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|以太坊 2.0 信标链如何提升性能？简析委员会机制与证明信息( 二 )


|以太坊 2.0 信标链如何提升性能？简析委员会机制与证明信息
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图片来源：OKEx Insights
而信标链就是实现权益证明的基础技术之一 。 用户通过在以太坊上部署一个注册器合约 ， 以达到现有的链与信标链在未来实现共生 ， 并在注册器合约中质押 32ETH ， 可以获得一张收据 ， 这是你可以参与担任验证者的资格 。 需要注意的是 ， 这是一个单项过程 ， 一旦参与 ， 用户将无法从现有的系统撤离到 PoW 中 。
当验证者在信标链上完成注册之后 ， 会被随机分配去为一到两个分片做验证 。 验证者会将他们所在分片上的数据和信标链上的数据相结合 ， 用来形成新的区块；当尚未分派到该验证者提议区块的时候 ， 该验证者可以同意 / 拒绝其他验证者提议的区块 。
需要特别强调的是 ， 信标链与我们通常所用的数据不相通 ， 它并未储存现行以太坊上所存在的任何信息 ， 包括账户余额、代币合约、dApp 状态等 。 在信标链中只储存验证者列表和 Attestation （证明信息）
Attestation
Attestation （证明信息）就时通过验证者签名的哈希值 ， 它们实时记录所属分片的状态 。 哈希值与其所记录的内容相关 。 当你记录每个内容时 ， 系统会根据你所输入的内容或数据生成一段由数字和字母组成的字符串 ， 这就是哈希值 。 一旦原始数据发生改变 ， 输出字符就会发生改变 ， 形成新的哈希值 。 因此 ， 我们不再需要深入查询每一个分片的更变记录 ， 只需要观察哈希值 ， 就可以了解到在才做过程总数据或内容时候进行了变更 。 而当验证者发现了变更 ， 就会将变更报告给信标链 ， 以此根据变化实现分片间异步（即非实时）通信 。
信标链委员会机制
在了解了信标链的基础运作原理后 ， 信标链委员会的运行方式也尤其重要 。
每一个委员会就是由一组不少于 128 位验证者组成 。 其目的就是为了加强安全保障 ， 尽可能避免恶意攻击者能够控制 2/3 委员会成员 。 在信标链中 ， 采用伪随机过程（RANDAO）执行共识 。 在每一个 epoch 中 ， RANDAO 为每个 slot 挑选区块提议者 ， 并将验证者打乱 ， 分配到委员会中 。 而委员会成员不是固定不变的 ， 会逐块变更 。
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图片来源：以太坊中国
在每一个信标链委员会中 ， 验证者需要投票选出区块链头 。 下图综合描述了三个 slot 中发生的情况 。 在 slot1 中 ， 有验证者提议出一个区块 ， 该区块得到两个验证者的证明；而委员会 A 里的一个验证者离线了 。 Slot 1 中的证明和区块被广播到网络上 ， 许多验证者也收到了该信息 。 在 slot 2 中 ， 又一个区块被提议出来 ， 而委员会 B 的一个验证者错过了该信息 ， 于是该验证者认为信标链头是 slot 1 中的区块 。 请注意 ， 这个验证者跟 slot 1 的离线验证者有所不同 。 投票证明信标链头的这个过程被称为「LMD GHOST 投票」 。 在 slot 3 中 ， 委员会 C 上所有的验证者都遵循 LMD GHOST 分叉选择规则 ， 并独立地投票选出同一个信标头 。
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图片来源：以太坊中国
结语
信标链从成为链的构建者、信标链委员会的分配机制与验证方式优化了 PoS 机制 ， 从 Attestation 存储实现信息同步 ， 减少信息差 ， 将根本性地改进以太坊的性能和可扩展性 。
随着信标链即将上线 ， 不少业内人士也表达了对它的期待 ， 相信信标链的到来可以实现以太坊性能上的更新 。 正如微博大 V 所说 ， 信标链虽然姗姗来迟 ， 但是它是实现以太坊由 PoW 向 PoS 转变最为重要的步骤之一 ， 值得等待 。


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