De Ethereum 2.0 Beacon Chain uitgelegd

blog 1NieuwsOntwikkelaarsEnterpriseBlockchain ExplainedEvenementen en conferentiesPersNieuwsbrieven

Abonneer op onze nieuwsbrief.

E-mailadres

Wij respecteren uw privacy

HomeBlogBlockchain-ontwikkeling

De Ethereum 2.0 Beacon Chain uitgelegd

Alles wat u moet weten over scherven, validators, attesten, commissies, checkpoints en finaliteit. door ConsenSysfebruari 25, 2020Geplaatst op februari 25, 2020

baken ketting held

Herinner je je de vreugde die je voelde toen je aha-momenten kreeg over blockchains? Verlang je naar een vergelijkbaar begrip van de Beacon Chain? De Beacon Chain van Ethereum is het hart van een systeem waar de meeste inhoud te technisch, niche of niet diep genoeg is.

Hier krijgt u een bevredigend begrip van de elementen en mechanica van de Beacon Chain. Voorbeelden zullen de belangrijkste details op het juiste niveau uitleggen om u bekwaam te maken en tijd te besparen. We gaan ervan uit dat je een solide basis hebt van Ethereum of Bitcoin, en enige bekendheid met Proof of Stake. Laten we eens kijken naar het grotere plaatje van scherven, validators, attesten, commissies, checkpoints en finaliteit.

Sharding: A Big Picture

Om de Beacon Chain te waarderen, helpt een inleiding tot sharding. Het grootste probleem met schaalbaarheid waarmee blockchains, inclusief Ethereum, momenteel worden geconfronteerd, is: elk knooppunt moet elke transactie verifiëren en uitvoeren.

In de informatica zijn er twee belangrijke benaderingen voor schaalvergroting:

  1. Verticaal schalen: maak knooppunten in feite steeds krachtiger.
  2. Horizontaal schalen: voeg in feite meer knooppunten toe.

Voor decentralisatie moeten blockchains horizontaal worden geschaald. Een doel van Ethereum 2.0, ook wel eth2 of Serenity genoemd, is om knooppunten op consumentenhardware te laten draaien. Sharding is de term voor het horizontaal partitioneren van een database.

Over het algemeen heeft een shard-keten een subset van knooppunten die deze verwerken. Virtuele miners, validators, worden toegewezen aan shards en verwerken en valideren alleen transacties in die shard (keten).

De shards van Ethereum hebben een dynamische subset van knooppunten die het blok voor blok verwerken.

De belangrijkste uitdaging bij het sharding van een blockchain is de beveiliging van shards. Omdat validators over shards zijn verspreid, kunnen kwaadwillende validators een enkele shard overnemen.


Een belangrijk onderdeel van een oplossing:

willekeurige shuffling van validators, waarbij elk shardblok een (pseudo) willekeurig gekozen commissie van validators heeft, zorgt ervoor dat het wiskundig onwaarschijnlijk is dat een aanvaller die minder dan ⅓ van alle validators beheert, één enkele shard kan aanvallen

Fraudebewijzen, bewaarbewijzen en gegevensbeschikbaarheidscontroles zijn ook belangrijke beveiligingscomponenten, maar vereisen hun eigen uitleg.

Het huidige eth2-plan is voor 64 scherven. Hoewel scherven gescheiden zijn van de Beacon Chain, zullen we enkele belangrijke elementen van het algehele systeem beschrijven.

Sharding heeft aanwijzingen onthuld over wat de Ethereum Beacon Chain doet en nodig heeft. We zullen een idee krijgen van waarom er aanvullende componenten zijn voor klassieke blockchains. Het ontluikende veld van gespleten blockchains verwelkomt altijd innovaties van geïnspireerde lezers.

Ethereum 2.0-fasen

In het kort kent Ethereum 2.0 drie fasen:

  • Fase 0 – Bakenketting
  • Fase 1 – scherven
  • Fase 2 – uitvoering

Een analogie met het menselijk lichaam:

  • Fase 0 – hart
  • Fase 1 – ledematen
  • Fase 2 – hersenen

Een analogie met een orkest dat moeilijk te verslaan is:

  • Fase 0 – geleider
  • Fase 1 – instrumenten
  • Fase 2 – muzikanten

Alle fasen zijn een integraal onderdeel van het systeem en hebben verschillende kenmerken. Fase 0 maakt deel uit van Ethereum 2020. Fase 1 is over het algemeen levenloos en statischer dan de andere fasen. Fase 2 gaat over het algemeen over actie en keuzevrijheid.

