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目次 资源 概览 分叉遴荐规矩 Finality Crosslink 考证者责任 数据结构 正式 信标链操作 资源 Phase 0 时刻表率 信标链景色治疗 分叉遴荐 考证者指南 打算形而上学 学术论文 Casper FFG 在 PoS 链上使用 LMD GHOST 来形貌化 FFG 的料到论文正在配合中，行将发布 概览 信标链（Beacon chain）是居于以太坊 2.0 系统中枢的一条链。叫这个名字是因为这条链会充任飞速性的信标，但也不错就叫作念 “系统链” 或者 “脊柱链”，等等。这条链亦然考证者 “所在” 的链，也就是说，考证者的 连累 会在这条链上得回分拨、考证者会在这个共鸣环境中运行条约层的飞速数生成器、考证者也在这条链上为链尖端的区块投票并 变成驯服性查抄点；这里亦然考证者援用分片链景色（crosslink）、用作诸分片链的根并协助跨分片通讯的地点。信标链既是系统运作背后的大脑美高梅app来344k.com靠谱，亦然后续分片系统据以搭建的框架。

信标链的景色（ BeaconState ）乃是时刻表率所围绕的中枢对象。 BeaconState 涵盖了整个关联的信息：考证者有那些东说念主、他们分辩处在什么景色中、这个景色属于区块树上的哪条链，以及对 Eth1 链的哈希值援用。

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从创世景色开动，每当有一个区块冒昧闲散景色治疗函数所设的整个条款，该块处理完成后的景色就被以为是有用景色。这么依赖，一个区块的前提条款就不错被递归地界说为在前一个区块（过甚景色）上运做事态治疗函数所得的有用后置条款，这么整个回溯到创世景色。 分叉遴荐规矩 分叉遴荐规矩的含义是：给定一棵区块树，老是冒昧根据这么的规矩以及近期来自考证者形而音讯，选出单逐个条链（即 canonical chain，主链）以及终局景色。分叉遴荐规矩给与该区块树以及相应的来自考证者迫临的最新 attestation，然后复返一个区块当作现时的链尖端区块。LMD GHOST（最新音讯驱动型 GHOST 算法），Eth2.0 所用的分叉遴荐规矩，仅琢磨每一个考证者最新的 attestation（“见证” 或者说 “诠释”）所指向的区块，并以此来运筹帷幄递归地附加在树上每一区块的总见证数目。也就是说，区块树上的一个节点（即一个 “区块”）的 “分量”，乃是将最新见证指向该区块或该区块的子孙区块的整个考证者的数目总额。GHOST 算法会从区块树的底部开动，每到一个节点便遴荐子链中最重的，直至到达叶子节点（即区块树结尾的区块）。该叶子即是链的尖端，并递归地界说出了整条主链。

具体而言，在一个时段（epoch）中的每一个被指定的时隙（slot）中，考证者皆有契机产生一个 attestation。提交 attestation.data.beacon_block_root 就是一次分叉遴荐酷爱酷爱上的投票了。在运筹帷幄分叉遴荐效果时，算法会改日自近期活跃考证者整个投票皆琢磨在内 Finality 分叉遴荐规矩让咱们不错在一棵区块树中选出一条主梁，而 “Finality”（“驯服性”）则给了咱们一种保证：特定的一些区块会一直保执在主链上。信标链使用纠正版的 Casper FFG 来达成驯服性。Casper 提供了 “可审计的安全性”，特定的一些区块会一直保执在主链上，除非一定比例的考证者烧掉他们锁定的老本。这就是咱们以为有别于传所有这个词鸣算法中的传统 “安全性” 界说的、“密码经济学” 酷爱酷爱上的 “安全性”。

