一文看懂以太坊2.0 信标链

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昨天我们提到，ETH不是一次简单的硬分叉升级。为什么这么讲？

在 ETH过去的历次硬分叉升级中，老链停止，新链运行。

但是 ETH2.0中，以太坊基金会认为老链即PoW链将和PoS链共存至少 3-5年。

因此，在两链共存的阶段， ETH2.0上会有一个新的原生 Token名为 “BETH”，

它由 PoW链上的 ETH销毁后迁移过来，这个迁移过程是陆续的、社区自发的且不可逆的。

此外，ETH2.0采用了多种技术方案的创新，目前比较确定的包括 Casper 共识、分片技术和新的虚拟机 eWASM，未来还可能包含其他技术。

ETH2.0实际上是一个长周期的开发工程，不断有新的技术提案将被加入到 ETH2.0开发计划中。

在设计理念方面，ETH2.0是一个非常伟大的构想，技术路线是没有问题的。

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在保持分布式的前提下，它选择尽量安全地去提高性能，这将满足更多应用的使用。

和目前 ETH的单链结构比较， ETH2.0特点是采用了 “分层 ”和 “分片 ”的设计思想，

现有 ETH因为是单条主链处理网络所有的交易信息，所有参与网络的节点按顺序处理交易，

包括智能合约里面的交易，处理顺序完全按照区块打包后进行串行处理，最终节点达成一致性共识。

但过程效率较低。从 ETH2.0 开始以太坊将建立三层网络结构，

包括现有的PoW主链、信标链和分片链 。信标的英文是Beacon，本意即信灯塔、灯标。

ETH2.0的重要目的之一就是对 ETH1.0进行扩容，大幅提高处理交易和合约的吞吐量，

于是开发者设计64条分片链来并行地处理链上事务。

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然而，分片链相对独立，分片链之间如果相互进行交流会大幅提升网络复杂度，不利于提高效率。

于是信标链就为此诞生，负责总体调度指挥众多分片链达成共识，进行跨链沟通。

信标链作为 “灯塔 ”，它并不直接处理用户的转账、智能合约事务。各个分片链是负责实际处理各类交易的。

同时，每个分片链通常只处理本分片内的事务 ，但需要跨链协作时，也需要信标链从中协调。

那么，信标链网络如何实现对其他分片链的指挥作用呢？

在信标链网络，验证委员会成员将基于 PoS共识机制，

对信标链上不同分片网络中交易区块的状态结果最终一致性进行投票。

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通俗来说，信标链网络包含了上万个节点。当这些节点抵押32枚以太坊（ BETH）后，

他们就可以成为验证者。

这些验证者们会组成一个个委员会。每个委员会中包含随机选出的 128个节点，

随后各个委员会中的节点们，将完成信标链、各条分片链的共识和验证过程，确保整个网络始终保持一致性。

每一条分片链具体负责处理网络中不同的交易，ETH2.0分片链各自独立，

通过信标链获得区块链网络中所有交易事务的最终确认全局状态。

信标链将协调不同分片链之间的状态通信问题，基本原理是通过随机算法（ VDF+RANDAO）

选举验证者组成验证委员。这种随机算法的随机性非常好，而且极难进行预测。

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通过随机算法，信标链每隔一个周期 Epoch（约 6.4min）随机选出新的验证委员会处理指定分片的交易校验，

每个 Epoch由32个 slots组成，每个 slot一共 12秒， 12秒是信标链和每个分片链中单个 区块的生产时间。

为每个 slot提议区块的节点（提议者）和为每个区块验证投票的节点（验证者）都会获得奖励，

而没有履行职责的节点则会被罚款。

今年即将上线的阶段0正是信标链，它允许节点抵押以太坊（ BETH）成为验证者，

但是由于分片、 eWASM未上线，因此这些验证者们无法执行转账交易，但是仍能获取以太坊（BETH）奖励，

也就是我们通常所说的 Staking。

嗯嗯，就这样！

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编译者/作者：Tolian

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