Slots en tijdperken

De Beacon Chain geeft de hartslag aan Ethereum 2.0. Het biedt het tempo en het ritme voor de harmonie en consensus van het systeem. Elk slot is 12 seconden en een epoche is 32 slots: 6,4 minuten.

TijdperkDe eerste 32 slots bevinden zich in tijdperk 0. Genesis-blokken bevinden zich in slot 0.

Een slot is een kans om een ​​blok toe te voegen aan de Beacon Chain en scherven. Je kunt je voorstellen dat de Beacon Chain en shard chains in lockstep worden gechoreografeerd. Elke 12 seconden worden één beacon (chain) block en 64 shard blocks toegevoegd als het systeem optimaal draait. Validators moeten grofweg zijn gesynchroniseerd met de tijd.

Een slot is als de bloktijd, maar slots kunnen leeg zijn. Genesis-blokken voor de Beacon Chain en shards bevinden zich in Slot 0. Shards zullen beginnen in een toekomstig tijdperk dan het Beacon Chain’s Epoch 0, maar zullen hun eigen Epoch 0 hebben met hun genesisblokken.

Inleiding tot validators, attesten en de bakenketen

Terwijl Proof of Work (PoW) wordt geassocieerd met miners, zijn validators in Ethereum 2.0 Proof of Stake “virtuele miners”. Validators nemen actief deel aan de consensus van het Ethereum 2.0-protocol. Hun prikkels worden later in besproken Beacon Chain Validator Beloningen en boetes.

Een blok indiener is een validator die pseudo-willekeurig is geselecteerd om een ​​blok te bouwen.

Meestal zijn validators dat wel attesters die stemmen op bakenblokken en scherfblokken. Deze stemmen worden geregistreerd in de Beacon Chain. De stemmen bepalen het hoofd van de Beacon Chain en de hoofden van scherven.

gemist voorstelEen gemist voorstel voor het 28e slot van een tijdperk.

In elk tijdperk wordt een validator pseudo-willekeurig toegewezen aan een slot en een scherf. De validator neemt deel aan de consensus van die toegewezen scherf zodat deze kan stemmen op het hoofd van die scherf. De validator verbindt de scherfkop met het bakenblok voor een slot.

Een attest is de stem van een validateur, gewogen naar het saldo van de validateur. Attesten worden naast blokken uitgezonden door validators.

Validators controleren elkaar ook en worden beloond voor het melden van andere validators die tegenstrijdige stemmen maken of meerdere blokkades voorstellen.

De inhoud van de Beacon Chain is in de eerste plaats een register van validatoradressen, de status van elke validator, attesten en koppelingen naar shards. Validators worden geactiveerd door de Beacon Chain en kunnen overgaan naar toestanden, die later in het kort worden beschreven Activering en levenscyclus van Beacon Chain Validator.

Validators uitzetten: semantiek

Validators zijn virtueel en worden geactiveerd door stakers. In PoW kopen gebruikers hardware om miners te worden. In Ethereum 2.0 zetten gebruikers ETH in om validators te activeren en te besturen.

Het is duidelijker om stakers te associëren met een inzet, en validatoren met een balans.  Elke validator heeft een maximum saldo van 32 ETH, maar stakers kunnen al hun ETH inzetten. Voor elke 32 ingezette ETH wordt één validator geactiveerd.

Validators worden uitgevoerd door validator-clients die gebruik maken van een beacon (chain) node. Een bakenknooppunt heeft de functionaliteit om de bakenketen te volgen en te lezen. Een validator-client kan beacon-node-functionaliteit implementeren of aanroepen naar beacon-nodes. Een validatorclient kan een of meer validators uitvoeren.

