欧博电脑版下载(www.aLLbetgame.us):以太坊焦点开发者聚会:深入探讨以太坊合并及其蹊径演变

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第二,由于我们现在的事情重点在合并 (The Merge) 上,本文着实不算是一篇「更新」,而是对走到当前架构选择的蹊径图演变的深入探讨。几周后,会有一篇类似的文章,详细先容以太坊网络在合并后将若何运作。

合并史前史

合并将把以太坊现在的事情量证实 (PoW) 共识算法转为在信标链上运行的权益证实 (PoS) 机制。这个设计是「以太坊 2.0」蹊径图多次迭代的效果。让我们回首一下已往几年蹊径图的转变吧。

阶段0,1,2

几年来,权益证实和分片的研发是相互自力的。在 2018 年台北的一次钻研会上,人人决议将这两项研究设计统一起来,形成一个分三个阶段的「以太坊 2.0」蹊径图。Ben Edginton 在这篇文章里对那时的钻研会和总的理念作了异常好的总结。正是在这次流动中,Hsiao-Wei 展示了这张现在广为人知的「以太坊 2.0」简图:

这张图展示了那时新蹊径图的每个阶段将交付的内容:

分片的数目最初定为 100,然后提高到 1024,最近又调低到 64。

提早合并 

随着信标链的事情在 2018 年开启,很显著,这个分三个阶段的以太坊 2.0 蹊径图将需要几年时间才气完全交付。随同着使用以太坊人数的快速增进带来的生长阵痛,这带来了事情量证实区块链研究设计的苏醒。在 2018 年的 Devcon IV 上,「Ethereum 1.x」这个术语被提出,用于涵盖这些研究设计。其中最重大的一项是无状态以太坊 (Stateless Ethereum),这个范式会把未被接见的状态从网络中移除,以限制状态的膨胀速率。

一方面有越来越多的关注放在让 PoW 链变得耐久可延续上,另一方面开发者们意识到信标链可以比以太坊 2.0 蹊径图的其他部门更早实现,连系两者后泛起了一个「提早合并」的提案。这份提案把现有的 EVM 链作为以太坊 2.0 系统的「分片 0 」来启动。这样不仅会加速搬到权益证实的速率,还会使应用层的过渡更顺滑,由于搬到权益证实不需要在应用层上做迁徙。

这提案出来不久,Danny Ryan 在他的《Eth1+Eth2 客户端关系 (Eth1+Eth2 client relationship)》的文章里探索了 我们可以若何通过行使现有 Eth1 客户端实现提早合并。这将大大削减交付一个合并后系统和行使客户端的开发事情,由于 Eth1 客户端已经在主网上久经沙场了。按这条路走下去还可以给研究者更多时间解决阶段 1 和 2 的开放性问题 (请看这里),和无状态以太坊 (这仍然是异常活跃的研究领域)。

以 Rollup 为中央的蹊径图 

很快到了 2020 年终:阶段 0 此时的进度已经到达 99%,信标链很快就要启动了。只管在阶段 1 的事情希望顺遂,但将在阶段 1 引入的分片上实现盘算功效的阶段 2 仍然有许多未解决的问题:

  • 从性能上看,有哪些替换虚拟性能被部署?

  • 我们要若何确保种种虚拟机是真的平安?

  • 若何协调所有虚拟机上的状态和余额?

  • ......

同时,rollup (例如二层的扩容方案) 方面正发生异常快速的希望。多个团队宣布要上测试网,且取得令人鼓舞的早期功效。

约莫在这个时刻,Vitalik 在 Ethereum Magicians 论坛上揭晓了长文,叙述我们应该把短期和中期的扩容事情集中在 rollup 上。它们不仅会在阶段 2 完成前上主网,还会是阶段 1 的最大受益者。Rollup 会天生大量数据,而分片可以为它提供比 EVM 链消耗更低的存储。下面是文章的截图:

这种方式将对阶段 0-2 蹊径图发生几方面的影响。详细如下:

  • 阶段 0 (信标链) 那时正处于部署主网前在测试网上运行的阶段,一旦 PoW 链准备好,信标链就可以成为共识层引擎,而不需要等到阶段 2 以后;

  • 阶段 1 (数据分片) 的实现还需要几年时间,它从扩容的要害障碍酿成一项增量改善,它会削减已经开发出来的扩容方案 (例如 rollup) 的开销;

  • 阶段 2 (分片执行) 是有最多开放性研究问题且更庞大的功效,它可以在几年后推出,或完全作废,对扩容蹊径图没有任何影响。

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研究社区快速就这个提案群集起来,并在一个月内揭晓了一篇 ethresear.ch 文章,详细先容了当前这个合并设计!

