Eth2 Beacon Chain: Những điều đầu tiên bạn nên biết
Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này là từ:Những người đam mê Ethereum (ID: ethfans)Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này là từ:
Những người đam mê Ethereum (ID: ethfans)
Những người đam mê Ethereum (ID: ethfans)
, tác giả: ethos.dev, bản dịch: A Jian, được Odaily in lại với sự ủy quyền.
Bạn có còn nhớ cảm giác sung sướng khi lần đầu tiên thở phào “thế là xong” với thế giới blockchain không?
Chuỗi đèn hiệu là cốt lõi của toàn bộ hệ thống Eth2, tuy nhiên, hầu hết nội dung về chuỗi đèn hiệu chỉ là từ vựng kỹ thuật, tầm thường và không đủ sâu.
Trước tiên, chúng ta hãy xem bức tranh toàn cảnh về các phân đoạn, trình xác thực đặt cược, chứng thực, ủy ban, điểm kiểm tra và tính cuối cùng.
Tại đây, chúng tôi sẽ cung cấp sự hiểu biết thấu đáo về các yếu tố và cơ chế của Beacon Chain. Chúng tôi cũng sẽ cung cấp các ví dụ và xác định các chi tiết chính để bạn có thể làm được nhiều việc hơn với chi phí thấp hơn.
Chúng tôi cho rằng bạn đã có hiểu biết vững chắc về chuỗi khối Ethereum hoặc chuỗi khối Bitcoin và đã quen thuộc với Proof of Stake.
Trước tiên, chúng ta hãy xem bức tranh toàn cảnh về các phân đoạn, trình xác thực đặt cược, chứng thực, ủy ban, điểm kiểm tra và tính cuối cùng.
Phân mảnh: một lý tưởng cao cả
Để hiểu chuỗi đèn hiệu, trước tiên cần hiểu khái niệm về sharding. Khó khăn chính mà các blockchain (bao gồm cả Ethereum) hiện đang phải đối mặt trong việc cải thiện khả năng mở rộng (scalability): mọi nút phải xác minh và thực hiện tất cả các giao dịch.
Từ quan điểm khoa học máy tính, có hai cách chính để mở rộng thông lượng:
A. Mở rộng theo chiều dọc: ý tưởng chung là tăng cường nút và làm cho nút ngày càng mạnh hơn.
B. Mở rộng theo chiều ngang: để tạo hiệu ứng, thêm nhiều nút hơn.
Để phân cấp, hệ thống blockchain chỉ có thể mở rộng theo chiều ngang. Một trong những mục tiêu của Ethereum 2.0 (còn được gọi là Eth2 hoặc Serenity) là có thể chạy các nút trên phần cứng cấp độ người tiêu dùng thông thường. Ý nghĩa ban đầu của thuật ngữ sharding là thực hiện phân vùng ngang trên cơ sở dữ liệu (phân vùng theo chiều ngang).
Về cơ bản, một chuỗi phân đoạn sẽ được xử lý bởi một tập hợp con các nút (tức là một tập hợp con của toàn bộ mạng). Các công cụ khai thác ảo trong hệ thống, trình xác thực, sẽ được chỉ định cho các phân đoạn khác nhau và chỉ xử lý và xác minh các giao dịch trên chuỗi phân đoạn của riêng họ.
Trong hệ thống này, nhóm các nút xử lý phân đoạn theo khối liên tục thay đổi.
Để shard một hệ thống blockchain, thách thức chính là tính bảo mật của sharding. Bởi vì các trình xác thực được phân phối trên các phân đoạn, nên các trình xác nhận độc hại sẽ ít gặp khó khăn hơn trong việc thỏa hiệp một phân đoạn.
Do đó, mấu chốt của giải pháp sharding là: Xáo trộn ngẫu nhiên các trình xác thực sao cho mỗi khối phân đoạn được xử lý bởi một ủy ban gồm các trình xác nhận (giả) được chọn ngẫu nhiên sao cho một người kiểm soát ít cổ phần hơn tất cả. Kẻ tấn công có cổ phần bằng 1/3 của trình xác nhận có xác suất thành công bằng 0 (không thể xảy ra về mặt toán học).
Bằng chứng gian lận, bằng chứng lưu ký và kiểm tra tính khả dụng của dữ liệu cũng là những thành phần bảo mật quan trọng, nhưng chúng cần có các bài viết chuyên dụng để giải thích.
Kế hoạch hiện tại cho Eth2 là kích hoạt 64 phân đoạn. Mặc dù sharding và beacon chain tách biệt với nhau về mặt khái niệm, nhưng chúng ta sẽ nói về một số yếu tố chính của hệ thống tổng thể.
Khái niệm sharding phản ánh các chức năng và nhu cầu của beacon chain; thông qua khái niệm sharding, chúng ta có thể hiểu tại sao những phần bổ sung này cần được thêm vào hệ thống chuỗi khối truyền thống. Lĩnh vực mới này cũng hoan nghênh những đổi mới từ những độc giả có cái nhìn sâu sắc.