Crosslinks: Rooting Shards to the Beacon Chain

Een crosslink is een verwijzing in een bakenblok naar een scherfblok. Een crosslink is hoe de Beacon Chain het hoofd van een scherfketting volgt. Aangezien er 64 shards zijn, kan elk beacon-blok maximaal 64 crosslinks bevatten. Een bakenblok heeft misschien maar één verknoping als er in dat slot geen blokken zijn voorgesteld voor 63 van de scherven. Crosslinks zijn gepland voor eth2 Phase 1 om de shard chains in de Beacon Chain te rooten, en dienen als basis voor de keuze van de shard fork, de finaliteit van de shard chain en voor cross shard communicatie. Alle scherfkettingen volgen te allen tijde de Beacon Chain.

Commissies: inleiding

Een commissie is een groep validatoren. Voor de veiligheid heeft elk slot (in de Beacon Chain en elke Shard) commissies van minimaal 128 validators. Een aanvaller heeft minder dan een een op een biljoen kans om ⅔ van een commissie te controleren.

Het concept van een willekeurigheidsbaken dat willekeurige getallen uitzendt voor het publiek, dankt zijn naam aan de Ethereum Beacon Chain. De Beacon Chain dwingt consensus af over een pseudo-willekeurig proces genaamd RANDAO.

activeer validatorsIn elk tijdperk, een pseudowillekeurig proces RANDAO selecteert indieners voor elk slot en schudt validators naar commissies.

Indieners worden geselecteerd door RANDAO met een weging op het saldo van de validator. Het is mogelijk dat een validator een indiener en commissielid is voor dezelfde ruimte, maar dat is niet de norm. De kans dat dit gebeurt is 1/32, dus we zullen het ongeveer één keer per tijdperk zien. De sketch geeft een scenario weer met minder dan 8.192 validators, anders zouden er minstens twee commissies per slot zijn.

Deze Beacon Chain-uitlegger richt zich op beacon-commissies: de validators die de Beacon Chain bedienen. Een (baken) commissie krijgt pseudo-willekeurig een scherf toegewezen om te verknopen tot een bakenblok. Er zijn geen hardnekkige commissies. De commissie die verantwoordelijk is voor het verknopen van een scherfblok verandert blok voor blok.

Shard-commissies die alleen shard-kettingblokken bouwen, zijn een toekomstig onderwerp. Het is mogelijk dat veel Shard-blokken worden gebouwd door Shard Chain-validators die geen interactie hebben met de Beacon Chain. Om een ​​scherf te laten communiceren met andere scherven, heeft deze echter een bakencommissie nodig om deze te crosslinken met een bakenblok.

Beacon Chain-commissies

Het diagram is een gecombineerde weergave van wat er in drie slots is gebeurd. In Slot 1 wordt een blok voorgesteld en vervolgens bevestigd door twee validators; één validator in commissie A was offline. De attesten en het blok op Slot 1 verspreiden het netwerk en bereiken veel validators. In slot 2 wordt een blok voorgesteld en een validator in commissie B ziet het niet, dus het bevestigt dat de Beacon Chain-kop het blok is bij slot 1. Merk op dat deze validator verschilt van de offline validator van slot 1. Een bevestiging van de Beacon Chain-kop wordt een LMD GHOST-stem genoemd. In slot 3 voeren alle validators in commissie C de LMD GHOST-vorkkeuzeregel uit en verklaren onafhankelijk van elkaar hetzelfde hoofd.

Een validator kan maar in één commissie per tijdperk zitten. Meestal zijn er meer dan 8.192 validators: dat wil zeggen meer dan één commissie per slot. Alle commissies zijn even groot en hebben minimaal 128 validators. De veiligheidskansen nemen af ​​als er minder dan 4.096 validators zijn, omdat commissies minder dan 128 validators hebben.

Commissies: Crux

In elk tijdperk worden validators gelijkmatig verdeeld over slots en vervolgens onderverdeeld in commissies van de juiste grootte. Alle validators van dat slot getuigen van de Beacon Chain-kop. Elk van de commissies in dat slot probeert een bepaalde scherf te verknopen. Een schudalgoritme schaalt het aantal commissies per slot omhoog of omlaag om ten minste 128 validators per commissie te krijgen.