具体而言，在一个时段（epoch）中的每一个被指定的时隙（slot）中，考证者皆有契机产生一个 attestation。提交 attestation.data.source 会当作 FFG 的 source pair，而提交 attestation.data.target 则会当作 FFG 的 target pair，前者在 “Combining GHOST and Casper” 处有更久了的照看。 Crosslink Crosslink（“交联”）即是在信标链上保存的、对分片链近期 景色/区块 的援用。这些援用既是分片链在作念分叉遴荐时期的树根，亦然分片链之间异步通讯的器具。在平时情况下，每一个分片每一个时段皆不错交联到信标链一次（若是考证者数目少，无意期也会是每 N 个时段一次）。

天然在 Phase 1 之前咱们不会加入分片链，但 Phase 0 中系统如故会给交联委员会分拨一个分片并尝试每个时段生成一个交联。在 Pahse 0 中，交联中的数据根会浅近地存根为 0x00。 考证者责任 对于 Phase 0 中的考证者责任，更翔实的照看不错看此处。

考证者的两种主要责任是：（1）每个时段给信标链作念见证；（2）偶尔在被选中时产生信标链区块。每一个时段，考证者皆会被分红不同的 “交联委员会”。每一个委员会皆会被分拨到一个时隙和一个分片。在给定时隙中，考证者为信标链尖端区块作念 attestation（到 Phase 1 之后还要为分片链的最新数据作念见证）。每一个时隙皆会从被安排到该时隙的委员会中（通过 get_beacon_proposer_index）选出一个信标链区块提出者。

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只须如期给信标链主链和分片链作念见证，考证者就不错得回奖励；反之，若是不行完成责任，他们也会被解决。若是一个考证者违背了 Casper FFG 规矩，或者他们在吞并时段中创造了两个信标链区块，他们就会被 罚没（比解决要愈加严厉）。更多对于罚没条款的细节请看此处。 数据结构 正式 信标链内的数据街哦股以及数据结构的哈希值皆被编码为 Simple SerialiZe (SSZ) 对象。使用 SSZ 哈希才智的一个克己是：在给底层数据生成默克尔树时，树的深度不错是不均匀的。这小数以及 SSZ 其余贤惠打算的效果就是：一个 SSZ 对象，不管该对象的子对象是竣工推崇的如故仅由部分默克尔根值来推崇的，该 SSZ 对象的哈希树根值皆是不异的。 信标链操作 信标链操作就是一个区块提出者不错加入 BeaconBlock （信标链区块）的数据结构，亦然与系统层 考证/构建 料到的多种音讯的合并花式。这些操作本体上皆是考证者层级的信标链景色机事务。每一种操作在一个区块中皆稀有量上限，由 max operations per block 界说为常量。

