Beacon:科普 | 以太坊2.0信标链中的状态转换

信标链由区块和不断递进的状态组成；区块被产出、签名、传遍网络，然后用于更新状态。下图展示了主要的相互关系：

-实线表示聚合关系，虚线表示依赖关系。即发出箭头的部分是聚合/依赖于箭头所指向的内容的-

此图基于以太坊2.0详述的0.10.1版所绘。与刚发布的0.11.0版本相比，上图描述的内容在计算Domain的部分有些微区别，但整体关系与前一版本一致。

人大附中物理老师李永乐科普拜占庭将军问题和区块链:5月14日，人大附中物理老师、科普视频网红李永乐在其公众号发布视频《拜占庭将军问题是什么？区块链如何防范恶意节点？》。李永乐老师在视频中对拜占庭将军问题和区块链进行了讲解，他表示，拜占庭将军问题本质上指的是，在分布式计算机网络中，如果存在故障和恶意节点，是否能够保持正常节点的网络一致性问题。在近40年的时间里，人们提出了许多方案解决这一问题，称为拜占庭容错法。例如兰波特自己提出了口头协议、书面协议法，后来有人提出了实用拜占庭容错PBFT算法，在2008年，中本聪发明比特币后，人们又设想了通过区块链的方法解决这一问题。区块链通过算力证明来保持账本的一致性，也就是必须计算数学题，才能得到记账的权力，其他人对这个记账结果进行验证，如果是对的，就认可你的结果。与拜占庭问题比起来，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

创建一个新的区块

动态 | 区块链技术入选科普杂志《科学美国人》2019十大突破性技术榜单:据新浪网今日新闻报道，美国科普杂志《科学美国人》公布 2019 十大突破性技术榜单。区块链技术因在保障食品安全中的作用而上榜。 入选榜单具体原因：区块链技术的发展应用将显著改善食品污染源数据追踪的困境。利用区块链云端系统，食品制造商可以依次在计算机储存各类过程的信息。[2019/9/29]

创建区块，要从当前的区块链顶部开始。

如果当前存在一条短的分叉链，则由分叉选择算法，帮你选出“最合适”的区块链头。

此外，即使某些slot被跳过，状态仍会推进。

BeaconBlockBody会包含所有需要被执行的操作。这些操作会被用于改变状态、生成新的BeaconState。

动态 | 美国演说家Anthony Robbins开始科普什么是比特币:美国演说家安东尼·罗宾（Anthony Robbins）在自己的网站上发布了一篇比特币的科普文章，并在推特上向自己的粉丝介绍什么是比特币，目前他的推特账户共有粉丝304万人。[2019/1/1]

时隙、父区块根、操作的根哈希会作为BeaconBlockHeader的组成元素被添加进状态。要注意的是，BeaconBlockHeader组成元素之一的状态根是零，因为状态不能递归包含自己的哈希，否则会出现死循环。

最终状态的根哈希被算出并加入区块，然后区块哈希得到Blockroot并跟链的Domain放在一起，经过签名后在网络中传播。Domain的意义是防止区块被传播到其他主网或测试网上发生碰撞。

中科院自动化研究所将面向大中小学生开展区块链等主题的科普讲座:5月21日，新华网讯，今年，中国科学院自动化研究所将举办第十四届“自动化之光”公众科学开放日活动。届时，自动化所将面向大中小学生分别开展《脑与智能》、《区块链技术与平行智能》、《大数据时代的视觉智能》、《动画真奇妙》等4个主题报告，用实例和生动的演示深入浅出地为大家揭示智能技术的原理和奥妙。[2018/5/21]

应用状态转换

节点收到SignedBeaconBlock后，要执行一些验证，包含：确认签名的有效性，及是否有对应父区块的状态。

通过将状态时隙推进到区块所在时隙，然后执行BeaconBlockBody所包含的操作，我们便可以更新状态。

要注意的是，出现被跳过的时隙时，也会产生新的内部状态，并推进当前状态至下一个时隙，区别只是不会有其他附带的执行动作。

结果状态应该与区块生产者得到的状态相同，因此我们能通过计算新的BeaconState的哈希值，与收到的区块所记载的状态根进行校验。

*BeaconBlockHeader?**

信标链状态包含了四个区块基础组成信息中的三种——时隙、父区块根哈希，和BeaconBlockBody的根哈希。

在计算内部状态时，最新的区块时隙要和最新的状态时隙要有所区别，因为如果出现被跳过的时隙，会使得最新的区块时隙和状态时隙不一致。比如，如果时隙7被跳过，则我们仍会以时隙6作为最新区块，父区块根和区块体根哈希都仍将指向时隙6的区块。

这几个元素作为一个集群，使用和BeaconBlockHeader相同的结构，不过使用的区块根状态永远为零，因为状态不能递归包含自己的哈希；在图中表示为“BeaconBlockHeader”。

这么做的好处是，我们可以轻易的计算出区块根的状态——通过计算状态的根哈希，然后创建区块头的副本并插入正确的根状态，最后计算整个区块头的哈希。

链接的区块能增加信任

区块链的重要特征就是，它以系统性信任取代了原来个体间的信任。

系统性信任又可以通过以下几个特征描述：

大量处理器——这些处理器去中心化程度越高，可信程度也越高。

客户端多样性——如果有多种客户端供使用者选择，就越能避免算法被集中掌控。

开源——既可以让公众检查算法，又可以进行分叉。

将区块链接在一起也可以增强系统信任——因为越早产出的区块，它具有的权重就越大。在一般的分布式账本/分布式数据库中，因为不需要系统性信任，所以不需要这种链接。

仅对最新区块发动51％攻击也许会成功，但是如果你想改动100个时隙之前的一个区块，则攻击者必须在这100个时隙都拥有控制着绝对多数的处理器。

对于短程的分叉攻击，整个网络可能会对“哪条链才是主链”产生疑惑——例如，两个竞争的区块以不同的速度在网络中传播。

但好消息是，由于区块被链接在一起，因此真正的主链会更快被确认，而其他分叉链都不再有机会反客为主。

如此一来，安全性可以得到保证，系统也可从容允许验证者撤出自己的资金，不必担心“无利害关系”攻击。

原文链接:?https://sgryphon.wordpress.com/2020/03/17/eth-2-0-state-transition/作者:?SlyGryphon翻译&校对:?IANLIU&阿剑

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