Neem als voorbeeld 16.384 validators. 512 validators worden pseudo-willekeurig toegewezen aan slot 1, nog eens 512 aan slot 2, enzovoort. De 512 validators voor Slot 1 worden vervolgens onderverdeeld in vier commissies en pseudo-willekeurig toegewezen aan shards. Stel dat Shards 33, 55, 22, 11 de Shard-toewijzingen zijn. Alle 512 validators brachten een Slot 1 LMD GHOST-stem uit. 128 validators in een van de vier commissies proberen Shard 33 te crosslinken. In een andere commissie proberen 128 validators Shard 55 te crosslinken. 128 validators in een andere commissie proberen Shard 22 te crosslinken. Nog eens 128 validators proberen Shard 11 te crosslinken..

Voor sleuf 2 herhaalt het proces zich. De 512 validators voor Slot 2 zijn onderverdeeld in vier commissies en pseudo-willekeurig toegewezen aan shards. Stel dat Shards 41, 20, 17, 15 de Shard-toewijzingen zijn. Alle 512 validators voor Slot 2 getuigen van hun mening over de Beacon Chain-kop in Slot 2. De commissies proberen Shards 41, 20, 17, 15 te crosslinken.

Het proces herhaalt zich voor de resterende slots in het tijdperk. Elke validator heeft een slot waarin hij kan spreken, getuigen en crosslinken. Aan het einde van het tijdperk hebben alle 16.384 validators de kans gehad om te getuigen en te verknopen. Maar tot nu toe waren de validator-stemmen slot-specifiek in plaats van epoch-specifiek. Het is net als stemmen voor uw lokale overheid, in plaats van stemmen bij een bredere nationale verkiezing. Alle 16.384 validators hebben niet op hetzelfde gestemd. De komende secties over checkpoints en finaliteit beschrijven de tijdsspecifieke stem die validators uitbrengen wanneer het hun tijd is om zich uit te spreken. Op hun toegewezen slot stemmen alle 16.384 validators ook voor het ijkpunt van het tijdperk.

Controlepunten voor bakenkettingen

Een checkpoint is een blok in het eerste slot van een epoche. Als een dergelijk blok niet bestaat, is het ijkpunt het voorgaande meest recente blok. Er is altijd één checkpoint-blok per epoch. Een blok kan het ijkpunt zijn voor meerdere tijdperken.

Controlepunten voor bakenkettingenCheckpoints voor een scenario waarin tijdperken 64 slots bevatten.

Opmerking sleuf 65 tot sleuf 128 zijn leeg. Het controlepunt van Epoch 2 zou het blok zijn geweest bij Slot 128. Aangezien het slot ontbreekt, is het Epoch 2-controlepunt het vorige blok bij Slot 64. Epoch 3 is vergelijkbaar: Slot 192 is leeg, dus het vorige blok bij Slot 180 is het Tijdvak 3 ijkpunt.

Epoch boundary blocks (EBB) zijn een term in sommige literatuur (zoals de Gasper papier, de bron van het bovenstaande diagram), en ze kunnen als synoniem worden beschouwd met ijkpunten.

Bij het uitbrengen van een LMD GHOST-stem stemt een validator ook op het controlepunt in zijn huidige tijdvak, het doelwit genoemd. Deze stemming wordt een Casper genoemd FFG stemmen, en bevat ook een eerder controlepunt, de bron genaamd. In het diagram stemde een validator in Epoch 1 voor een broncontrolepunt van het genesisblok en een doelcontrolepunt van het blok in Slot 64. In Epoch 2 stemde dezelfde validator voor dezelfde controlepunten. Alleen validators die aan een slot zijn toegewezen, brachten een LMD GHOST-stem uit voor dat slot. Alle validators brengen echter FFG-stemmen uit voor elk epochcheckpoint.

Supermeerderheid

Een stem die wordt uitgebracht door ⅔ van het totale saldo van alle actieve validators, wordt beschouwd als een overgrote meerderheid. Stel pedagogisch dat er drie actieve validators zijn: twee hebben een saldo van 8 ETH en een enkele validator met een saldo van 32 ETH. De stemming met de supermeerderheid moet de stem van de enige validator bevatten: hoewel de andere twee validators anders kunnen stemmen dan de enige validator, hebben ze niet genoeg saldo om de supermeerderheid te vormen.

Finaliteit

Wanneer een tijdperk eindigt en het controlepunt een ⅔ supermeerderheid heeft vergaard, wordt het controlepunt gerechtvaardigd.

