Hướng dẫn đặt cược Eth2: Đồng thuận phân mảnh
Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từNhững người đam mê Ethereum (ID: ethfans)Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từ
Những người đam mê Ethereum (ID: ethfans)
Những người đam mê Ethereum (ID: ethfans)
, Tác giả: Carl Beekhuizen, bản dịch: A Jian, được Odaily sao chép với sự ủy quyền.
Đặc biệt cảm ơn Sacha Yves-Leger và Joseph Schweitzer vì những sửa chữa của họ.
Tuy nhiên, có một loại phân đoạn ít được biết đến hơn trong Eth2 và có lẽ còn thú vị hơn từ góc độ thiết kế giao thức: sự đồng thuận phân đoạn.
phân tích
Đồng thuận phân mảnh
Cũng giống như sức mạnh xử lý của nút chậm nhất trong mạng giới hạn thông lượng của mạng, tài nguyên điện toán của một trình xác nhận duy nhất cũng xác định tổng số trình xác thực có thể tham gia vào sự đồng thuận. Bởi vì mỗi trình xác thực mới tạo ra công việc bổ sung cho tất cả các trình xác thực khác trong hệ thống, khi số lượng trình xác thực tăng lên, cuối cùng sẽ đạt đến trạng thái mà trình xác thực có ít tài nguyên nhất sẽ không thể tham gia nữa. có thể theo dõi tất cả các phiếu bầu của người xác thực khác). Sau đó, giải pháp của Eth2 cho vấn đề này là sự đồng thuận phân mảnh.
phân tích
Có hai đơn vị thời gian cơ bản trong hệ thống Eth2, slot và epoch.
Một khe thời gian là 12 giây, đó là thời gian chúng tôi mong đợi để tạo ra một khối; một khối thực sự là một cơ chế cho phép phiếu bầu của người xác thực được xuất bản trên chuỗi, không chỉ bao gồm các giao dịch để làm cho chuỗi trở nên hữu ích.
Một khoảng thời gian bao gồm 32 vị trí (tức là 6,4 phút), trong đó chuỗi đèn hiệu thực hiện tất cả các tính toán liên quan đến việc duy trì chuỗi, bao gồm: hợp lý hóa và hoàn thiện các khối mới, đưa ra phần thưởng và hình phạt cho người xác thực.
Như chúng tôi đã đề cập trong bài viết đầu tiên của loạt bài này, những người xác thực được chỉ định làm việc trong các ủy ban khác nhau. Sau đó, bất cứ lúc nào, có những người xác minh vừa là thành viên của ủy ban chuỗi đèn hiệu vừa là thành viên của một ủy ban chuỗi phân đoạn nhất định; mỗi người xác minh phải gửi một tin nhắn nhân chứng một lần trong một khoảng thời gian —— Bỏ phiếu chặn.
Mô hình bảo mật của sự đồng thuận phân mảnh của Eth2 dựa trên ý tưởng rằng ủy ban ở một mức độ nào đó là đại diện thống kê chính xác của toàn bộ bộ xác thực.
Ví dụ: nếu 33% trình xác thực trong toàn bộ bộ trình xác thực là độc hại, thì chúng có thể được đưa vào cùng một ủy ban. Rồi nó kết thúc.
Vì vậy, chúng ta cần đảm bảo rằng không phải như vậy. Nói cách khác, điều chúng tôi cần đảm bảo là nếu 33% người xác thực là độc hại, thì chỉ khoảng 33% người xác thực trong một ủy ban là độc hại.
