金色觀察｜以太坊2.0的可執行信標鏈提案_ETH

金色財經報道，北京時間11月26日，以太坊核心開發人員Mikhail Kalinin在以太坊研究者論壇發起了一個從 Eth1 到 Eth2 的過渡提案“可執行信標鏈”提案，根據該提案，這個 eth2 執行模型，可替代可執行的分片，并支持信標鏈中包含的單個執行線程。該提案最初想法由以太坊創始人 Vitalik Buterin 提出，旨在通過將 eth1 數據（交易和狀態根等）嵌入至信標區塊中并讓信標提議者生成可執行的 eth1 數據，以降低復雜性。

以下為該提案內容資料，經金色財經整理，內容有所刪改。

Eth1的分片設計是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2階段順利推出，則此方法有意義。由于以rollup為中心的路線圖，會將Eth1放在專用分片，給共識層增加了不必要的復雜性，并增加了在分片上發布數據和訪問分片之間的延遲。

金色相對論 | 趙勇：區塊鏈的三大痛點讓其難以落地:本期金色相對論中，在關于“ 熊市過冬，靠什么？”這一主題上，清數科技和融數鏈創始人兼CEO、電子科技大學計算機科學與工程學院副教授趙勇表示：

現在區塊鏈落地性差的主要原因在于模式上有幾個比較顯著的痛點。

1） 從架構上來說，現在區塊鏈的架構，底層最核心的存儲架構，不適用于現在的大數據、人工智能時代和上層的各行各業的應用設計。用區塊鏈1.0的架構，去支撐2.0，3.0甚至未來的4.0的產業應用是完全力不從心。

2） 根據現在的公鏈架構，任何一個想做DAPP的都是失敗的結局，從理論上推導沒有一家能做成。現在公鏈上DAPP沒有中間件，全球幾十萬個應用提出來了，幾十萬分白皮書，那么這中間所有的東西相當于：輪子你要做，傳動系統你要做。可是我現在只有一個引擎擺在地下，相應的都要自己開發，所以現在沒有一個應用落地的，沒有一個團隊能把這些都干了。

3） 缺少一個高效且實用的協同組織。現在區塊鏈所謂的去中心化就是把權限，數據，功能在每個節點復制一下，每個節點行使而已。沒有做更深層次的研究和機制，很初級。節點、功能、數據是同質化的，所以不能叫去中心化，只能叫點對點。

所以行業在未來不短的時間內，要面臨全部的革新，從架構到存儲模式到協同方式。[2018/8/17]

所以我們建議通過將eth1數據（交易，狀態根等）嵌入信標塊并讓信標鏈驗證者產生可執行的eth1數據來擺脫這種復雜性。

金色財經現場報道著名天使投資人、蠻子基金創始人薛蠻子：區塊鏈將改變生產力、生產關系:金色財經現場報道，在2018中國區塊鏈高峰論壇峰會現場著名天使投資人、蠻子基金創始人薛蠻子表示，“區塊鏈是顛覆性技術，改變生產力、生產關系，今后看好區塊鏈發展，看好以太坊、EOS公鏈，區塊鏈殺手級應用只有比特幣是遠遠不夠的，今后將會改變人們的生活方式，區塊鏈前期仍處于嬰兒期，需要大家共同伴隨其成長。”[2018/5/19]

提案概述

Eth1引擎由系統中的每個驗證器維護。當驗證者打算提出一個信標塊時，它要求eth1-engine創建eth1數據。然后將Eth1數據嵌入正在生成的信標塊的主體中。如果eth1數據無效，它也會使攜帶該數據的信標塊無效。

Eth1引擎修改

金色財經獨家分析 加密貨幣不是法幣 重點應該發揮“特長”:今日人民日報文章對加密貨幣進行了討論，對其實驗性的意義給予了肯定，同時也指出了全面禁止的難度。著實，加密貨幣確實將造成深遠的影響。除了人民日報談到幾個重要因素外，一些概念也值得強調。加密貨幣的匿名性和流動性其實不如一紙現金，因此洗錢等不法行為造成的弊端可能還算不上首要因素。需要指出，加密貨幣最大的不同是挑戰法幣的地位，進而對國家貨幣政策造成影響，正如文中提出的“貨幣數量的政策操作與宏觀指標間的相關性、聯動性逐漸弱化”。人們同時需要認識到加密貨幣在支付功能上也并不占優，其在“價值儲備”上的能力卻值得重視，如進入金融體系，“保值增值”作用應該被重視和發揮。就貨幣價值尺度、流通手段、貯藏手段、支付手段、世界貨幣等功能，加密貨幣的貨幣功能并不完備，但在某些功能上面卻十分擅長，因此也是對現有金融體系一個很好的補充。[2018/4/16]