Als een ijkpunt B gerechtvaardigd is en het ijkpunt in het onmiddellijk volgende tijdperk gerechtvaardigd wordt, wordt B definitief. Meestal wordt een ijkpunt voltooid in twee tijdperken, 12,8 minuten.

Gemiddeld zou een gebruikerstransactie zich in een blok in het midden van een tijdperk bevinden. Het is een halve tijdvak tot het volgende controlepunt, wat een transactie-finaliteit van 2,5 tijdperken suggereert: 16 minuten. Optimaal zal meer dan ⅔ aan attesten zijn opgenomen in het 22e slot van een tijdperk. De finaliteit van de transactie is dus gemiddeld 14 minuten (16 + 32 + 22 slots). Blokbevestigingen komen voort uit de attesten van een blok, naar zijn rechtvaardiging, tot zijn finaliteit. Use cases kunnen beslissen of ze finaliteit nodig hebben of dat een eerdere veiligheidsdrempel voldoende is.

Bakenketen rechtvaardiging en afrondingEen voorbeeld van een ijkpunt dat gerechtvaardigd wordt (slot 64) en een eerder controlepunt voltooit (slot 32).

Wat gebeurde er bij de bakenkettingkop

Het epoch-grensblok bij Slot 96 wordt voorgesteld en bevat attesten voor het Epoch 2-ijkpunt. Het aantal attesten voor het controlepunt van Epoch 2 bereikt nu de ⅔ overgrote meerderheid. Dit veroorzaakt de rechtvaardiging van het Epoch 2 ijkpunt, en dus de finaliteit van het eerder gerechtvaardigde Epoch 1 ijkpunt. De finaliteit van sleuf 32 veroorzaakt onmiddellijk de finaliteit van alle blokken die eraan voorafgaan. Bij het finaliseren van een ijkpunt is er geen limiet aan het aantal blokken dat kan worden afgerond. Hoewel de finaliteit alleen wordt berekend op de grenzen van het tijdperk, worden attesten bij elk blok verzameld, zoals beschreven in alternatieve verhalen “Wat had er kunnen gebeuren vanaf het ontstaan ​​tot het hoofd” hieronder.

Alle crosslinks in de bakenblokken van slot 1 tot slot 32 zouden leiden tot de finaliteit van de scherfkettingen. Met andere woorden, een scherfblok wordt voltooid wanneer het wordt verknoopt tot een bakenblok dat wordt voltooid. Een crosslink op zichzelf is onvoldoende om een ​​scherfblok af te ronden, maar draagt ​​bij aan de keuze van de vork van de scherfketting.

Wat zou er kunnen zijn gebeurd van Genesis tot het hoofd

Met dezelfde illustratie is hier een verhaallijn die vanaf het ontstaan ​​kon worden waargenomen. Alle indieners van Slot 1 tot Slot 63 stellen een blok voor, en deze verschijnen on-chain. Bij elk blok in Epoch 1 verzamelt het controlepunt (blok bij Slot 32) attesten van 55% van de validators. Het blok bij Slot 64 wordt voorgesteld en bevat attesten voor het Epoch 1 ijkpunt. Nu heeft 70% van de validators het ijkpunt van Epoch 1 bevestigd: dit veroorzaakt de rechtvaardiging ervan. Het controlepunt van Epoch 2 (slot 64) verzamelt attesten gedurende Epoch 2, maar bereikt de ⅔ supermeerderheid niet. Het blok bij Slot 96 wordt voorgesteld en bevat attesten voor het Epoch 2-ijkpunt. Dit leidt tot het bereiken van de ⅔ supermeerderheid en de rechtvaardiging van het Epoch 2 ijkpunt. Het uitvullen van het Epoch 2-controlepunt voltooit het Epoch 1-controlepunt en alle voorgaande blokken.

Hier is een ander mogelijk scenario. Beschouw alleen tot en met Epoch 1. Het controlepunt in Epoch 1 had een supermeerderheid kunnen krijgen voordat het controlepunt in Epoch 2 wordt voorgesteld. Als bijvoorbeeld de blokken in Slot 32 tot Slot 54 worden voorgesteld, zouden de attesten ter rechtvaardiging van het ijkpunt (Slot 32) al de ⅔ supermeerderheid kunnen hebben bereikt. In dit geval zou het ijkpunt gerechtvaardigd zijn vóór Epoch 2. Een ijkpunt kan gerechtvaardigd zijn in zijn huidige epoche, maar de voltooiing ervan vereist ten minste de epoch erna.

