詳解以太坊2.0如何與1.0合併
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注：原文作者是以太坊2.0協調員Danny Ryan（djrtwo），在這篇文章中，他詳細介紹了以太坊1.0將如何與以太坊2.0合併，根據他的介紹，在eth1+eth2組合客戶端中，eth2客戶端可以處理PoS和分片共識的複雜性，而附屬eth1客戶端可以成為一個eth1引擎，它可以處理狀態、交易、虛擬機等事物的複雜性。
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以太坊1.0和以太坊2.0客戶端的關係
二級標題
自從Vitalik在2019年12月提出一個早期eth1
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本文旨在更明確地區分eth2客戶端和附屬eth1引擎之間的職責，以便為會話、規範編寫及原型提供更好的基礎。注意，文章並不會定義協議的具體細節（例如eth1 客戶端調用eth2引擎的精確方法），並且文中包含的任何示例，都只是用於幫助描述及後續討論。
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分工明確
概括地說，我們今天所認為的eth2客戶端會處理核心PoS以及分片共識。本質上，eth2協議及eth2客戶端被設計成非常擅於在一堆“東西”上產生及達成共識，而這些東西，就是很多充滿數據和（最終）狀態的分片鏈。與當今eth1的PoW共識層相比，eth2的“共識層”要先進的多，同時也複雜的多。
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今天，eth1客戶端具有相對簡單且較薄的共識層，它只有一條鏈，並且PoW可處理協議外硬件中的大部分複雜性。 eth1客戶端的大多數複雜性及優化，都位於用戶層（包括狀態存儲/管理、狀態同步、虛擬機執行、交易處理、交易池等）。
當eth1作為一個分片被納入eth2時，這種關注點分離就可實現很好的配對，eth2客戶端可以處理PoS和分片共識的複雜性，而附屬eth1客戶端可以成為eth1引擎，它可以處理狀態、交易、虛擬機以及更接近用戶層事物的複雜性。
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最小的改變，實現本地通信
如何將eth1和eth2客戶端軟件組合在一起，有很多可能的途徑（比如完全合併、將eth1作為庫導入、通過兩者之間的通信協議等），但在本文當中，我們會重點介紹一個最具微創性和和模塊化的方法—— 一種eth2客戶端與簡化eth1引擎之間的本地通信協議。
考慮到eth1和eth2客戶端實現的多樣性，這種方法可以防止客戶端軟件在任一側鎖定，允許客戶端團隊保持獨立，並專注於他們自己的研發工作，使軟件項目在很大程度上保持穩定，以便進行快速原型製作。
那它會是什麼樣子的呢？
大致上，一個eth1+eth2組合客戶端會是下面這個樣子的：
其中eth2引擎和eth1引擎一起運行，通過eth2客戶端驅動的RPC進行本地通信。
以太坊2.0客戶端
以太坊1.0引擎
信標鍊和信標狀態（構建系統其餘部分的核心共識對象）；
Mempool操作[未顯示]（證明（Attestation）、存款（deposit）、退出出口（ exit）等）
P2P接口（1、共識層信息，2、包括eth1分片區塊gossip）；
以太坊1.0引擎
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EVM虛擬機（eth1分片區塊的執行與驗證）；
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共識
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共識
具體來說，附加的eth1引擎必須能夠訪問eth2客戶端，因為它不能維護自己的共識。在今天以太坊的PoW中，eth1客戶端檢查工作量證明，形成一個樹狀結構，並運行分叉選擇規則來查找鏈的頂端。在eth2中，這些機制要大不相同，這需要對eth2的核心共識有深入的了解。 eth2客戶端提供有關eth1分片鏈頭部（head）的最新信息，以便eth1引擎可以維護eth1狀態的準確視圖。
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由於eth1引擎完全依賴eth2客戶端推動共識，因此我們提議eth2客戶端與eth1引擎之間的通信，都是eth2客戶端調用的eth1引擎上的所有方法（例如addBlock， getBlockProposal等）。這將強制執行一個leader/follower關係，以降低系統推理的複雜性，並限制eth1引擎所需的業務邏輯。
狀態
網絡
下面討論了和eth2客戶端相關的eth1狀態的不同情況：
網絡
ENR
3、帶有狀態eth1引擎的eth2客戶端要運行可產生eth1 分片區塊的驗證者，必須使用附加的eth1引擎和完整的eth1狀態運行eth2協議（研發者們正在探索無狀態的區塊產生方法，但為簡單起見，我們不對其進行討論）。然後，可以使用本地狀態和交易存儲池（TX mempool）按需形成新的有效區塊（在下文中有更多討論）。
網絡
二級標題
網絡
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eth2客戶端和eth1引擎可以訪問相同的discv5 DHT，但是可獨立地找到具有適當功能的對等節點並獨立地維護連接。
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eth1功能（狀態、交易等）由ENR中的現有eth（或新eth1）key表示。
eth2功能（核心共識）在ENR中用eth2 key表示。
每種協議的存在，都意味著節點能夠且願意識別底層網絡協議的類別。
Wire協議
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1、eth2協議1、eth2請求/響應（1、狀態，2、信標區塊同步，3、分片區塊同步）； 2、核心共識gossip（1、Beacon區塊，2、證明，3、分片區塊，包括eth1分片， 4、其它驗證者操作）；2、eth1協議1、eth1 wire協議的子集（1、交易gossip，2、同步方法，例如getnodedata或新方法， 3、獲取收據receipt ）
當驗證者正在將eth1分片區塊叉聯到信標鏈時，eth2客戶端將再次調用eth1引擎來執行和驗證該區塊。
區塊生產
交易gossip和存儲池mempool
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區塊生產
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區塊生產
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區塊生產
對於信標區塊和非eth1分片區塊，eth2客戶端具有生成有效區塊所需的一切。
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對於eth1分片區塊，eth2客戶端立即/隨時訪問eth1狀態、交易和其它底層eth1結構，以生成有效區塊。相反，當指定驗證者生成eth1區塊時，eth2客戶端從eth1引擎請求一個可行的eth1區塊數據（TX、狀態根等）。然後，eth2客戶端將此eth1區塊數據打包到完整的分片區塊中（添加slot、positer_index、positer_signature等），並將該區塊廣播至網絡。
eth1引擎之所以能夠生成有效/可行的eth1區塊數據，是因為它採用了今天以太坊主網所使用的相同方式來管理eth1交易存儲池，並且它通過eth2客戶端的更新來維護eth1頭狀態的最新信息。