Các giai đoạn của Ethereum 2.0
Ethereum 2.0 sẽ được triển khai theo ba giai đoạn:
Giai đoạn 0: Chuỗi đèn hiệu
Giai đoạn 1: Phân mảnh
Giai đoạn 2: Thực hiện
Nó có thể được so sánh với ba phần của cơ thể con người:
Giai đoạn 0: Trái tim
Giai đoạn 1: Tay chân
Giai đoạn 2: Não bộ
Nó cũng có thể được so sánh với một dàn nhạc hoành tráng:
Giai đoạn 1: Dụng cụ
Giai đoạn 2: Nhạc sĩ
Mỗi giai đoạn được tích hợp vào hệ thống và phục vụ một vai trò khác nhau. Giai đoạn 1 sẽ giới thiệu các tính năng một cách lặng lẽ hơn các giai đoạn khác, trong khi Giai đoạn 2 sẽ tập trung nhiều hơn vào việc thực thi.
Khe cắm và Kỷ nguyên
Chuỗi đèn hiệu là nhịp đập của Ethereum 2.0 và là chủ đề chính của sự hài hòa và đồng thuận của toàn bộ hệ thống.
Một vị trí (slodt) là 12 giây và một kỷ nguyên bao gồm 32 vị trí, do đó là 6,4 phút.
Mô tả hình ảnh
- 32 khe thời gian của chu kỳ 0. Khối genesis được tạo tại epoch 0 -
(Dữ liệu tham số được sử dụng trong bài viết này đều từ Thông số kỹ thuật Beacon Chain v0.10.1)
Các khe được sử dụng để đánh dấu cơ hội tạo khối chuỗi đèn hiệu và khối phân đoạn: trên chuỗi đèn hiệu và mỗi phân đoạn, mỗi khe thời gian có cơ hội tạo khối mới. Bạn có thể tưởng tượng rằng beacon chain và shard chain được thiết kế cẩn thận và đồng bộ chặt chẽ. Lý tưởng nhất là cứ sau 12 giây, sẽ có 1 khối chuỗi đèn hiệu và 64 khối phân đoạn được phân phối trên các chuỗi phân đoạn khác nhau. Trình xác thực cần phải được đồng bộ hóa kịp thời.
Do đó, các vị trí giống như thời gian khối, ngoại trừ việc các vị trí cũng có thể có các khối trống. Khối genesis của chuỗi đèn hiệu và chuỗi phân đoạn được tạo tại khe thời gian 0; tuy nhiên, chuỗi phân đoạn sẽ không bắt đầu chạy cho đến thời điểm 0 của chuỗi đèn hiệu (nguồn gốc của khối thế giới).
Chuỗi khối PoW được duy trì bởi những người khai thác, trong khi hệ thống bằng chứng cổ phần của Ethereum 2.0 dựa vào "những người khai thác ảo" - người xác minh. Trình xác thực là những người tham gia tích cực trong quy trình đồng thuận của giao thức Ethereum 2.0. Các ưu đãi kinh tế dành cho TA sẽ được thảo luận sau trong phần "Phần thưởng và hình phạt dành cho Trình xác thực chuỗi Beacon".
Người đề xuất khối đề cập đến người xác thực được chọn ngẫu nhiên để tạo khối.
Hầu hết thời gian, những người xác nhận chỉ là nhân chứng, bỏ phiếu cho các khối chuỗi đèn hiệu và các khối chuỗi phân đoạn. Những phiếu bầu này sẽ được ghi lại trên Beacon Chain, cũng sẽ xác định khối mới nhất của Beacon Chain và khối mới nhất của Shard Chain.
Mô tả hình ảnh
- Tại vị trí thứ 28 của một khoảng thời gian nhất định, không có đề xuất khối tương ứng (người xác thực được chỉ định làm người đề xuất đã không đề xuất khối vì lý do nào đó) -
Cái gọi là chứng thực là một cuộc bỏ phiếu do người xác minh khởi xướng và trọng số của nó được xác định bởi số dư của người xác minh. Thông báo chứng thực sẽ được người xác minh thêm vào khối và được truyền đi cùng với khối.
Những người xác minh cũng sẽ giám sát lẫn nhau và có thể báo cáo những người xác minh khác đưa ra các phiếu bầu mâu thuẫn hoặc đề xuất nhiều khối hành vi sai trái và nếu báo cáo là đúng, họ có thể được khen thưởng.