De rechtvaardiging van een blok kan soms een blok twee of meer tijdperken geleden afronden. De Gasper-paper bespreekt deze gevallen. Ze worden alleen verwacht in uitzonderlijke tijden van hoge latentie, netwerkpartities of sterke aanvallen.

Finaliteit is essentieel voor scherven en partijen bij de blockchain van Ethereum om garanties te hebben over transacties. Finaliteit vermindert de complexiteit met cross-shard-communicatie. Zonder finaliteit zouden trapsgewijze rollbacks van transacties binnen en tussen shards storend zijn en de voordelen van sharding teniet kunnen doen.

Attesten: een nadere blik

Een attest bevat zowel een LMD GHOST-stem als een FFG-stem. Optimaal dienen alle validators één attest per epoch in. Een attest heeft 32 slotkansen voor opname in de keten. Dit betekent dat een validator twee attesten kan hebben opgenomen in een keten in één epoch. Validators worden het meest beloond wanneer hun attest in de keten is opgenomen in hun toegewezen slot; latere opname is een in verval geraakte beloning. Om validators de tijd te geven om zich voor te bereiden, worden ze een tijdvak van tevoren aan commissies toegewezen. Indieners worden pas aan slots toegewezen als de epoch begint. niettemin, geheime leidersverkiezing onderzoek heeft tot doel aanvallen of omkoping van indieners te beperken.

Comités maken de technische optimalisatie mogelijk van het combineren van handtekeningen van elke attester tot een enkele geaggregeerde handtekening. Wanneer validators in dezelfde commissie dezelfde LMD GHOST- en FFG-stemmen uitbrengen, kunnen hun handtekeningen worden samengevoegd.

Beacon Chain Validator Beloningen en boetes

Zonder al te diep in te gaan, bespreken we zes onderwerpen met betrekking tot validator-incentives:

  1. attester beloningen
  2. attester straffen
  3. typisch neerwaarts risico voor stakers
  4. schuine strepen en beloningen voor klokkenluiders
  5. indiener beloningen
  6. inactiviteitstraf

Validators worden beloond wanneer ze verklaringen afleggen (LMD GHOST- en FFG-stemmen) waarmee de meerderheid van de andere validators het eens is. In eth2 Phase 1 ontvangen validators ook beloningen voor crosslinks. Beloningen worden gestold wanneer blokken worden afgerond.

Aan de andere kant worden validators gestraft omdat ze niet getuigen of als ze getuigen van een blokkering die niet wordt afgerond.

Voordat u minder vaak voorkomende straffen en beloningen beschrijft, wilt u misschien weten wat uw neerwaartse risico is om een ​​staker te worden. Als een staker die zich zorgen maakt over hoeveel ETH u kunt verliezen, is het een spiegel van hoeveel u kunt verdienen. Als een validator 10% in een jaar verdient aan beloningen, verliest een (eerlijke) validator 10% als hij het slechtst mogelijke werk doet. Een validator die altijd offline is of altijd stemt op blokken die niet definitief worden, krijgt bijvoorbeeld het bedrag dat een validator zou worden beloond voor het maken van punctuele attesten die worden afgerond..

Slashings zijn sancties variërend van meer dan 0,5 ETH tot de volledige inzet van een validator. Voor het plegen van een schrapbare overtreding een validator verliest minstens 1/32 van zijn saldo en wordt gedeactiveerd. De validator wordt bestraft alsof hij 8192 tijdperken offline was. Het protocol legt ook een extra boete op op basis van het aantal anderen dat in de buurt van dezelfde tijd is gesneden. De basisformule voor de extra straf is: validator_balance * 3 * fraction_of_validators_slashed. Een effect is dat als ⅓ van alle validators een overtreding begaan, ze allemaal hun volledige evenwicht verliezen. De validator die een strafbaar feit meldt, krijgt een beloning voor een klokkenluider.