Đảm bảo chỉ định ủy ban ngẫu nhiên của người xác nhận
Có yêu cầu về số lượng tối thiểu để thành lập một ủy ban
Ví dụ: nếu một ủy ban bao gồm 128 trình xác thực được chọn ngẫu nhiên, xác suất kẻ tấn công kiểm soát 1/3 trình xác thực của mạng có thể kiểm soát 2/3 trình xác thực của một ủy ban là rất, rất nhỏ ( Xác suất thấp hơn 2^- 40).
tiêu đề phụ
toàn diện
Phiếu bầu do người xác thực gửi được gọi là "chứng thực". Thông báo chứng thực bao gồm một số phần:
Bỏ phiếu cho khối trên cùng của chuỗi đèn hiệu
Bình chọn về Khối đèn hiệu hợp lý hóa/Khối chuỗi đèn hiệu xác định
Bỏ phiếu cho trạng thái mới nhất của chuỗi shard
Chữ ký của tất cả những người xác nhận đã đồng ý với phiếu bầu
Bằng cách kết hợp càng nhiều phần càng tốt vào một thông báo chứng thực duy nhất, hiệu quả tổng thể của hệ thống được cải thiện, bởi vì, khi kiểm tra chữ ký của người xác thực, không còn cần phải xác minh phiếu bầu trên khối chuỗi đèn hiệu và chuỗi phân đoạn một cách riêng biệt. Để bỏ phiếu khối, các nút chỉ cần thực hiện các phép tính dựa trên thông báo nhân chứng để biết trạng thái của khối chuỗi đèn hiệu và trạng thái của từng chuỗi phân đoạn.
Nếu mỗi trình xác thực gửi thông báo chứng thực của riêng mình và mỗi thông báo chứng thực cần được xác minh riêng bởi tất cả các nút khác, thì chi phí hoạt động của các nút Eth2 có thể trở nên rất lớn. Đó là lý do tại sao chúng ta cần "kỹ thuật tổng hợp".
Thông báo chứng thực được thiết kế để có thể dễ dàng kết hợp, do đó, nếu hai hoặc nhiều người xác thực bỏ phiếu giống nhau, tất cả chúng có thể được tổng hợp trong một thông báo chứng thực, chỉ đơn giản bằng cách đặt các trường chữ ký lại với nhau. Đó là "tổng hợp" và ý nghĩa của nó.
Các phiếu bầu của ủy ban về cơ bản cũng dễ tổng hợp, vì tất cả các trình xác thực này đều được chỉ định cho cùng một phân đoạn, do đó, phiếu bầu cho trạng thái phân đoạn và phiếu bầu cho các khối chuỗi đèn hiệu có thể giống nhau. Đây là cách Eth2 chia tỷ lệ thông lượng khi số lượng trình xác thực tăng lên. Bằng cách phân tán người xác minh thành các ủy ban, người xác minh chỉ cần quan tâm đến các thành viên trong ủy ban của mình và chỉ cần kiểm tra rất ít thông báo chứng thực tổng hợp từ các ủy ban khác.
Nếu 10% tổng số ETH tham gia cam kết, thì Eth2 sẽ có khoảng 350.000 trình xác nhận. Điều này có nghĩa là kích thước của dữ liệu chữ ký do một kỷ nguyên tạo ra có thể đạt tới 33,6 MB, vì vậy một ngày là 7,6 GB. Sau đó, chỉ trong 133 ngày, dữ liệu chữ ký đã vượt quá 1 TB.
tóm tắt
Thiết kế chỉ định các trình xác nhận cho các ủy ban khác nhau giúp giảm số lượng công việc cần thiết để xác minh Eth2 theo một số bậc độ lớn.
Giải pháp là chữ ký BLS có thể tổng hợp được. Nếu Alice gửi chữ ký A và Bob gửi chữ ký B cho cùng một dữ liệu, thì chữ ký của Alice và Bob có thể được xác minh bằng cách lưu trữ đơn giản C = A+B. Sử dụng công nghệ tổng hợp chữ ký, các trình xác thực của toàn bộ ủy ban có thể được tổng hợp thành một chữ ký. Điều này làm giảm yêu cầu lưu trữ đối với dữ liệu đã ký xuống còn 2 MB mỗi ngày.
tóm tắt
Thiết kế chỉ định các trình xác nhận cho các ủy ban khác nhau giúp giảm số lượng công việc cần thiết để xác minh Eth2 theo một số bậc độ lớn.