Nội dung chính của chuỗi đèn hiệu là sổ đăng ký địa chỉ trình xác thực, trạng thái của từng trình xác thực, thông báo chứng thực và thông tin liên kết đến các phân đoạn. Trình xác thực cần được kích hoạt bởi chuỗi đèn hiệu trước khi tham gia và cũng có thể thay đổi trạng thái của chúng, như được mô tả trong phần "Vòng đời và kích hoạt trình xác thực chuỗi đèn hiệu" bên dưới.
tiêu đề phụ
Trình xác thực tham gia đặt cược: ý nghĩa thuật ngữ
Trên chuỗi khối bằng chứng công việc, người dùng trở thành người khai thác bằng cách kiểm soát phần cứng để tham gia vào sự đồng thuận. Trong Ethereum 2.0, người dùng có thể đạt được trình độ xác thực bằng cách đặt cược ETH và tham gia vào mạng bằng cách kiểm soát trình xác thực. Do đó, trình xác minh là ảo và được kích hoạt tích cực bởi người cầm cố.
Sẽ dễ hiểu hơn bằng cách liên kết người đặt cược với số tiền đặt cược và người xác nhận với số dư. Số dư tối đa của mỗi trình xác thực là 32 ETH, mặc dù người cầm cố có thể cầm cố tất cả ETH của mình. Mỗi khi bạn gửi 32 ETH, bạn có thể nhận được 1 chứng chỉ trình xác thực.
Trình xác thực hoạt động bằng các ứng dụng khách trình xác thực, sử dụng các nút chuỗi đèn hiệu để thực hiện các chức năng thông thường của chúng. Nút chuỗi đèn hiệu có chức năng theo dõi hoạt động của chuỗi đèn hiệu và đọc thông tin của chuỗi đèn hiệu. Ứng dụng khách trình xác thực có thể tự chạy chức năng của nút chuỗi đèn hiệu hoặc kết nối với nút chuỗi đèn hiệu của người khác.
Liên kết chéo: để các phân đoạn bén rễ trên chuỗi đèn hiệu
Cái gọi là liên kết chéo đề cập đến dữ liệu được đặt trong khối chuỗi đèn hiệu và trỏ đến một khối phân đoạn nhất định. Chuỗi đèn hiệu là để theo dõi chuỗi phân đoạn (khối mới nhất) thông qua liên kết chéo. Vì có 64 phân đoạn nên mỗi chuỗi đèn hiệu có thể chứa tối đa 64 liên kết ngang. Có thể chỉ có một liên kết chéo trong khối chuỗi đèn hiệu nếu không có trình xác thực nào đề xuất khối cho 63 phân đoạn khác trong khoảng thời gian đó. Chức năng liên kết chéo được lên kế hoạch giới thiệu trong Giai đoạn 1 của Eth2, để mỗi chuỗi phân đoạn có thể được bắt nguồn từ chuỗi đèn hiệu và để chuỗi đèn hiệu đóng vai trò là liên kết để lựa chọn các nhánh chuỗi phân đoạn, sự chắc chắn của chuỗi phân đoạn và giao tiếp giữa các phân đoạn.
Hồ sơ Ủy ban
Một ủy ban là một nhóm những người xác nhận. Vì lý do bảo mật, mỗi khe thời gian, trên beacon chain và mọi shard chain, sẽ có một ủy ban bao gồm ít nhất 128 người xác thực. Kẻ tấn công có ít hơn một phần nghìn tỷ cơ hội kiểm soát 2/3 số người xác thực trong một ủy ban.
Tên của chuỗi đèn hiệu xuất phát từ chức năng cung cấp công khai các số ngẫu nhiên (tức là "đèn hiệu ngẫu nhiên"). Chuỗi đèn hiệu sẽ đạt được sự đồng thuận về quy trình giả ngẫu nhiên có tên là "RANDAO".
Mô tả hình ảnh
Trình xác thực được RANDAO chọn dựa trên số dư của trình xác thực. Người xác nhận có thể vừa là người đề xuất vừa là thành viên ủy ban trong cùng một vị trí, nhưng đây không phải là tiêu chuẩn. Tỷ lệ xảy ra điều này là 1 trên 32, vì vậy chúng tôi ước tính rằng chúng tôi sẽ thấy nó một lần trong mỗi khoảng thời gian. Sơ đồ trên mô tả tình huống khi số lượng người xác nhận ít hơn 8192, nếu không sẽ có ít nhất hai ủy ban trong một vị trí.
Bài viết này tập trung vào Ủy ban Beacon Chain: những người xác thực phục vụ Beacon Chain. Một ủy ban Chuỗi Beacon được chỉ định ngẫu nhiên cho một phân đoạn để tạo liên kết chéo trên chuỗi khối Chuỗi Beacon. Hơn nữa, các thành viên của ủy ban không cố định trong một thời gian dài và các ủy ban chịu trách nhiệm tạo liên kết chéo được thay thế từng khối một.
Ủy ban chỉ sản xuất các khối cho chuỗi phân đoạn sẽ được giải thích trong tương lai. Trình xác nhận chuỗi phân đoạn có thể tạo ra nhiều khối chuỗi đèn hiệu mà không tương tác với chuỗi đèn hiệu, nhưng nếu một phân đoạn muốn giao tiếp với các phân đoạn khác, thì nó cần ủy ban chuỗi đèn hiệu để liên kết chéo các khối phân đoạn với một khối chuỗi đèn hiệu.