Indieners van blokken die worden afgerond, ontvangen een aanzienlijke beloning. Validators die consequent online zijn en goed werk leveren, verdienen ~ 1/8 boost aan hun totale beloning voor het voorstellen van blokken. Wanneer er een slashing plaatsvindt, krijgen indieners ook een kleine beloning voor het opnemen van het snijdende bewijs in een blok. In eth2 fase 0 gaat de volledige beloning van de klokkenluider daadwerkelijk naar de indiener.

Ethereum 2.0 is een systeem met veel mechanismen, waarvan sommige meer kunnen worden gewaardeerd door hun algehele effecten. De ontworpen beloningen en straffen culmineren in een inactiviteitstraf. Kortom, als er meer dan vier tijdperken zijn sinds de finaliteit, krijgen alle validators een inactiviteitstraf die kwadratisch toeneemt totdat een controlepunt is voltooid. De inactiviteitsstraf garandeert dit soort uitkomst: als 50% van de validators offline gaat, wordt de blokkering na 21 dagen weer voltooid.

Schrapbare overtredingen

Er zijn drie voorwaarden voor validators. Ze kunnen worden omschreven als een dubbel voorstel, een FFG-dubbele stem en een FFG-surroundstem. Een LMD GHOST-stem is niet slashable.

EEN dubbel voorstel is een indiener die meer dan één blok voorstelt voor hun toegewezen slot.

EEN dubbele stem is een validator die 2 FFG-stemmen uitbrengt voor hetzelfde doel, maar een andere bron.

EEN surround stemmen is een validator die een FFG-stem uitbrengt die omgeeft of wordt omringd door een eerdere FFG-stem die ze hebben uitgebracht. Hier zijn twee voorbeelden gebaseerd op een scenario waarin een validator een FFG-stem heeft uitgebracht in Epoch 5 met als bron Slot 32 en doelwit van Slot 128:

  • Een FFG-stem in Epoch 6 met een bron van Slot 64 en doelwit van Slot 96, zou een FFG-stem zijn die omringd door hun stem uit Epoch 5.
  • Een FFG-stem in Epoch 6 met een bron van slot 0 en een doelwit van slot 160 zou dat wel doen omringen hun FFG-stem in Epoch 5.

Een FFG-stem in Epoch 6 die als doelwit van Slot 128 heeft, zou een dubbele stem zijn en kan worden gesneden, tenzij de bron Slot 32 was. Identieke FFG-stemmen zijn niet slashbaar.

Twee FFG-stemmen met dezelfde bron zijn nooit slashable. Dit is belangrijk voor levendigheid. Als er bijvoorbeeld twee forks zijn die elk worden ondersteund met ongeveer 50% validatorsaldi, moet het protocol validators aanmoedigen (niet straffen) om van vork te wisselen door met dezelfde bron en een ander doel te stemmen. In plaats van een patstelling konden validators veilig tussen de vorken schakelen om te proberen een  supermeerderheid.

Een klokkenluidersvalidateur moet de tegenstrijdige stemmen opnemen om te bewijzen dat een andere validator moet worden geschrapt. Het efficiënt vinden van een tegenstrijdige stem in een grote geschiedenis is een uitdaging voor algoritmen en gegevensstructuren. De open technische uitdaging voor detectoren is op zoek naar bijdragers.

Een validator heeft de volledige controle om te voorkomen dat hij wordt gesneden: hij hoeft alleen te onthouden wat hij heeft ondertekend. Een eerlijke validator kan niet worden gesneden door de acties van andere validators. Zolang een validator geen tegenstrijdig attest of voorstel ondertekent, kan de validator niet worden doorgesneden.

Een validatorclient kan meerdere beacon-knooppunten gebruiken voor factoren zoals betere uptime, vertrouwen en Denial of Service-bescherming. In deze opstellingen, of waar een back-up validator-client wordt gebruikt, moeten gebruikers oppassen dat de validator geen conflicterende berichten ondertekent.

Activering en levenscyclus van Beacon Chain Validator

Elke validator heeft een saldo van 32 ETH nodig om geactiveerd te worden. Een gebruiker die 32 ETH inzet in een aanbetalingscontract op Ethereum mainnet, activeert één validator.