ProposerSlashing 若是一个信标链区块提出者在吞并时段中提出了两个不同的信标链区块，TA 不错被罚没。 这一数据结构包含了对可罚没事件矍铄发生的诠释。 hash_tree_root(block) == hash_tree_root(block_header) ，因此，签名对所稀有据结构来说皆是有用的。 BeaconBlockHeader 因此不错用作诠释来镌汰音讯的大小。 字段 proposer_index —— 即提出要解决的考证者的 ValidatorIndex header_1 —— 两个需罚没信标链区块中第一个的区块头 header_2 —— 两个可罚没信标链区块中第二个的区块头 AttesterSlashing 若是一个信标链见证者签署了两个相互突破的见证（突破情形由 is_slashable_attestation_data 来界说，后者会哄骗 Casper FFG 的 “双重投票” 和 “surroud” 投票条款来查抄） 字段 attestation_1 —— 两个需罚没 attestation 中的第一个，正式这个字段的形貌亦然索引形貌的 attestation_2 —— 两个需罚没 attestation 中的第二个，正式这个字段的形貌亦然索引形貌的 Attestation 考证者为共鸣经由创建的最基本的音讯形貌。天然每个时隙只好一个考证者不错创建信标链区块，但每个时段中整个考证者皆有一次创建一个 attestation 的契机。平时情况下，整个在线的考证者每逢一个时段皆能创建一个 attestation，而况皆有一个 attestation 被纳入区块中。 AttestationData 就是考证者签署的主要部分。 外部的数据结构包含了团聚后的签名以及为了考证签名所必须的参与者字段。 字段 aggregation_bits 为委员会的成员存储一个 bit，委员会会为每个参与该团聚签名的考证者赋值为 1。正式，这是按委员会的规则来罗列的。 data 就是该考证者或者考证者委员会签名的 AttestationData 。 beacon_block_root —— 在被指定的时隙处，被视为链尖端的信标链区块的区块根 source —— 在被指定的时隙处，最近在 BeaconState （信标链景色）中被驯服的查抄点（checkpoint） target —— 试图敲定的查抄点（现每每段以及 epoch boundary block） crosslink —— 试图为指定分片构建的交联 custody_bitfield 示意每一个委员会成员的 “扶植诠释（proof of custody）” bit（若是莫得插足，那就是 0）。在 Phase 0 阶段，该值势必为 0。（因为托管诠释要到 Phase 1 才达成）。 signature 就是料到数据的 BLS 团聚签名。 AttestationDataAndCustodyBit 是考证者签署的本质音讯。给定 Attestation ，考证者可能签署的音讯有两种—— 带有 0 或 1 的 custody bit 的 AttestationDataAndCustodyBit 。根据 custody_bitfield，咱们不错从每个参与的考证者处，规复出需要的被签过名的音讯（custody_bit 0/1）。在 Phase 0 中，整个的 custody bit 皆是 0。 Deposit 示意从 Eth1 链的保证金合约中行将到来的考证者保证金。 字段 proof ——对 BeaconState 中确现时 eth1_data.root 的默克尔凭据。 正式向量长度的 +1 是因为 SSZ 长度搀杂到了根中。 data —— DepositData 提交给保证金合约，以便被考证，考证时使用 deposit root 的诠释。 pubkey ——考证者用以对音讯签名的 BLS12-381 公钥 withdrawal_credentials —— 用于取出质押资金的离线公钥的哈希值。该密钥不会主动用于考证，不错保存在冷钱包中。 amount —— 存储的 Gwei 数目 signature —— 使用 pubkey 对应的 privkey 对 DepositData 的签名数据。这一数据也被用作一次性的 “proof of custody”，以保证安全地使用 BLS 秘钥。 VoluntaryExit 音讯类型，考证者可借发送此类音讯而主动铲除考证者责任 字段 epoch —— 本次退出行径上链处理所需的最小时段数。这一字段不错留意在 链重组/分叉 时对本功能 validator_index —— 考证者退出行径的索引 signature —— 料到考证者用公钥对 VoluntaryExit 的签名（考证者身份由validator_index 界说）。 Transfer 让考证者不错转动余额。 基本上就是为了让 Eth2 在 Phase 0 和 Phase 1 阶段（分片链承载景色之前）也能具有货币流动性。 余额转动必须包括在准确指定的 slot 中，以幸免重放袭击。 正在承担责任的考证者不行转动余额，除非 TA 的余额高于 MAX_EFFECTIVE_BALANCE MAX_TRANSFERS 在 Phase 0 启动阶段展望会被配置为 0，只好在 Phase 0 看起来也曾融会可用之后才会普及 字段 sender —— 发送资金的考证者的索引 recipient —— 招揽资金的考证者的索引 amount —— 发送的 Gwei 数目 fee —— 用 Gwei 为单元运筹帷幄的、交给区块提出者的手续费 slot —— 这笔签名的 Transfer 不错上链的特定时隙。留意重放袭击 pubkey —— sender 取出的 pubkey 。该公钥的 hash 必须匹配 sender 的 withdrawal_credentials。 signature —— 对该 Transfer 的签名，来自 transfer.pubkey (未完)

原文趋附: https://notes.ethereum.org/jDcuUp3-T8CeFTv0YpAsHw?view#Beacon-state 作家: Danny Ryan 翻译: 阿剑

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