LOT:V神发布ETH2.0信标链首个硬分叉提案HF1 引入更公平的节点惩罚机制

以太坊创始人V神在推特上介绍了以太坊信标链第一个硬分叉升级提案。V神称，HF1添加了轻客户端支持，简化了规范，提高了效率，并引入了惩罚性较小的不活跃惩罚机制。根据文件，硬分叉将使开发人员可以对最近发布的信标链进行一些关键的升级，也将成为将来进行更深层更改的有用测试。其中轻客户端支持对资源的要求最低，并且可以在移动设备上运行的节点。这将允许“最小化信任的钱包”能够自己验证区块链，而不是依赖于外部服务提供者。”

HF1是以太坊信标链的第一个硬分叉升级的暂定代码名称。HF1的主要目标是：

添加轻客户端支持

修复信标链中的一些脆弱点。这些脆弱点被发现时已经太晚而没能在信标链创世启动时修复。

在较小的更改升级环境下对信标链的硬分叉升级机制进行测试，以便以后进行更大的更改。

HF1中提出的共识更改内容包括：

V神发文探讨以低于市场出清价格销售以实现公平的替代方案:金色财经报道，8月22日，以太坊创始人V神发布关于《以低于市场出清价格出售以实现公平（或社区情绪或乐趣）的替代方案》的文章，V神表示，区块链为我们提供了一个独特的机会来重置社会规范。几十年来经济学家大喊“效率”失败的情况下，优步将激增定价合法化；当然，区块链也可以成为使机制设计的新用途合法化的机会，与其摆弄以市场价格与低于市场价格出售的粗粒度一维策略空间（也许还有拍卖与固定价格出售的第二个维度），我们可以使用更先进的工具来创建一种更直接地解决问题、副作用更少的方法，在所有这些情况下，解决方案的核心很简单：如果你想对人可靠公平，那么你的机制应该有一些明确衡量人的输入。人格证明协议可以做到这一点（如果需要，可以结合零知识证明来确保隐私）。因此，我们应该将市场定价和拍卖定价的效率收益，以及人格机制证明的平等收益，结合起来。[2021/8/22 22:29:12]

同步委员会

V神发文探讨代币投票治理利弊，并提出替代解决方案:V神发文称，去中心化治理是必要的，但目前形式的代币投票治理存在许多公认和未公认的危险，因此扩大或超越代币投票是解决方案的关键部分。关于代币投票，V神称主要担心两种类型的问题：1.不平等和激励失调（即使在没有攻击者的情况下）；2.通过各种形式的（通常是模糊的）买票形成直接攻击。第一种问题具体包括：

- 小群体的富有参与者（鲸鱼）比大群体的小型持有者更善于成功地执行决策；

- 代币投票治理以牺牲社区的其他部分为代价，赋予持有者和权力和利益；

- 利益冲突问题。

V神就此给出以下解决方案：

解决方案1：有限治理

- 仅对应用程序使用链上治理，而不是基础层；

- 将治理限制为固定的参数选择；

- 添加时间延迟；

- 对于分叉更加友好。

解决方案2：非代币驱动的治理

- 人格证明系统：该系统可验证帐户对应于唯一个人，因此治理可以分配给每人一票。可以还可查看正在开发的一些技术，ProofOfHumanity和BrightID是实现这一功能的两种尝试。

- 参与证明系统：该系统可证明帐户对应于参与过某事件、通过了某些教育培训或在生态系统中执行过一些有用工作的人。

解决方案3：风险共担

通过改变投票规则来打破公地悲剧。代币投票失败的原因是，虽然选民需要对他们的决定承担集体责任，但每个选民并不需要单独承担责任。所以V神提议创造一种投票系统来改变这种动态，让选民们独立而不是集体地为他们的决定负责。

其他方案：各种混合形式的futarchy治理、时间延迟加上选举专家治理、松耦合（咨询）代币投票等。

V神总结道，目前的代币投票形式是“safe defaults”，在更大的经济压力、更成熟的生态系统和金融市场条件下，它们的功能仍有很多有待观察的地方，现在是开始同时试验替代方案的时候了。[2021/8/16 22:17:20]