Mô tả hình ảnh
- Giao thức giả định rằng những người xác thực luôn bỏ phiếu cho khối mà họ coi là đỉnh của chuỗi khối -
Hình trên tổng hợp những gì xảy ra trong ba khe thời gian. Ở vị trí 1, người xác thực đề xuất một khối và khối đó được chứng kiến bởi hai người xác thực; một người xác thực trong Ủy ban A sẽ ngoại tuyến. Trong khe thời gian 2, ai đó đã đề xuất lại một khối, nhưng người xác minh trong Ủy ban B đã không nhìn thấy nó, vì vậy thông báo nhân chứng của nó chỉ ra rằng TA tin rằng đỉnh của chuỗi đèn hiệu (khối mới nhất) vẫn được tạo tại các khối của khe thời gian 1 . Lưu ý rằng trình xác minh này không giống với trình xác minh ngoại tuyến ở vị trí 1. Cuộc bỏ phiếu cho khối trên cùng của chuỗi đèn hiệu được gọi là "cuộc bỏ phiếu LMD GHOST". Tại thời điểm 3, tất cả những người xác thực trong ủy ban C chạy các quy tắc lựa chọn ngã ba LMD GHOST và bỏ phiếu độc lập cùng một khối để trở thành chuỗi dẫn đầu.
Người xác nhận sẽ chỉ tham gia vào một ủy ban tại một thời điểm. Nói chung, sẽ có hơn 8192 người xác thực trong hệ thống, vì vậy sẽ có nhiều hơn một ủy ban cho mỗi vị trí. Các ủy ban đều có cùng quy mô và có ít nhất 128 người xác nhận. Khi có ít hơn 4096 người xác nhận trong hệ thống, tính bảo mật sẽ giảm do quy mô ủy ban sẽ nhỏ hơn 128 người xác nhận.
Ủy ban: chính
Trong mỗi kỷ nguyên, những người xác thực được chia đều thành các vị trí, sau đó các vị trí này lại được chia tiếp thành các ủy ban có quy mô bằng nhau. Tất cả những người xác minh phải đưa ra một thông báo nhân chứng trong khoảng thời gian của họ, cho biết phần trên cùng của chuỗi đèn hiệu. Mỗi ủy ban cố gắng liên kết chéo đến một phân đoạn cụ thể trong vị trí của riêng mình. Thuật toán xáo trộn tăng và giảm số lượng ủy ban để đảm bảo rằng mỗi ủy ban có ít nhất 128 người xác nhận.
Ví dụ: giả sử có 16384 trình xác thực. 512 trong số các trình xác thực này được gán giả ngẫu nhiên cho vị trí 1, 512 khác cho vị trí 2, v.v. 512 trình xác nhận trong vị trí 1 được chia thành 4 ủy ban. Tất cả 512 người xác thực được yêu cầu bắt đầu bỏ phiếu LMD GHOST ở vị trí 1; 128 người xác thực từ một ủy ban cố gắng liên kết chéo đến phân đoạn 33; 128 người xác thực từ ủy ban kia cố gắng liên kết chéo đến phân đoạn 55; Một ủy ban cố gắng liên kết chéo đến mảnh 22 và mảnh 11.
Trong khe thời gian 2, quá trình lặp lại chính nó. 512 người xác nhận giống nhau được chia thành 4 ủy ban. Giả sử chúng được gán cho các mảnh 41, 20, 17, 15. Tất cả 512 trình xác thực bỏ phiếu cho đỉnh của chuỗi đèn hiệu ở vị trí 2; các ủy ban này cũng cố gắng đề xuất các liên kết chéo cho các phân đoạn 41, 20, 17 và 15.
Tuy nhiên, trong quá trình trên, phiếu bầu của người xác minh dựa trên khoảng thời gian chứ không phải khoảng thời gian. Nó giống như bỏ phiếu cho chính quyền địa phương thay vì một cuộc bầu cử quốc gia. Tất cả những người xác thực chưa bao giờ bỏ phiếu cho cùng một thứ. Phần tiếp theo thảo luận về các điểm kiểm tra và tính hữu hạn, giải thích các phiếu bầu theo từng giai đoạn cụ thể mà mỗi trình xác thực cần bắt đầu trong vị trí của mình. Điều đó có nghĩa là, trong khoảng thời gian của họ, họ cũng bỏ phiếu cho điểm kiểm tra của khoảng thời gian đó.
Điểm kiểm tra chuỗi đèn hiệu
Một điểm kiểm tra là một khối xảy ra trong khe đầu tiên của một kỷ nguyên. Nếu không có khối nào được tạo trong khe thời gian đầu tiên của một khoảng thời gian nhất định, thì khối đủ điều kiện mới nhất được xác định là khối điểm kiểm tra. Sẽ có một khối điểm kiểm tra trên mỗi kỷ nguyên; một khối có thể được điểm kiểm tra cho nhiều kỷ nguyên cùng một lúc.