De Beacon Chain verlaat (deactiveert) alle validators waarvan het saldo 16 ETH bereikt; stakers kunnen elk overgebleven validatorsaldo opnemen, maar niet in eth2 fase 0.

Validators kunnen ook vrijwillig verlaten na 2048 tijdvakken, ongeveer 9 dagen, te hebben gediend. Bij het verlaten is er een vertraging van vier tijdperken voordat stakers hun inzet kunnen terugtrekken. Binnen de vier tijdperken kan een validator nog steeds worden gepakt en gesneden. Het saldo van een eerlijke validateur kan dan in ongeveer 27 uur worden opgenomen. Maar als een validator wordt gesneden, moet de staker 8.192 epochs (ongeveer 36 dagen) wachten voordat hij zich kan terugtrekken.  

Verdere technische details worden beschreven in Een opmerking over de levenscyclus van Ethereum 2.0 fase 0-validator inclusief dit stroomschema:

Levenscyclus van Beacon Chain Validator 1

Om grote veranderingen in de validatorset in korte tijd te voorkomen, zijn er mechanismen die het aantal validators beperken dat binnen een tijdvak kan worden geactiveerd of afgesloten. Deze maken het bijvoorbeeld moeilijker om veel validators snel te activeren om het systeem aan te vallen.

De Beacon Chain maakt gebruik van een dieper concept van effectieve saldi die minder vaak veranderen dan validatorbalansen en technische optimalisaties mogelijk maken.

Afsluiten

In elk tijdperk worden validators gelijkmatig verdeeld over slots en vervolgens onderverdeeld in commissies van de juiste grootte. Validators kunnen slechts in één slot en in één commissie zitten. Gezamenlijk:

  • alle validators in een tijdperk proberen hetzelfde ijkpunt af te ronden: FFG-stem
  • alle validators die aan een slot zijn toegewezen, proberen te stemmen op dezelfde Beacon Chain-kop: LMD GHOST-stem
  • alle validators die aan een commissie zijn toegewezen, proberen een bepaalde scherf te crosslinken

Optimaal gedrag beloont validators het meest.

Activering van de Beacon Chain vereist ten minste 16.384 validators bij genese. Het aantal validators kan afnemen met slashings of vrijwillige exit, of stakers kunnen meer activeren. Er worden veel meer validators verwacht naarmate het systeem oploopt naar eth2 Phase 1 en verder. De Beacon Chain heeft minimaal 262.144 validators nodig (meer dan acht miljoen ETH uitgezet) om blokken te hebben met 64 crosslinks.

De wereld heeft nog nooit een schaalbaar platform voor gedecentraliseerde systemen en applicaties gehad. Als je geïnspireerd bent om dieper te duiken, zijn gezaghebbende referenties aanwezig Ethereum 2.0-specificaties.  Het bevat de Beacon Chain-specificatie, links naar andere belangrijke bronnen en problemen met premies. Momenteel is de meest dringende behoefte Peer-to-peer-netwerken. Draag bij of verwijs anderen naar uitdagingen, ethresear.ch of het Ethereum Magician’s forum, en maak deel uit van het schrijven van geschiedenis!

Abonneer u op de ConsenSys-nieuwsbrief

Ontvang het laatste Ethereum 2.0-nieuws en uitleg rechtstreeks in uw inbox. Abonneren Ethereum 2.0 Nieuwsbrief Abonneer u op onze nieuwsbrief voor het laatste Ethereum-nieuws, bedrijfsoplossingen, bronnen voor ontwikkelaars en meer E-mailadres Exclusieve inhoudHoe u een succesvol blockchain-product bouwtWebinar

Hoe u een succesvol blockchain-product bouwt

Hoe u een Ethereum-knooppunt instelt en uitvoertWebinar

Hoe u een Ethereum-knooppunt instelt en uitvoert

Hoe u uw eigen Ethereum-API kunt bouwenWebinar

Hoe u uw eigen Ethereum-API kunt bouwen

Hoe u een sociaal token maaktWebinar

Hoe u een sociaal token maakt

Beveiligingshulpmiddelen gebruiken bij slimme contractontwikkelingWebinar

Beveiligingshulpmiddelen gebruiken bij slimme contractontwikkeling

De toekomst van digitale activa en defiWebinar

De toekomst van financiën: digitale activa en deFi

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map