ETH:以太坊 2.0 信标链如何提升性能？简析委员会机制与证明信息

原文标题：《ETH2.0信标链上线在即，这些重点你必须知道》

撰文：OKEx

据Cryptopotato消息，ETH2.0开发人员BenEdgington表示，信标链BeaconChain的1.0.0版本候选版本0已发布，其中包含了许多改进和配置调整。还对Boneh-Lynn-Shacham签名方案进行了升级，增强了对拒绝服务攻击的抵抗能力。BeaconChain的「创世」或将在6-8周后推出，这仍然是一个估计，并没有正式的发布日期。

消息一出，便引起热议，从技术者到投资者，对信标链始终保持火热关注。据OKEx数据显示，近3日以来，ETH持续上涨。截至发稿时，ETH报价413.01美元，较10月8日最低价335美元，上涨了23.28%。可以说，ETH此次上涨，与信标链即将上线具有一定相关。

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WSBChairman暗示SBF或系BALD部署者:金色财经报道，据WSBChairman在社交媒体上披露，SBF历史上最大的欺诈案之一FTX的负责人，今天早上被指控在其父母的地下室软禁期间，制造并兜售市值1亿美元的垃圾币。WSBChairman暗示该垃圾币可能为BALD。

金色财经此前报道，BALD部署者已经移除了BALD/ETH的所有流动性。BALD部署者将9,385ETH转为Base，现在他持有12,433枚ETH，在2天内赚取3,048枚ETH（570万美元）。[2023/8/1 16:10:13]

为什么信标链这么重要？

一直以来，以太坊的权益证明都是被人们诟病的缺点，而以太坊的开发团队也再努力解决问题。

以太坊的创始人V神则表示，信标链的出现，将根本性地改进以太坊的性能和可扩展性。

信标链是由分片、质押验证者(stakingvalidators)、证明(attestations)、委员会(committees)、检验点(checkpoints)和最终确定性(finality)共同组成的。可以说，它是以太坊2.0系统的核心。

Brave宣布在Brave钱包推出自动化NFT备份及增强Filecoin支持功能:金色财经报道，Filecoin社区宣布Brave正式在Brave浏览器和钱包推出新特性，通过Filecoin和星际文件系统(IPFS)来支持web3的发展、落地和使用。这些新特性包括将NFT锚定到IPFS上，以及整合Filecoin虚拟机来访问dApps应用，还有通过Brave钱包利用Filecoin网络的其他功能。

据悉，Brave和协议实验室从2021年1月开始展开合作，当时Brave在其桌面浏览器宣布支持IPFS ，为日常用户解锁了web的独特新体验。在同一年的晚些时候，旨在协助用户在去中心化web网络上存储、访问和分发数据。[2023/5/5 14:44:57]

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以太坊2.0有三个阶段，Phase0-信标链、Phase1-分片、Phase2-执行,如果用人的身体来类比，那就是Phase0-心脏、Phase1-四肢、Phase2-大脑，如果用一个公司来形容，那就是Phase0-CEO、Phase1-Employee、Phase2-Manager。每一个阶段都是以太坊2.0系统的核心，拥有其独特特性，且缺一不可，Phase0是核心，Phase1是稳定，Phase2是执行与代理，要想让以太坊2.0系统真正实现，首先要实现信标链，这也是2020年以太坊团队最重大的目标。

昨日Arbitrum One和Arbitrum Nova均处理逾百万笔交易，超过以太坊:金色财经报道，Arbitrum在推特上发布最新周报，其中指出，Arbitrum One昨日处理了126万笔交易，Arbitrum Nova处理了118万笔交易，相比之下，以太坊仅处理了93.9万笔交易。

Arbitrum表示，正在见证以太坊以rollup为中心的路线图实时发挥作用，这对Arbitrum和以太坊来说都是一个巨大的里程碑。[2023/4/30 14:35:02]

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通过信标链，可以实现PoS(ProofofStake权益证明)，让验证者替代矿工的角色，参与质押系统，成为链的构建者，与此同时，它将是存储分片状态的索引。

如何成为链的构架者?

PoW(ProofofWork工作证明)是比特币所用的挖矿奖励算法，工作量证明需要让所有节点解决密码难题。即矿工通过更快的时间内解决密码学难题，就可以获得更多的奖励。然而这样的算法并没有更好的体现矿工的能力，是需要矿工花钱购买更大型、更好的设备，以此更快解决密码难题，但这让矿工负重不堪。

元宇宙开发公司LandVault与Super League达成合作开发虚拟宇宙游戏:金色财经报道，刚刚完成3700万美元融资的元宇宙开发公司LandVault宣布与Super League达成合作开发虚拟宇宙游戏，将消费品牌、国际体育特许经营权、娱乐集团和行政机构带入元宇宙，并且提供创建、分发、营销和货币化元宇宙解决方案。此外，LandVault还透露目前正在构建AI创作工具、以及内容托管和代币化协议Matera。（venturebeat）[2023/4/17 14:09:11]

