以太坊信标链是什么？

由 Alchemy 撰写

由 Brady Werkheiser 审核

发布于 2022 年 4 月 29 日，阅读时长 4 分钟

与以太坊主网不同，信标链不处理交易或 智能合约。相反，它通过管理其 质押者（验证权益证明区块的人）和分片链（主网络的分裂链），来协调整个以太坊网络。

信标链一直是 以太坊创始人 Vitalik Buterin 的区块链 愿景 的一部分。

信标链的特点是什么？

我们将深入探讨信标链的关键特征，它是以太坊 2.0 的关键组成部分。

什么是权益证明（PoS）？

首先，信标链引入了权益证明（PoS）共识机制，供区块链网络中的计算机验证交易。

以太坊之前使用工作量证明（PoW），它依赖于使用大量能源来保护网络。

权益证明依赖于资本来保护网络，验证者（而不是矿工）会根据其表现获得货币奖励和惩罚。

引入分片链

虽然以太坊的路线图曾经计划并行运行 64 条“分片链”，从而扩展网络的吞吐量。

但此后，社区已将重点转移到通过 layer-2 中心化的路线图进行扩展。

过渡到权益证明

我们将讨论以太坊从工作量证明到权益证明的重大转变，这一转变将对能源效率和可扩展性产生深远的影响。

理解权益证明（与工作量证明相比）

现在，让我们深入了解是什么让 PoS 成为共识机制的首选。简而言之，共识机制允许区块链网络中的计算机就哪些交易有效达成一致。

在 PoW 中，所有参与的“矿工”竞相解决复杂的数学问题，以验证新交易、更新区块链并获得奖励。虽然 PoW 经过验证且安全，但由于其能源密集型过程，它越来越不切实际。

相比之下，PoS 通过半随机（参见下文）地一次仅选择少数“验证者”来验证下一个区块中的交易并将该区块提议给区块链来解决此问题。与 PoW 中的“挖矿”相比，这称为“铸造”区块。

PoS 显著降低了铸造新区块所需的计算能力和能源，因为在给定时间内只有不到 99% 的人参与竞争。

Proof of Work vs Proof of Stake Source https://www.leewayhertz.com/proof-of-work-vs-proof-of-stake/

如何成为验证者？

要成为验证者，一个节点需要将一定数量的 ETH 存入以太坊网络。这被称为“质押”，类似于抵押品或保证金。对于升级，必须在以太坊主链上 质押 至少 32 个 ETH 才能运行验证者节点。

质押 的大小以线性方式决定了验证者被选择用于铸造的机会。例如，如果 Alice 质押 了 320 个 ETH（哇！），而 Bob 质押 了 32 个 ETH，则 Alice 的节点被选择铸造下一个区块的机会将高出 10 倍。因此，选择过程并非完全随机。

当选择验证者来验证下一个区块时，他们将首先验证区块中的所有交易是否有效。一旦一切看起来不错，验证者将通过将该区块写入区块链来改变区块链的状态。

然后，此信息由至少 128 名其他验证者的“委员会”在一个称为 认证 的过程中确认。如果区块通过审核，最初选择的验证者将获得 质押 奖励，该奖励由与验证的交易相关的费用组成。

如何保持验证者的诚实？

信任 质押者 会像诚实的验证者一样行事对于 PoS 的成功运作至关重要，并且有多种方法可以实现这一点。

首先，如果验证者批准欺诈性交易，那么他们将损失一部分 质押，或者被“削减”。

这在一定程度上解释了为什么 质押 金额如此之高（32 ETH）。如果 质押 金额始终高于 质押 奖励，则 质押者 将没有经济动机成为不诚实的节点，因为他们损失的钱将多于他们可能获得的钱。

此外，如果一个节点希望退出其作为验证者的角色，则在可以提取其 质押 金额和 质押 奖励之前会有大约 25 分钟的延迟。在此锁定期间内，如果网络发现他们批准了欺诈性区块，验证者仍可能被 削减。

以太坊基金会团队确实考虑周全，通过在各个方面追究验证者的责任！

PoS：更安全和去中心化的区块链？

PoW 的另一个缺点是它鼓励使用矿池。矿工们会联合起来并结合他们的计算能力来增加他们解决哈希值的机会，之后奖励将在矿池中的每个人之间平均分配。

这也为不良行为者创造了聚合其矿池并控制超过网络总哈希算力 51% 的潜力。被称为 51% 攻击，这种区块链的中心化可能允许这些矿池为了自己的利益而批准欺诈性交易。

中心化违背了区块链最基本的原则，而 PoS 解决了这个问题。如何解决？

PoS 不是依赖于采矿设备计算能力的聚合，而是根据验证者 质押 的金额来选择验证者。因此，为了在 PoS 中发起 51% 攻击，需要获得所有 质押 代币的 51% 以上，这使得攻击成本非常高且不切实际，因为这可能花费高达数千亿美元，具体取决于代币的价值。

此外，矿池还享有规模经济的优势。在 PoW 下，额外的矿工可能产生的收入大于将该矿工添加到大型矿池的成本。因此，这实际上使富人更加富有。

相比之下，质押 并成为验证者比挖矿更容易，因为人们不需要从购买昂贵的挖矿设备开始。因此，以太坊基金会团队希望这将鼓励更多人参与网络，从而使其随着时间的推移变得更加去中心化并免受 51% 攻击。

Source https://en.wikipedia.org/wiki/Economies_of_scale

合并 - 我们在哪里，下一步是什么？

Ethereum Merge

以太坊于 2022 年 9 月成功完成了合并。接下来是 proto-danksharding，然后是完整的 danksharding，这将优化主网作为构建在其上的其他区块链的基础层。

这是实现以太坊可扩展性、安全性和可持续性愿景的巨大且令人兴奋的一步，不仅使网络用户受益，而且还为区块链领域创造了更绿色的未来。

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📚 目录

• 信标链的特点是什么？
• 过渡到权益证明
• 合并 - 我们在哪里，下一步是什么？

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