我们向信标链添加一个随机抽取的“同步委员会”。这样做的目的是允许轻客户端使用很少的overhead来确定链head。这将使轻客户端实际上可在移动设备、内置浏览器之类的使用案例中使用信标链，从而为实现更加信任最小化的钱包生态系统铺平道路。

V神发布“Verkle树和状态到期”详细计划，状态到期用状态树列表替换单个状态树:V神（Vitalik Buterin）表示，为Verkle树和状态到期写了一些更详细的计划（包括原始EIPs）。Verkle树：在现有的hexary Patricia树旁引入一个新的Verkle状态树。在硬分叉之后，Verkle树存储对状态的所有编辑以及所有访问状态的副本，并且hexary Patricia树不能再修改。这是向以太坊完全依赖Verkle树来存储执行状态多阶段过渡的第一步。状态到期：用状态树列表替换单个状态树，大约每一年一棵树。状态编辑存储在与当前期间相对应的树中，并且客户端不再存储超过最近两个期间的树。使用旧状态的交易，在最近两个期间没有修改，需要提供见证人。[2021/6/18 23:46:59]

在每个时间段内，随机选择1024位验证者作为同步委员会的成员。同步委员会中的验证者节点将发布签名以向当前的head进行证明。这些签名将作为LightClientUpdate对象的一部分进行广播，该对象可以帮助轻客户端找到这个head，并将被包含在信标链中以得到奖励。

动态 | V神发5篇博文谈以太坊2.0未来将遇到的难题:据Coindesk文章报道，在以太坊Devcon大会期间，V神笔耕不辍，连发5篇博客文章，谈论以太坊2.0未来将遇到的难题。现整理如下：

1.在短期内（指如果ETH2.0发布），将ETH从以太坊2.0转移到以太坊1.0仍然存在这个可能。以太坊2.0开发人员Preston Van Loon表示，在ETH 2.0和 ETH 1.0之间创建双向桥的复杂性给两个链带来了“安全风险”。Buterin提出了两种可能的方法来在两个区块链之间建立“桥梁”。他承认，“如果以太坊2.0遭到破坏，这两项建议都需要在以太坊1.0方面采取紧急补救措施。”为了降低此类风险，Buterin建议在投票期间启用“人为干预”，以逆转从以太坊1.0网络进行的迁移。目前这仍然是项建议，研究人员还没在 ETH 2.0中设计迁移“桥梁”。

2.在ETH2.0和ETH1.0完全合并之前，以太坊2.0可能会与ETH1.0并行使用多年。区块链研究员Mihailo Bjelic表示，在开发人员确定其可靠性之前，以太坊2.0这样的复杂系统不应取代当前的以太坊主网。V神在博客文章中称，希望这种过渡是平稳的。

3.调用有关以太坊2.0区块链的数据将比以前更加昂贵。V神针对这些问题，在博客文章中建议开发人员可以在编写验证器时控制其规模等。

4.以太坊将失去原子交易的能力。ETH 2.0将破坏以太坊上原子交易能力，即一次完成所有交易（交易拆会在不同分片间完成）。V神认为，不同应用之间可以具备更强交互能力，但也会使一些活动受阻，使得更难吸引加密货币交易者。

5.V神在博客文章中提出ETH 2.0 在发布时分片数量会降低，先前为1024个分片，现在提出的为64个分片，主要好处是以太坊2.0的分片之间可以通信更快，更简单。[2019/10/25]

更多内容：

人物 | 谷歌曾向以太坊创始人V神发出工作邀请:谷歌此前向以太坊创始人V神发出提供工作机会的信息。V神表示，谷歌确实联系过他，但是并不想给他提供很高的职位。V神称：“显而易见，我正是他们要找的人才，但是他们只给我开出了实习生的薪水。”[2018/8/20]

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2130

记账改革

我们替换了证明者奖励的计算方式。不同于存储PendingAttestation对象并且最后处理它们，我们选择添加了一个位域，用于存储每个验证者的状态，从而可以实时累积有关谁参与的数据。位域按“改组顺序”排序，以确保同一委员会中验证者的记录一起显示。这种更改的目的是简化客户端实现，并使更新Merkle树更加便宜。