Mô tả hình ảnh
- Sơ đồ các điểm kiểm tra khi một khoảng thời gian có 64 khe thời gian -
Khối ranh giới Epoch (khối ranh giới thời đại) là một thuật ngữ được sử dụng trong một số tài liệu (chẳng hạn như bài báo của Gasper, cũng là nguồn gốc của sơ đồ ở trên), và có thể được coi là từ đồng nghĩa với điểm kiểm tra.
Khi bắt đầu bỏ phiếu LMD GHOST, người xác minh cũng bỏ phiếu cho điểm kiểm tra mới nhất và điểm kiểm tra mới mà người bỏ phiếu muốn thiết lập được gọi là "điểm kiểm tra mục tiêu". Loại bỏ phiếu này được gọi là bỏ phiếu Casper FFG và việc bỏ phiếu cũng sẽ bao gồm điểm kiểm tra cuối cùng do cử tri xác định, được gọi là "điểm kiểm tra nguồn" (source). Trong sơ đồ trên, trình xác thực trong kỷ nguyên 1 đã bầu chọn khối gốc làm điểm kiểm tra nguồn và sau đó chọn khối được tạo ở vị trí 64 làm điểm kiểm tra mục tiêu. Ở kỷ nguyên 2, cùng một trình xác thực đã bỏ phiếu lại cho cùng một điểm kiểm tra.
Tuy nhiên, chỉ những người xác thực được chỉ định cho một vị trí mới cần bỏ phiếu cho khối của vị trí đó, tuy nhiên, tất cả những người xác thực được yêu cầu đưa ra các phiếu bầu FFG cho các điểm kiểm tra của mỗi vị trí.
hầu hết
Một phiếu bầu được ủng hộ bởi 2/3 tổng số dư của tất cả những người xác thực đang hoạt động là phiếu bầu đa số.
Hãy lấy một ví dụ đơn giản để minh họa, giả sử có 3 trình xác thực đang hoạt động, hai trong số đó có số dư là 8 ETH và trình còn lại có số dư là 32 ETH. Sau đó, chỉ phiếu bầu bao gồm người xác thực lớn nhất mới có thể là phiếu bầu đa số; mặc dù hai người xác thực còn lại có thể đã bỏ phiếu cho một điểm kiểm tra khác, nhưng tổng số dư của họ chỉ chiếm 50% và không thể tạo thành đa số.
tiêu đề cấp đầu tiên
Vào cuối một kỷ nguyên, một điểm kiểm tra được chứng minh nếu nó được hỗ trợ bởi 2/3 tổng số dư (tạo thành đa số).
Nếu một điểm kiểm tra B đã được hợp lý hóa và điểm kiểm tra của nó cho giai đoạn tiếp theo cũng được hợp lý hóa, thì B được hoàn thành. Thông thường, một điểm kiểm tra được hoàn thành trong vòng hai khoảng thời gian, tức là khoảng 12,8 phút.
Trung bình, giao dịch của người dùng luôn được đóng gói ở giữa một kỷ nguyên; sau đó có nửa kỷ nguyên cho đến điểm kiểm tra tiếp theo, do đó, một giao dịch trải qua 2,5 kỷ nguyên (16 phút) để có được kết quả cuối cùng. Lý tưởng nhất là hơn 2/3 số chứng thực sẽ được đóng gói trong 22 vị trí đầu tiên của một khoảng thời gian. Do đó, thời gian trung bình để hoàn tất giao dịch là 14 phút (16 + 32 + 22 vị trí). Xác nhận khối được nâng cấp từng bước từ thông báo nhân chứng khối sang hợp lý hóa và sau đó là chắc chắn. Bản thân người dùng có thể quyết định liệu họ có muốn đợi cho đến khi giao dịch được xác nhận hay liệu mức độ bảo mật thấp hơn có đủ hay không.
Mô tả hình ảnh
- điểm kiểm tra tại vị trí 64 được hợp lý hóa trong khi hoàn thiện khối cuối cùng được tạo tại vị trí 32 -
Đầu chuỗi Beacon
(Ở trên) Một khối ranh giới kỷ nguyên được tạo ra ở vị trí 96 và chứa một chứng thực (phiếu bầu) cho điểm kiểm tra kỷ nguyên 2. Số lượng chứng thực đáp ứng yêu cầu đa số 2/3. Điểm kiểm tra giai đoạn 2 sau đó được hợp lý hóa, đồng thời, điểm kiểm tra hợp lý hóa trước đó, điểm kiểm tra giai đoạn 1, được hoàn thiện. Khối ở vị trí 32 được hoàn thiện, làm cho tất cả các khối trước đó được hoàn thiện. Khi hoàn thiện một điểm kiểm tra, không có giới hạn về số lượng khối có thể được hoàn thiện cùng một lúc. Do đó, mặc dù tính hữu hạn chỉ được tạo ra ở ranh giới của khoảng thời gian, nhưng thông báo chứng thực được tích lũy theo từng khối và phần "Hành trình từ Khối Sáng tạo đến Đỉnh của Chuỗi khối" bên dưới cung cấp một mô tả khác.
