科普 | 給新來貢獻者的以太坊 2.0 Phase0 指南_區塊鏈

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

美國說唱歌手Megan Thee Stallion與Cash App合作發布比特幣科普視頻:美國說唱歌手Megan Thee Stallion與由Square開發的移動支付服務Cash App合作發布了一段名為“Bitcoin for Hotties”的視頻。該視頻從她的角度解釋了什么是比特幣，為什么比特幣有價值等內容。Megan Thee Stallion在Instagram上擁有超過2410萬粉絲，在 Twitter上擁有640萬粉絲。（Bitcoin News）[2021/8/8 1:41:10]

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

現場 | 火幣中國推出數字經濟及區塊鏈產業科普新書:金色財經現場報道，12月6日，由海南省工業和信息化廳主辦，南南合作金融中心協辦，海南生態軟件園、火幣中國承辦的“海南自貿港數字經濟和區塊鏈國際合作論壇”在海口舉行，這是全球首次區塊鏈部長級論壇。

在本次論壇上，火幣中國舉行了“數字經濟及區塊鏈產業科普系列新書發布”儀式，希望通過教材、專業教育、培訓等多種方式，幫助從業者、高校、研究機構深入了解區塊鏈，從而建立起區塊鏈全局性知識模型，真正推動區塊鏈應用落地。火幣中國CEO袁煜明介紹，將聯合機械工業出版社面向普通高等教育推出《區塊鏈導論》、《區塊鏈系統設計與應用》和《區塊鏈新商業模式分析》系列教材，這是國內最早推動的區塊鏈教材之一；火幣中國還積極參與數字經濟的研究，由中信出版社出版的新書《讀懂Libra》已經上市；由火幣中國負責編寫的區塊鏈技術科普讀物《區塊鏈技術進階指南》將于12月面世；首本行業內最全的區塊鏈應用案例集《區塊鏈產業應用100例》在本次論壇進行了首次刊印。[2019/12/6]

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

動態 | 新浪財經：官媒針對區塊鏈的報道從科普宣傳轉向打假監管:據新浪財經今日消息，“1025新政”滿月，一個月間，官媒對區塊鏈的態度風向已轉。據11月初的一項統計，七家黨媒在新政一周內發布了65篇直接相關報道，當時文章中的關鍵詞是數據、產業、安全、創新等，大量文章偏向于科普區塊鏈的概念以及應用介紹，提醒警惕虛擬貨幣炒作的僅有3篇。近期，官媒的批評焦點則紛紛指向借區塊鏈之名進行的虛擬貨幣發行和炒作行為。據統計，新華網、人民網收錄轉載的，以打擊虛擬貨幣或揭露假借區塊鏈行騙為主題的文章，自10月25日到11月25日午間，共28篇；其中，11月19日至11月25日的一周內就高達15篇。這些文章主要圍繞三個觀點展開：厘清區塊鏈和虛擬貨幣的關系，說明二者概念不等；打擊偽“區塊鏈”騙局，或是虛擬貨幣騙局揭露；提醒民眾，區塊鏈不能成為炒作的噱頭，更不是行騙的招牌，需警惕此類活動，理性投資。[2019/11/26]

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

聲音 | CNBC主持人：加密貨幣最大的缺點之一就是難以向外行快速科普:CNBC主持人Ran NeuNer近期發推稱，加密貨幣最大的缺點之一就是很難向外行快速解釋。當人們要求我向他們解釋比特幣時，我知道他們至少需要一個小時才能真正理解。[2019/9/10]

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。

動態 | 央行官微舊文重發“再科普”：范一飛詳解數字貨幣:據中國經濟網消息，今日，央行官微公眾號頭條重新發布央行副行長范一飛在2018年1月25日題為《關于央行數字貨幣的幾點考慮》的文章，對央行數字貨幣再次進行科普。同時，微信公眾號第二條發布支付司副司長穆長春8月10日在第三屆中國金融四十人伊春論壇上的演講。近年來，各主要國家和地區央行及貨幣當局均在對發行央行數字貨幣開展研究，新加坡央行和瑞典央行等已經開始進行相關試驗，人民銀行也在組織進行積極探索和研究。[2019/8/21]

-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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