根據之前的內容，以Eth1 Shard為中心設計，eth1-engine和eth2-client松散耦合并通過RPC協議進行通信（檢查eth1 + eth2客戶端關系）。Eth1引擎不斷維護需要自己的網絡堆棧的交易池和狀態下載器。它還應保留eth1塊的存儲。

金色財經獨家消息 火幣拿下美國MSB牌照 可以合法開展幣幣交易業務:金色財經獲悉，近期有消息稱火幣美國已經成功獲得美國MSB牌照。對此事金色財經向火幣集團相關負責人進行問詢，火幣集團相關負責回應稱：“此消息屬實，火幣美國（HBUS）已經在美國監管機構的指導下完成了MSB牌照的注冊，這意味著HBUS可以在美國的大多數州可以開展幣幣交易。”[2018/3/24]

當前的提議刪除了eht1塊的概念，eth1-engine有兩種可能的方式來處理此更改：

從信標塊攜帶的eth1數據中綜合創建eth1塊

修改引擎，使交易處理不需要eth1塊，而使用eth1數據

我們使用可執行數據來表示包括eth1狀態根，交易列表，coinbase，時間戳，塊散列以及eth1狀態轉換功能所需的所有其他數據位的數據。

eth1-engine責任列表類似于我們以前對Eth1 Shard承擔的責任。它的主要作用為：

交易執行。Eth2客戶端將可執行數據發送到eth1引擎。Eth1引擎通過處理數據來更新其內部狀態。

交易池維護。Eth1引擎使用ETH網絡協議傳播和跟蹤線路中的交易。待處理的交易保留在內存池中，并用于創建新的可執行數據。

可執行數據創建。Eth2-client發送以前的塊哈希和eth1狀態根，coinbase，時間戳和創建可執行數據所需的所有其他信息（交易列表的一部分）。

狀態管理。Eth1引擎維護狀態存儲以能夠運行eth1狀態執行功能。

注意：長時間的不確定性可能導致存儲中產生大量垃圾，從而增加磁盤空間消耗。當無狀態執行和“塊創建”就位時，可以選擇eth1引擎作為純狀態轉換函數運行，并承擔一點責任，即可以禁用狀態存儲，從而減少對磁盤空間的需求。

信標塊處理

ExecutableData結構替換Eth1Data為信標塊主體。此外，信標鏈和eth1的同步處理可實現即時存款。因此，可以從信標塊主體去除沉積物。

在EVM中訪問信標狀態

我們更改了BLOCKHASH用于返回eth1塊哈希的操作碼語義。改為返回信標塊根。這允許檢查信標狀態或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。客戶必須等待一個塊，才能創建帶有鏈接到該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插槽。

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，EVM可能帶有操作碼，可READBEACONSTATEDATA(gindex)提供對任何信標狀態的直接訪問。這種讀取的復雜性取決于gindex價值，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，完全適合EVM的32字節。

使用此操作碼，可以創建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。

該模型消除了狀態訪問延遲。因此，通過正確地排列信標鏈操作和eth1執行（后者遵循前者），N-1可以在插槽中訪問到插槽分片數據的交叉鏈接N，從而允許rollup以最快的方式證明數據。而且，降低了信標狀態讀取的數據和計算復雜性。

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是處理大尺寸的狀態副本。如果直接訪問將被限制為狀態數據的子集，而該狀態數據的子集需要將一小部分狀態傳遞給執行，則可能會起作用。

雙工通信通道。擁有雙工通道，eth1-engine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。如果將eth1-engine嵌入信標節點（例如，作為共享庫），則它可以通過節點提供的主機功能從相同的存儲空間讀取狀態。

可能有人會說，當前的提議一成不變地建立了執行模型，并降低了我們需要時引入更多可執行分片的能力。

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

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