和信標鏈之間的同步交互。原因是使用同步交互雖然更簡單，但會永久性地規定了驗證eth2區塊需要運行相應的eth1執行的要求。例如，它排除了允許eth2節點成為eth1無狀態客戶端等替代方法，并且僅驗證eth1方是否是指定委員會的一部分。因此，即使可執行數據直接在信標區塊中，我也會傾向于保持可執行數據與信標鏈邏輯之間的通信完全異步。”

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