Tất cả các liên kết ngang có trong các khối chuỗi đèn hiệu từ vị trí 1 đến vị trí 32 cũng tạo nên chuỗi phân đoạn cuối cùng. Nói cách khác, khi khối chuỗi đèn hiệu được hoàn thiện, khối chuỗi phân đoạn tương ứng với liên kết ngang có trong khối cũng được hoàn thiện. Bản thân liên kết chéo là không đủ để hoàn thiện một khối phân đoạn, nó chỉ hữu ích cho việc lựa chọn rẽ nhánh của chuỗi phân đoạn.
tiêu đề phụ
Theo cách tương tự, có thể quan sát một cốt truyện bắt đầu từ khối genesis. Tất cả những người đề xuất, từ vị trí 1 đến vị trí 36, đã đề xuất từng khối một và các khối này xuất hiện trên chuỗi. Đối với tất cả các khối trong kỷ nguyên 1, điểm kiểm tra của nó (khối ở vị trí 32) đã được chứng kiến tích lũy bởi 55% số người xác thực. Khi trình xác thực đề xuất khối ở vị trí 64, nó cũng bao gồm chứng thực cho điểm kiểm tra epoch 1. Bây giờ, 70% người xác thực đã chứng kiến điểm kiểm tra kỷ nguyên 1, vì vậy điểm kiểm tra kỷ nguyên 1 là hợp lý. Khi kỷ nguyên 2 hoàn tất, điểm kiểm tra kỷ nguyên 2 (khối ở vị trí 64) đã tích lũy được ít hơn 2/3 đa số chứng thực. Khi khối tại khe thời gian 96 được đề xuất, thông báo nhân chứng cho điểm kiểm tra của khối 2 cũng được đưa vào, vì vậy tại thời điểm này, điểm kiểm tra của khe thời gian 2 cũng đạt yêu cầu đa số 2/3, được hợp lý hóa. Hợp lý hóa điểm kiểm tra giai đoạn 2 cũng hoàn thành điểm kiểm tra giai đoạn 1 và tất cả các khối trước đó.
Đôi khi, việc hợp lý hóa một khối sẽ hoàn thiện một khối từ hai khoảng thời gian trở lên trước đây. Bài báo của Gasper thảo luận về tình huống này, tình huống này được cho là chỉ xảy ra trong những trường hợp nghiêm trọng về độ trễ mạng cao, sự cô lập mạng và những kẻ tấn công mạnh mẽ.
Thuyết xác định là ưu tiên hàng đầu đối với người dùng phân đoạn và khối Ethereum, vì thuyết xác định cho phép họ chắc chắn rằng các giao dịch được ghi vĩnh viễn trên chuỗi và không thể thay đổi. Chủ nghĩa quyết đoán cũng làm giảm sự phức tạp của việc giao tiếp giữa các phân đoạn. Nếu không có tính cuối cùng, việc lùi giao dịch trong và giữa các phân đoạn có thể gây gián đoạn và thậm chí phủ nhận lợi ích của việc phân đoạn.
Hiểu biết sâu sắc về lời khai
Thông báo nhân chứng bao gồm phiếu bầu LMD GHOST và phiếu bầu FFG. Lý tưởng nhất là tất cả các trình xác thực sẽ đưa ra một thông báo chứng thực mỗi kỷ nguyên. Có 32 khe thời gian để một thông báo nhân chứng được đóng gói trên chuỗi. Điều này có nghĩa là người xác minh có thể có hai thông báo chứng thực được đóng gói trên chuỗi trong một khoảng thời gian. Thời điểm thông báo chứng thực được đóng gói và tải lên cũng xác định số lượng phần thưởng mà người xác minh có thể nhận được: phần thưởng nhiều nhất có thể nhận được bằng cách đóng gói và tải lên thông báo chứng thực trong khoảng thời gian nơi nó được đặt; sẽ giảm xuống. Để cung cấp cho người xác nhận đủ thời gian để chuẩn bị chứng thực, họ sẽ biết trước họ thuộc ủy ban nào trong khoảng thời gian trước. Người đề xuất khối chỉ được phân bổ một lần vào đầu kỷ nguyên. Ngoài ra, nghiên cứu bầu chọn nhà lãnh đạo bí mật cũng hoạt động nhằm giảm thiểu các cuộc tấn công và hối lộ đối với những người đề xuất khối.
