Geschrieben von: Xiao Sa Legal Team
Vielleicht liegt das Blockchain-Verständnis vieler Leser noch im Bitcoin-Blockchain-Netzwerk, das in Ringen verschachtelte öffentliche Hauptbuch ist zwar beeindruckend, aber das heutige Blockchain-Netzwerk hat bereits eine andere Form angenommen, durch andere Consensus-Mechanismen und Netzwerkstrukturen Vertrauen zu erreichen.
Der 15. und 22. September war ein aufregender Tag, an dem die Beacon Chain von Ethereum mit der ursprünglichen Hauptkette verschmolzen wurde, was bedeutet, dass sich der Konsensmechanismus (PoW) von Ethereum vollständig in Richtung Proof of Stake (PoS) bewegt hat.
Ein Zeitfenster (Slot) und ein Zyklus (Epoche)
Die Beacon-Kette liefert den immer eingeschalteten Herzschlag für den Konsens von Ethereum. Jeder Zeitschlitz beträgt 12 Sekunden, und ein Zyklus umfasst 32 Zeitschlitze, was 6,4 Minuten entspricht. In jedem Slot wird der Beacon-Kette ein Block hinzugefügt, aber es gibt auch Slots, in denen keine Blöcke hinzugefügt werden. Alle Knoten müssen einen synchronisierten Herzschlag haben, und der Genesis-Block der Beacon-Kette befindet sich in Slot0.
Zwei Verifizierer (Validatoren) und Beweis (Beglaubigungen)
Die „Miner“ des PoW-Mechanismus sind eng miteinander verbunden, und die Prüfer von Ethereum sind „virtuelle Miner“ unter dem PoS-Mechanismus, und die Prüferknoten können belohnt werden, ohne Rechenleistung und Strom zu verbrauchen. Der Grund, warum Validatoren als „virtuell“ bezeichnet werden, liegt darin, dass Validatoren von Spielern aktiviert werden. In PoW kaufen Benutzer Hardware, um Miner zu werden. In Ethereum setzen Benutzer 32ETH ein, um Validatoren zu aktivieren und zu kontrollieren, die von Beacon-Kettenknoten ausgeführt werden.
In jeder Epoche wird einem Slot zufällig ein Validator zugewiesen. Ein Beweis ist wie die Stimme eines Validators, und das Gewicht dieser Stimme wird durch das Gleichgewicht des Validator-Knotens bestimmt. Der Verifizierer sendet seinen Nachweis im Netzwerk, und diese Stimmen werden schließlich in der Beacon-Kette aufgezeichnet (der Inhalt der Beacon-Kette ist hauptsächlich die vom Verifizierer registrierte Adresse, der Status und der Nachweis jedes Verifizierers). Gleichzeitig überwachen sich Verifizierer gegenseitig, melden Abstimmungskonflikte oder melden böswillige Verifizierer, die wiederholt an Abstimmungen teilnehmen. Block Proposer werden nach dem Zufallsprinzip aus Validatoren für die Blockkonstruktion ausgewählt.
Drei Ausschüsse
Ein Komitee ist eine Gruppe von Validatoren. Die Auswahl von Komitees, die Einrichtung von Antragstellern und die Anordnung von Verifizierern werden alle in einem pseudozufälligen Verfahren namens RANDAO realisiert. Jeder Slot hat einen Proposer und ein Komitee aus mindestens 128 Validatoren. Ein Validator kann nur in einem Komitee pro Zyklus sein. Typischerweise gibt es mehr als 8192 Validatoren im Netzwerk, wodurch zwei Gruppen von Komitees pro Slot garantiert werden.
Die Hauptverantwortung der Validatoren im Komitee besteht darin, für den ihrer Meinung nach neuesten Block zu stimmen, der als LMD GHOST-Abstimmung bekannt ist. In Slot1 wird ein Block vorgeschlagen und dann von zwei Validierern attestiert, ein Validierer in Komitee A geht offline. Beweise und Blöcke in Slot1 propagieren das Netzwerk und erreichen viele Validierer. In Slot 2, einem weiteren Block, haben Validierer in Komitee B ihn nicht gesehen, also beweist es, dass der Header der Beacon-Kette der Block in Slot1 ist. Beachten Sie, dass sich dieser Validator vom Offline-Validator aus Slot 1 unterscheidet. In Slot3 führen alle Validatoren im Komitee C das LMD GHOST Voting durch und liefern unabhängig voneinander Übereinstimmungsnachweise.
Vier Beacon Chain Checkpoints (Check Point)
Ein Checkpoint ist ein Block im ersten Slot eines Zyklus. Wenn im ersten Slot keine Blöcke vorhanden sind, ist der Prüfpunkt der vorletzte Block. Es muss einen Checkpoint-Block pro Epoche geben, und ein Block kann für mehrere Epochen mit Checkpoints versehen werden.