当前 & 未来的蹊径图 

可执行信标链

当前的合并架构在首次于 2020 年 11 月由 Mikhail Kalinin 揭晓的《可执行信标链 (Executable Beacon Chain)》上获得详细说明。简言之,它连系了多次迭代的以太坊 2.0 蹊径图的洞见:

  • 信标链已经启动了,现在可以作为共识引擎来使用;

  • Rollup 是扩展盘算的最佳短期解决方案;

  • 当前的 Eth1 客户端是作为合并后执行层的最佳基础;

  • 搬到权益证实可以通过对当前运行的应用影响最小的方式实现

Mikhail 提议中的一个重大调换是,与其让当前的 EVM 链成为」分片 0」,不如直接与信标链毗邻。

这是一个简朴但主要的看法——Eth1 执行层客户端已经是以共识算法可换的方式构建的。主网使用事情量证实,而测试网和私人以太坊网络使用的是权威证实 (proof of authority) 共识算法 (clique、IBFT 等)。

在文章里,Mikhail 提议直接把权益证实作为客户端使用的新共识算法。换句话说,就是把当前的事情量证实链与信标链合并。下面由 Trent Van Epps 制作的这张图很好地说明这个转变:

这种方式将最洪水平地削减 PoW 链上客户端团队要做的事情,同时仍然带来「提前合并」和「以 Rollup 为中央蹊径」的所有利益 [1]。

Rayonism 项目

为了验证可执行信标链架构的可行性,在名为 Rayonism 的长达一个月的黑客松里,客户端举行了原型设计。

在几周内,Eth1 和 Eth2 客户端的种种夹杂组相助为合并后的客户端在 EVM 上运行生意,通过信标链杀青共识。

高度归纳综合来说,现在的 Eth2 节点酿成作为网络的共识层,而现在的 Eth1 节点则作为其执行层。共识层的功效扩展为把最新的链头信息发送给执行层,并向执行层请求区块。执行层仍然卖力处置区块、广播生意、存储和治理状态,和处置 JSON RPC 请求。

这个实验验证了可执行信标链的架构是合理的,且可以用作过渡到权益证实的基础,现在这个历程被称为合并。

PoW -> PoS 的过渡 

Rayonsim 项目里没有测试的是从真正的 PoW 网络过渡到运行中的 Pos 网络。经由几回迭代后,现在已经大致敲定了一份规范。

为了实现从事情量证实到权益证实的过渡,在客户端里需要设置一个 TERMINAL TOTAL DIFFICULTY (终结总难度)。当发现区块上的难度跨越了事情量证实链的难度时,客户端会进入过渡模式,它们会最先监听权益证实层的信息来杀青共识。一旦共识层最终敲定的一个区块的难度跨越了 TERMINAL TOTAL DIFFICULTY,执行层将完全住手监听和广播 PoW 区块信息。这样,合并就完成了!

对于应用,这不会对合约和用户造成任何影响。有一些操作码需要更新,但就仅此而已。对于信标链节点的运行者,在合并中需要选择一个执行引擎。同样地,若是你在事情量证实网络运行一个节点,在合并中需要选择一个共识客户端。随着合并事情的开展,你可以预期会有多个开发者测试网、教程和聚会来讨论这些问题。

接下来的事情

只管合并的总体方案已经确定了,客户端团队尚有一长串的事情需要在未来几个月内完成。大部门要做的事都可以在 这里 追踪到,值得关注的包罗确定合并后的同步协议、为整个历程设置确立集成测试、上线开发者测试网并在晦气条件下运行它们,以及为过渡时代的种种意外情形做设计。

若是你想深入领会现实的规范,EIP-3675 详细列出执行层客户端需要的转变,而共识规范中的 merge folder 详细列出了共识层的转变。

当事情稍微稳固下来,请期待另一篇深入以太坊客户端在合并后将若何事情的文章。谢谢你的阅读,下次再见!

谢谢 Danny Ryan、Trent Van Epps 和 Mikhail Kalinin 对本文草稿的反馈。

[1] 一个值得注重的调换是「无状态以太坊」不再是过渡到权益证实的先决条件。

[2] 在过渡阶段凭证总难度而不是区块或 slot 号可以更利益理重组情形。想领会更多,请参见 EIP-3675 里的 "Transition process (过渡历程)" 部门。

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46 留言

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