Cơ chế ủy ban cho phép tổng hợp tất cả các chữ ký của nhân chứng và biến chúng thành một chữ ký tổng hợp duy nhất để tối ưu hóa kỹ thuật. Nếu tất cả những người xác thực trong cùng một ủy ban đã bỏ phiếu LMD GHOST và FFG giống nhau, chữ ký của họ có thể được tổng hợp (trở thành một chữ ký).
tiêu đề cấp đầu tiên
Các ưu đãi và hình phạt của Trình xác thực chuỗi Beacon
Để tránh đi quá sâu, chúng tôi chỉ thảo luận về 6 biện pháp liên quan đến các ưu đãi của trình xác thực:
Phần thưởng nhân chứng
Chứng kiến sự trừng phạt
Rủi ro khấu hao điển hình đối với các nhà đầu tư
Phần thưởng chém và tố giác
Chặn phần thưởng của người đề xuất
hình phạt không hoạt động
Khi thông báo nhân chứng hiện tại (bao gồm phiếu bầu LMD GHOST và phiếu bầu FFG) nhất quán với phần lớn người xác minh khác, người xác minh có thể được thưởng. Trong Giai đoạn 1 của Eth2, người xác thực cũng có thể nhận được phần thưởng khi gửi liên kết chéo. Khi khối được hoàn thành, phần thưởng của trình xác thực cũng được xác định.
Mặt khác, những người xác thực cũng bị phạt nếu họ không cam kết chứng thực hoặc bỏ phiếu cho một khối không thể hoàn thành.
Chém có thể dao động từ 0,5 ETH đến toàn bộ cổ phần của người xác thực. Nếu thông báo chứng thực do người xác minh gửi vi phạm các điều kiện cắt giảm được xác định trong giao thức, TA sẽ mất ít nhất 1/32 vốn chủ sở hữu của chính mình và bị trục xuất khỏi nhóm xác minh. Hình phạt nghiêm trọng như thể trình xác thực đã ngoại tuyến trong 8192 kỷ nguyên. Giao thức cũng áp đặt một hình phạt bổ sung dựa trên số lượng trình xác thực bị cắt giảm trong một khoảng thời gian tương tự. Công thức tính toán cho hình phạt bổ sung này là: số dư của trình xác thực × 3 × tỷ lệ phần trăm của các trình xác thực bị cắt giảm. Sau đó, nếu 1/3 số người xác thực vi phạm điều kiện cắt giảm, họ sẽ mất toàn bộ số dư. Tương ứng, những người xác nhận báo cáo những hành vi sai trái này sẽ được khen thưởng là người tố giác.
Người đề xuất khối cũng sẽ nhận được phần thưởng tương ứng sau khi khối được đề xuất được hoàn thành. Người xác thực luôn trực tuyến và thực hiện tốt công việc đề xuất sẽ tăng tổng phần thưởng lên khoảng 1/8. Khi một sự kiện chém xảy ra, người đề xuất cũng sẽ nhận được một phần thưởng nhỏ cho việc đóng gói bằng chứng bị chém. Trong Giai đoạn 0 của Eth2, tất cả phần thưởng cho người tố giác sẽ được trao cho những người đề xuất khối.
Có nhiều cơ chế trong hệ thống Ethereum 2.0 và việc đánh giá các cơ chế này nên bắt đầu từ hiệu quả tổng thể của tất cả các cơ chế. Hình thức khen thưởng và trừng phạt cuối cùng được gọi là "hình phạt lười biếng". Về cơ bản, nếu 4 kỷ nguyên đã trôi qua kể từ khi khối cuối cùng được hoàn thành (không có điểm kiểm tra mới nào được hoàn thành), thì tất cả những người xác nhận đều phải chịu hình phạt lười biếng tăng theo bậc hai cho đến khi một điểm kiểm tra mới được hoàn thành. Hình phạt lười biếng đảm bảo rằng ngay cả khi 50% trình xác thực ngoại tuyến, hệ thống sẽ khởi động lại các khối hoàn thiện sau 21 ngày.
tiêu đề phụ
điều kiện tịch thu
Có ba điều kiện chính để cắt giảm, đó là: đề xuất kép, bỏ phiếu kép FFG và bỏ phiếu xung quanh FFG. Bình chọn LMD GHOST sẽ không bị phạt.
Đề xuất kép có nghĩa là người đề xuất khối đề xuất nhiều hơn một khối trong cùng một vị trí.
Bỏ phiếu kép có nghĩa là khi trình xác thực gửi phiếu bầu FFG, nhiều phiếu bầu sẽ trỏ đến cùng một điểm kiểm tra mục tiêu, nhưng các điểm kiểm tra nguồn được tham chiếu là khác nhau.
Bỏ phiếu xung quanh có nghĩa là khi người xác minh gửi phiếu bầu FFG, các điểm kiểm tra được chỉ ra bởi nhiều phiếu bầu chính xác có dạng hình tròn. Ví dụ: giả sử trình xác thực đã bỏ phiếu ở kỷ nguyên 5 với khối ở vị trí 32 làm điểm kiểm tra nguồn và khối ở vị trí 128 làm điểm kiểm tra đích:
Nếu phiếu bầu của người xác thực trong kỷ 6 điểm kiểm tra khối của vị trí 64 làm nguồn và điểm kiểm tra khối của vị trí 96 làm điểm kiểm tra đích, thì phiếu bầu được bao quanh (bao quanh) bởi phiếu bầu của chính TA trong kỷ nguyên 5 Đánh thức.