为了解决这一问题，行业寻找更好的方式，即前文所说的PoS(ProofofStake权益证明)，权益证明通过选举的形式，其中任意节点被随机选择来验证下一个区块。权益证明中没有矿工，而是通过验证者来制造新区块。验证者并不是完全随机选择的。想要成为验证者，需要在节点网络中存入一定数量的货币作为权益，可以将这理解为保证金。权益的份额大小决定了被选为验证者的几率，这是线性相关的。假设Lily在其中存入100美元,Jackson存入1000美元，那么进行选举时，Jackson比Lily有高于10倍的几率成为验证者。

Bakkt CEO：加密市场将继续存在:金色财经报道，数字资产管理公司Bakkt的首席执行官Gavin Michael在接受雅虎财经采访时表示，加密市场将继续存在。?这位高管指出，散户和机构投资者仍然有兴趣，并指出大多数实体现在都熟悉该行业的运作方式，尤其是波动性方面。?根据Michael的说法，在最近的下跌之后，人们对市场的兴趣受到了2023年开始反弹的可能性的推动。?

加密并没有消失，我们的合作伙伴仍然有浓厚的兴趣和动力，其中许多是跨国公司，所以他们已经关注这个领域很长时间了。他们了解我们所看到的高峰和低谷，我们也看到消费者对加密货币的兴趣保持稳定。我们预计将在今年下半年激活我们的加密服务，到2023年我们将看到显着增长。[2022/8/22 12:41:17]

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而信标链就是实现权益证明的基础技术之一。用户通过在以太坊上部署一个注册器合约，以达到现有的链与信标链在未来实现共生，并在注册器合约中质押32ETH，可以获得一张收据，这是你可以参与担任验证者的资格。需要注意的是，这是一个单项过程，一旦参与，用户将无法从现有的系统撤离到PoW中。

当验证者在信标链上完成注册之后，会被随机分配去为一到两个分片做验证。验证者会将他们所在分片上的数据和信标链上的数据相结合，用来形成新的区块；当尚未分派到该验证者提议区块的时候，该验证者可以同意/拒绝其他验证者提议的区块。

需要特别强调的是，信标链与我们通常所用的数据不相通，它并未储存现行以太坊上所存在的任何信息，包括账户余额、代币合约、dApp状态等。在信标链中只储存验证者列表和Attestation

Attestation

Attestation就时通过验证者签名的哈希值，它们实时记录所属分片的状态。哈希值与其所记录的内容相关。当你记录每个内容时，系统会根据你所输入的内容或数据生成一段由数字和字母组成的字符串，这就是哈希值。一旦原始数据发生改变，输出字符就会发生改变，形成新的哈希值。因此，我们不再需要深入查询每一个分片的更变记录，只需要观察哈希值，就可以了解到在才做过程总数据或内容时候进行了变更。而当验证者发现了变更，就会将变更报告给信标链，以此根据变化实现分片间异步通信。

信标链委员会机制

在了解了信标链的基础运作原理后，信标链委员会的运行方式也尤其重要。

每一个委员会就是由一组不少于128位验证者组成。其目的就是为了加强安全保障，尽可能避免恶意攻击者能够控制2/3委员会成员。在信标链中，采用伪随机过程执行共识。在每一个epoch中，RANDAO为每个slot挑选区块提议者，并将验证者打乱，分配到委员会中。而委员会成员不是固定不变的，会逐块变更。

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在每一个信标链委员会中，验证者需要投票选出区块链头。下图综合描述了三个slot中发生的情况。在slot1中，有验证者提议出一个区块，该区块得到两个验证者的证明；而委员会A里的一个验证者离线了。Slot1中的证明和区块被广播到网络上，许多验证者也收到了该信息。在slot2中，又一个区块被提议出来，而委员会B的一个验证者错过了该信息，于是该验证者认为信标链头是slot1中的区块。请注意，这个验证者跟slot1的离线验证者有所不同。投票证明信标链头的这个过程被称为「LMDGHOST投票」。在slot3中，委员会C上所有的验证者都遵循LMDGHOST分叉选择规则，并独立地投票选出同一个信标头。

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结语

信标链从成为链的构建者、信标链委员会的分配机制与验证方式优化了PoS机制，从Attestation存储实现信息同步，减少信息差，将根本性地改进以太坊的性能和可扩展性。

随着信标链即将上线，不少业内人士也表达了对它的期待，相信信标链的到来可以实现以太坊性能上的更新。正如微博大V所说，信标链虽然姗姗来迟，但是它是实现以太坊由PoW向PoS转变最为重要的步骤之一，值得等待。

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笔者认为，从信标链运作原理、运作机制来看，信标链的诞生，可以有效推进现以太坊由PoW向PoS转变，促进以太坊的挖矿的公平机制，降低Gas费，减少挖矿成本。与此同时「矿工」向「验证者」身份的转变，也对矿工充满了吸引力，两条因素的结合或许将吸引更多矿工支持以太坊2.0的推进。而这一动向，有望推动以太坊代币的上涨，在寒冬中带来一波春色。但是，市场具有波动性，任何因素都将引起币价起伏，投资人仅可将技术更新作为参考因素一部分，投资需谨慎。

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