具体参考：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2176

记账改革

我们对验证者集进行更改，并且惩罚记账仅每64个时期发生一次，而不是每个单一时期。这样做的目的是大大降低处理“空白时期过渡”的复杂性——例如，有一条链的参与度非常低，其中两个连续的区块相隔一千个slot，它们之间只有一个空白时期。为了处理这样的链，目前客户端需要每个时期重新计算每个验证者的余额一次，以此对验证者进行不活跃惩罚；而在新的提案中，他们只需要每64个时期执行一次。

此外，我们对不活跃惩罚的工作方式进行了两项更改：

不活跃惩罚将变为每个验证者的二次方。也就是说，如果存在不活跃惩罚，在此期间完全离线的验证者会损失约10％的余额，那么在此期间90％的时间在线的验证者现在只会损失约0.1％的余额。这试图将处罚重点放在真正行为不当的节点上，减少对由于网络连接问题而离线的诚实节点。

更多的讨论可以参考此处：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/issues/2098

验证者不活跃惩罚在确定后逐渐减慢而不是停止。这样可确保一旦达到最终状态，离线节点将继续失去余额一段时间，从而确保验证者在线时间百分比显着高于2/3，而不是仅稍高于该阈值。

具体参考：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2192?

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2194

值得庆祝的一点是，通过削弱验证者罚款，我们可能稍微走出困境。我们将对常数进行更改：

INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT:reducedfrom2**26(=67,108,864)to3*2**24(=50,331,648)

PROPORTIONAL_SLASHING_MULTIPLIER:increasedfrom1to2

MIN_SLASHING_PENALTY_QUOTIENT:reducedfrom2**7(=128)to2**6(=64)

与HF1同时部署的分叉选择更改

对的分叉选择

当前，如果在最近的slot中没有发布任何块，则出于该slot期间的LMDGHOST证明的目的，视为证明者正在支持的链中的最新区块。例如，在下面的这张图中，BLANK上的证明算作A上的证明：

但是，这为34％攻击打开了大门。假设为每个slot分配了m个验证者，其中恶意攻击者控制了0.34*m。攻击者也有权为slotn1发布区块B。攻击进行如下：攻击者不发布B，也不发布其任何证明。所有诚实的证明人都会投票支持声称他们在第n个slot中看到区块A而在第n1个slot中什么都没有看到的说法，当前该计数被视为对A的投票。在第n2个slot中，一个诚实的提议者会在A上面构建一个区块C，此时，恶意提议者会向slotn1和n2公布B及其对B的证明。上面的分叉有0.68*m个验证者支持它，但顶部分叉只有0.66*m的支持，因此下面的分叉获胜。

这种攻击在该论文的3.1章节中进行了更加详细的描述：

https://econcs.pku.edu.cn/wine2020/wine2020/Workshop/GTiB20_paper_8.pdf

拟议的解决方案是更改分叉选择的工作方式，从而使其对对的树进行操作，而不是对区块树进行操作。因此，在上图中，slotn1中的诚实投票将计为对的投票，因此它们将正确地计为支持上面的分叉，因此上面的分叉获得的支持为1.32*m，从而击败攻击。

更多内容：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2197

修复分叉选择余额攻击

在分叉选择中存在一种“余额攻击”，拥有2％验证者的攻击者会在一个slot结束之前的正确时间发布少量证明，说服网络中超过49％的人认为某个区块A获胜，而超过49％的网络则认为B区块获胜。如果他们正确地安排了广播的时间，则每一组验证者都会按时看到针对他们的消息，但是没有时间在这个slot结束之前将消息重新广播到另一组验证者。如果网络环境对于攻击者而言是最佳的，则它们可以无限期地重复。

提议的解决方案是通过授权下一个slot的提议者对分叉选择产生暂时但重大的影响，从而将所有验证者的支持方向决定性地转移到一侧或另一侧，从而“打破了对称性”。

更多内容：

https://notes.ethereum.org/@vbuterin/lmd_ghost_mitigation?

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