Beachten Sie, dass Slot65 bis Slot128 keine Blöcke haben. Der Epoch2-Checkpoint sollte der Block auf Slot128 sein. Aufgrund fehlender Blöcke sind Epoch2-Checkpoints immer noch Blöcke auf Slot64. Die Situation ist ähnlich für Epoch 3, Slot192 ist leer, also ist der vorherige Block Slot180 der Epcoh3-Checkpoint.
Bei der Durchführung der LMD GHOST-Abstimmung stimmen Validatoren auch für den Prüfpunkt im aktuellen Zyklus, der als Ziel bezeichnet wird. Diese Abstimmung wird als Casper-FFG-Abstimmung bezeichnet und enthält auch einen vorherigen Kontrollpunkt, der als Quelle bezeichnet wird. In der Abbildung stimmten die Prüfer in Epoche 1 für den Quellprüfpunkt des Genesis-Blocks und den Zielprüfpunkt Slot 64 des Blocks. In Epoch2 hat derselbe Validator für denselben Kontrollpunkt gestimmt. Nur Validatoren, die einem Slot zugewiesen sind, stimmen für LMD GHOST für diesen Slot. Alle Validatoren geben jedoch FFG-Stimmen für jeden Zykluskontrollpunkt ab.
Fünf endgültige Beweise (Finalität)
Wenn eine Epoche endet, gilt ein Kontrollpunkt als gerechtfertigt, wenn sein Kontrollpunkt von 2/3 des Stimmengewichts unterstützt wird.
Wenn Prüfpunkt B gerechtfertigt ist und der Prüfpunkt im unmittelbar folgenden Zyklus gerechtfertigt ist, dann wird B abgeschlossen. Typischerweise wird ein Kontrollpunkt in zwei Epochen oder 12,8 Minuten abgeschlossen.
In der obigen Abbildung wird der Epochenbegrenzungsblock (der oben erwähnte Kontrollpunkt) vom Blockvorschlag vorgeschlagen, der festhält, dass Slot64 mehr als 2/3 des Gewichts aller Validatoren in Epoch2 Voted erhalten hat und der Block vom genehmigt wurde Komitee, das heißt, es erreichte den gerechtfertigten Zustand, was zum Zustandsübergang seines vorherigen Kontrollpunkts, des Quellprüfpunkts von Epoche1, führte, und der Block auf Slot32 wurde von gerechtfertigt in abgeschlossen umgewandelt, sodass vor Slot32 auch alle Blöcke bestätigt wurden. Das heißt, der Betrieb von On-Chain wurde vollständig abgeschlossen.
Überprüfung von sechs Blockchain-Browsern
Im Blockchain-Explorer von BeaconChain (https://beaconcha.in/) können wir überprüfen, ob der obige Konsensmechanismus wie oben beschrieben funktioniert, und unser Verständnis weiter vertiefen.
Auf der linken Seite ist die Epoche, die geboren wurde, und gekennzeichnet, ob sie den Endzustand erreicht hat.Es kann festgestellt werden, dass es zwei Blöcke in der Epoche gibt, die noch nicht abgeschlossen sind. Gleichzeitig wird der zuletzt vorgeschlagene Block auf der rechten Seite markiert. Es kann festgestellt werden, dass die Blockgenerierungszeit nahe bei 12 Sekunden liegt, was mit der Theorie übereinstimmt. Jeder Block zeigt die Epoche, den Slot und den Block Proposer an, zu dem er gehört .
Wenn Sie jede Blockseite betreten, können Sie die Anzahl der Nachweise, die Anzahl der Stimmen und die Anzahl der an der Abstimmung teilnehmenden Verifizierer sehen (offensichtlich gibt es Verifizierer in diesem Block, die sich nicht an die Regeln halten, und Verifizierer können diese Verifizierer daher melden die Belohnungen verdienen).
am Ende schreiben
Das Team von Schwester Sa glaubt, dass die Essenz der Blockchain darin besteht, Vertrauen zu schaffen. Mit der Verbesserung der Technologie gibt es immer mehr Möglichkeiten, Vertrauen zu erreichen.Jede Kette hat ihren eigenen einzigartigen Konsensmechanismus, um zu verhindern, dass Knoten Böses tun.Dies kann die Vitalität der Blockchain und der Charme der Technologie sein.
Technologie erkennen, Technologie annehmen
Verweise:
[1] https://ethos.dev/beacon-chain#beacon-chain-validator-activation-and-lifecycle
[2] https://github.com/ethereum/consensus-specs
Informationsquelle: zusammengestellt aus 8BTC von 0x Information.Das Urheberrecht liegt beim Autor, darf ohne Genehmigung nicht vervielfältigt werden