Nếu phiếu bầu của người xác thực trong kỷ nguyên 6 sử dụng khối của vị trí 0 làm điểm kiểm tra nguồn và khối của vị trí 160 làm điểm kiểm tra đích, thì phiếu bầu này bao quanh phiếu bầu của chính TA trong kỷ nguyên 5.
Nếu trình xác thực này bỏ phiếu lại cho khối 128 trong khung thời gian 6, trừ khi điểm kiểm tra nguồn của nó vẫn là khối 32 trong khung thời gian, thì đó sẽ là phiếu bầu kép và bị gạch chéo. Các phiếu FFG giống nhau sẽ không bị tịch thu.
Những người xác thực báo cáo những người khác cần bao gồm các phiếu bầu xung đột trong thông báo chứng thực để chứng minh rằng người xác nhận kia sẽ bị trừng phạt. Đây cũng là một thách thức về thuật toán và cấu trúc dữ liệu để tìm kiếm hiệu quả các phiếu bầu mâu thuẫn từ một lịch sử lâu đời. Do đó, Open Engineering Challenge Slash Detector cũng đang tìm kiếm những người đóng góp.
Trình xác thực được kiểm soát tốt thường không bị cắt xén: chỉ cần nhớ những chứng thực nào họ đã ký. Người xác minh trung thực sẽ không bị ảnh hưởng bởi hành động của người xác minh khác. Miễn là những người xác nhận không ký các xác nhận xung đột và không đề xuất hai lần, họ sẽ không bị cắt giảm.
Để có được trải nghiệm vận hành tốt hơn, nguồn thông tin đáng tin cậy hơn và bảo vệ DoS tốt hơn nữa, ứng dụng khách trình xác thực có thể sử dụng nhiều nút chuỗi đèn hiệu cùng một lúc. Trong chế độ này, kể cả khi sử dụng ứng dụng khách trình xác thực dự phòng, cần cẩn thận để không để trình xác thực ký các thông báo xung đột.
tiêu đề cấp đầu tiên
Vòng đời và kích hoạt trình xác thực chuỗi Beacon
Mỗi người dùng muốn trở thành người xác thực trước tiên phải có 32 ETH để đủ điều kiện trở thành người xác thực. Người dùng cam kết 32 ETH cho hợp đồng ký quỹ trên mạng chính Ethereum để có được chứng chỉ trình xác thực.
Mặt khác, chuỗi đèn hiệu cũng sẽ ngăn cản (hủy kích hoạt) tất cả các trình xác minh có số dư đã giảm xuống còn 16ETH; người dùng cam kết có thể rút số dư của trình xác minh còn lại, nhưng điều này vẫn chưa thể thực hiện được trong Giai đoạn 0 của ETH2.
Để biết thêm chi tiết kỹ thuật, hãy xem "Vòng đời của Trình xác thực Ethereum 2.0 Giai đoạn 0". Hình ảnh dưới đây cũng từ nguồn này:
tóm tắt
Để tránh những thay đổi quy mô lớn trong bộ bằng chứng trong một khoảng thời gian ngắn, có một cơ chế giới hạn số lượng bằng chứng có thể được kích hoạt và thu hồi trong một khoảng thời gian. Điều này làm cho các cuộc tấn công kích hoạt nhiều trình xác thực và tấn công hệ thống nhanh chóng trở nên khó thực hiện hơn nhiều.
Beacon chain cũng sử dụng một khái niệm gọi là "cân bằng hiệu quả", giúp tránh những thay đổi trong số dư của trình xác thực, giúp tối ưu hóa kỹ thuật có thể thực hiện được.
tóm tắt
Trong mỗi kỷ nguyên, những người xác thực được phân bổ đồng đều vào các vị trí khác nhau và được chia tiếp thành các ủy ban có cùng quy mô. Trình xác thực chỉ có 1 vị trí được gọi và sẽ chỉ tồn tại trong 1 ủy ban. Vì vậy:
Tất cả những người xác minh trong một khoảng thời gian cố gắng hoàn thiện một điểm kiểm tra nhất định thông qua việc ra quyết định tập thể, phương pháp là bỏ phiếu FFG;
Tất cả những người xác minh trong mỗi khoảng thời gian đều cố gắng chọn khối trên cùng của chuỗi đèn hiệu thông qua quá trình ra quyết định tập thể: phương pháp là bỏ phiếu LMD GHOST;
Tất cả những người xác thực trong một ủy ban bỏ phiếu chung để cố gắng liên kết chéo một phân đoạn với chuỗi đèn hiệu.
Hành vi phù hợp nhất với giao thức sẽ nhận được nhiều phần thưởng nhất.
