ETH2.0中，信标链是区块链？

（奥维尔的风景，文森特·梵高）

前言：以太坊0阶段的核心是信标链，负责协调以太坊网络。 作为验证者，Ta如何参与ETH2.0网络？ 本文从验证人的角度简单讲解一下验证人的参与流程，非常适合想成为ETH2.0网络验证人的读者。 本文作者Alex T，《蓝狐笔记》“SIEN”翻译。

（前叉选择，来自 Oliver Roos）

本文试图通俗易懂地解释信标链是如何工作的。 在ETH2.0中，信标链是整个网络的主干，以非常复杂的方式协调一切，所以下面的解释有意简化了很多。 为了简单起见，我将主要考虑网络和验证器正常工作的情况，而忽略大部分无疑会发生的恶意行为。 罚款、减量、孤块、重组等事情这里暂且不说，后面会列出来。

信标链是一个区块链，本质上是一个连接在一起的区块链，但有一些惊喜。

我们的旅程始于一位未知的英雄，他是验证者。 验证者将自己的 32 个 ETH“小金库”锁定在当前 ETH1.0 网络上的质押合约中，以便通过运行验证者节点积极参与 ETH2.0 网络。

在验证者开始之前，需要一些先决条件。 理想情况下以太坊是区块链吗，验证者可以访问同步的 ETH1.0 节点和信标链客户端节点。

一旦我们的主人公（蓝狐注：这里指的是验证者）将自己的 ETH 存入质押合约，他的 ETH2.0 之旅就开始了。 存储过程的一部分是他为他的信标链的 ETH 获取公钥、冷热私钥。 通过浏览器，可以使用公钥查看验证器状态和活动。 热私钥用于投票和提案，而冷私钥应离线存储，因为它是允许您在未来访问您的 ETH 的金钥匙。

这里需要注意的一件非常重要的事情是，一旦你发送了存款，你必须保持验证者客户端运行，直到你不再是验证者。 在 Phase 0 中，如果你退出，你将无法以验证者身份重新加入，也无法转移资金。 否则，你将失去 ETH。 （蓝狐笔记：这个提示很重要，一定要保证验证者客户端的正常运行，以免造成损失）

验证者的第二步是等待大约 7.5 小时（目前有 1024 个 ETH1.0 区块和 1024 个 ETH2.0 槽）以确保存储的交易无法被逆转。 验证者利用这段时间设置一个可用的验证者客户端，添加热私钥并连接到之前设置的信标链客户端。

等待结束后，存储的资金将被信标链识别，并将验证者添加到激活队列中。 在这个队列中，可以假设我们将继续等待，这取决于队列中有多少其他验证者。 现在有 327,680 个活跃验证者，每个 epoch 只能激活 4 个验证者。

要了解 epoch，您需要了解什么是插槽。 一个时隙是可以生成一个块的 12 秒间隔。 归根结底这是一个区块链，所以在某些时候我们必须生成块。 空槽可以存在，它们被称为跳过槽。

为了让事情井井有条，时隙被组合在一起，一个时期一次有 32 个时隙。 这分散了信标链客户端需要做的一些操作，这反过来又应该减少运行所述客户端的计算机的计算负担。

在队列中排队后，validator 终于被激活了。 验证者在每个纪元开始前都会获得一份名册。 在这个名册中，他将看到每个纪元，以及他的一些同行，他需要投票决定将哪些区块包含在一个插槽中。 在某个epoch，他看到他也负责为slots提议块，而其他人可以投票。

在每个纪元之前，信标链的每个时隙（使用一种特殊形式的随机数生成）选出一个验证者来提议区块。

它还采用整个可用的验证器池，将它们划分为每个时期的插槽，然后将它们进一步划分为上述组，也称为委员会。 委员会可以将他们的选票集中在一起。 最后，对于每个 epoch，每个验证者都需要按照指示投票一次，如果被选中，将需要提议一个区块。

回到我们的主人公验证者身上，我们发现他的生活相当单调。 正如我所提到的，它会花很多时间询问信标链客户端在尝试执行之前每个时间段需要做什么。 然后每一个epoch他都需要投票（也叫证明或者确认）让别人提出的区块都被包含进来。 它真诚地采取行动，考虑所有可用信息。 而且，一般来说，只用正确的信息查看提议的区块是一件容易的事。

时不时会发生一些令人兴奋的事情以太坊是区块链吗，我们的验证者被选中来提议区块。 一旦相应的插槽出现，它就会从网络上查看它能看到什么，最后一个块是什么（也称为网络标头），并且可以看到网络上等待包含在该块中的验证。 然后它将所有这些信息打包到一个新块中，然后将其发送到网络。

它收集和发送的信息越多，如果该块包含在规范链中，它可以获得的潜在奖励就越多。 提交该块后，假设一切正确，它将通过收到的证明数量在后续块中看到其他节点验证的块。

在一个 epoch 结束后，信标链也会向正确履行职责的验证者发放 ETH。 其中一部分流向了投票的人，而更大一部分流向了提议区块的人。 但是，人们也可能因未能正确完成任务而被罚款。 更糟糕的是，如果验证者行为恶意，或者因为技术困难，比如在同一个时隙中提出两个区块，他们将被削减，这意味着更多的资金将丢失。 被赶出去了。

区块链是逐块构建的。 通过使用最后一个可用块作为父块，每个块查看前一个槽中的块并将自己锚定到链上。 然而，由于现实世界中的事情不是童话，网络延迟之类的事情会导致很多问题，因为并非所有验证器都是相同的。 延迟意味着一些验证者可以看到一些提议的块，而其他人可能看不到。

为了解决这个问题，必须在验证者客户端中引入一个名为“fork choice”的强大实体。 其目的有点类似于法官。 在每个时隙，它检查它拥有的所有可用信息，如果考虑到链的历史有多个选项，它会尝试选择其中一个，得票最多的那个可以追溯到构建的那一刻。 这种机制确保它只有一个规范链，但它有一个称为重组的副作用，可能会在短时间内重组链。 当重组发生时，奖励和惩罚会发生变化，以反映新链的历史和履行的职责。

如果总验证器池中至少有三分之二的人投票赞成同一块来代表一个纪元的开始，则一个纪元被认为是链的有效部分。

理性提供了一个合理的确定性，即链不会通过重组而改变。 为了确保链条不发生变化，当一系列其他纪元已经被证明并建立在它之上时，一个纪元被认为是最终的。 换句话说，final epoch 是一个已证明的 epoch，它的子 epoch 也已被证明。

总之，这是信标链验证者的旅程：

本文简要涉及或忽略以下主题，这些主题需要一篇专门的文章：

*随机数生成—RANDAO

*分叉选择规则—Casper FFG

*最终确定性

* 奖惩计算方法

*减少

* Validator生命周期，包括自愿退出和强制退出

*任何与第 1 阶段+相关的内容

* 任何技术性的东西，例如 BLS 签名、SSZ 编码或数据结构

------