怎么加入以太坊社区,怎么加入以太网

　　

　　免责声明：本文旨在传递更多市场信息，不构成任何投资建议。文章仅代表作者观点，不代表火星财经官方立场。 　　

　　

　　边肖：记得要集中注意力。 　　

　　

　　资料来源：巴比特 　　

　　

　　译者：洒脱的喜悦 　　

　　

　　注：原作者为以太坊2.0协调员丹尼瑞安(djrtwo)。在这篇文章中，他详细介绍了以太坊1.0将如何与以太坊2.0融合。据他介绍，在eth1 eth2组合客户端中，eth2客户端可以处理PoS和碎片共识的复杂性，而附属的eth1客户端可以成为eth1引擎，可以处理状态、事务、虚拟机等事物的复杂性。 　　

　　

　　以太坊1.0和以太坊2.0客户端之间的关系 　　

　　

　　自2019年12月Vitalik提出eth1 eth2的早期合并备选方案以来，研究人员一直在积极讨论从软件的角度考虑这种合并的可能形式，对原型设计的期待也越来越强烈。我们的愿景是打造一个混合体，核心共识工作由以太坊2.0客户端(以下简称eth2客户端)管理，状态/块由以太坊1.0引擎(以下简称eth1引擎)管理，共同构成eth1 eth2复合客户端。 　　

　　

　　本文的目的是明确区分eth2客户端和附加的eth1引擎之间的职责，以便为对话、规范编写和原型提供更好的基础。注意，文章并没有定义协议的具体细节(例如eth1客户端调用eth2引擎的确切方法)，文章中包含的任何例子只是用来帮助描述和后续讨论。 　　

　　

　　要理解这篇文章的内容，前提是你基本熟悉以太坊2.0和无状态以太坊的概念。 　　

　　

　　分工明确 　　

　　

　　eth1 eth2合并的目的是在升级后的以太坊2.0共识环境下，利用以太坊1.0的现有状态、生态系统和软件。 　　

　　

　　总之，我们今天所认为的eth2客户端将处理核心发布和细分共识。本质上，eth2协议和eth2客户端被设计成非常善于对一堆“东西”产生和达成共识，而这些东西是许多充满数据和(最终)状态的碎片链。与今天eth1的PoW共识层相比，eth2的“共识层”要先进得多，同时也复杂得多。 　　

　　

　　今天，eth1客户端有一个相对简单和薄的共识层，它只有一个链，PoW可以处理协议外硬件中的大部分复杂性。eth1客户端的大部分复杂度和优化都位于用户级(包括状态存储/管理、状态同步、虚拟机执行、事务处理、事务池等。). 　　

　　

　　当eth1作为片段包含在eth2中时，这种关注点分离可以实现很好的匹配。eth2客户端可以处理PoS和碎片共识的复杂性，而附加的eth1客户端可以成为eth1引擎，可以处理状态、事务、虚拟机和更接近用户层的事物的复杂性。 　　

　　

　　实现本地通信的最小变化。 　　

　　

　　将eth1和eth2客户端软件结合在一起有很多可能的方式(比如完全合并，将eth1作为库导入，以及通过它们之间的通信协议等等。)，但在本文中，我们将重点介绍一种最微创和模块化的方法eth2客户端和简化的eth1引擎之间的本地通信协议。 　　

　　

　　考虑到eth1和eth2客户端实现的多样性，这种方法可以防止客户端软件被锁定在任何一端，允许客户端团队保持独立，并专注于他们自己的R & ampd工作，这样软件项目在很大程度上对于快速原型是稳定的。 　　

　　

　　会是什么样子？ 　　

　　

　　粗略地说，eth1 eth2组合客户端将如下所示： 　　

　　

　　其中eth2引擎和eth1引擎一起运行，通过eth2客户端驱动的RPC进行本地通信。 　　

　　

　　它们都将维护自己的p2p接口，连接到对等点，并处理与每个特定域相关的网络协议。 　　

　　

　　以太坊2.0客户端 　　

　　

　　信标链和信标状态(构建系统其余部分的核心共识对象)；碎片链(1，eth1碎片链，2，很多只针对数据的碎片链)；Mempool操作不显示(证明、存放、退出等。)P2P接口(1。共识层信息，2。八卦)；包括eth1分段块)；RPC到eth1引擎(所有调用由eth2客户端驱动)；亿泰方1.0发动机 　　

　　

　　EVM虚拟机(eth1分区块的执行和验证)；Eth1状态(当今以太坊的用户层eth1状态)；交易存储池mempool(用户交易Mempool，为批量生产做准备)；P2P接口(1。今天以太坊的交易。 　　

gossip，2、状态同步，3、没有eth1分片区块gossip）；来自eth2客户端的RPC （所有调用都由eth2客户端驱动）；共识

　　

从核心共识的角度来看，eth2客户端负责并推动信标链、数据分片链以及eth1分片链的构建。eth2客户端通过RPC直接提供有关eth1引擎关于eth1分片链和核心共识（信标链/状态）的任何知识。

　　

具体来说，附加的eth1引擎必须能够访问eth2客户端，因为它不能维护自己的共识。在今天以太坊的PoW中，eth1客户端检查工作量证明，形成一个树状结构，并运行分叉选择规则来查找链的顶端。在eth2中，这些机制要大不相同，这需要对eth2的核心共识有深入的了解。eth2客户端提供有关eth1分片链头部（head）的最新信息，以便eth1引擎可以维护eth1状态的准确视图。

　　

由于eth1引擎完全依赖eth2客户端推动共识，因此我们提议eth2客户端与eth1引擎之间的通信，都是eth2客户端调用的eth1引擎上的所有方法（例如addBlock，getBlockProposal等）。这将强制执行一个leader/follower关系，以降低系统推理的复杂性，并限制eth1引擎所需的业务逻辑。

　　

从eth2客户端和核心共识的角度来看，eth1分片链的处理，几乎与所有其他分片链（分叉选择、交联、区块结构、签名等）完全相同。主要区别在于，可以针对eth1引擎执行分片区块内容，因此eth1分片区块数据的格式必须与eth1相关，并且必须针对此成功执行进行额外的验证。

　　

状态

　　

eth2有一种与核心共识相关的状态，这就是所谓的“信标状态”（beacon-state）。信标状态数据很小（大约只有10-40MB，取决于验证者集的大小），它包含了理解核心共识及如何处理分片链所需的所有信息。事实上，要处理分片链中与共识相关的部分，客户端必须能够访问信标状态（例如，运行分片链分叉选择的最新交联crosslink、验证分片链签名的当前验证集或shuffling随机分配）。

　　

eth2的状态不会一直和用户层状态交互，其交互最多的是分片链数据的可用性。实际的用户层数据根位于该分片链数据中，对于eth1分片链，则为当前以太坊用户状态根。

　　

下面讨论了和eth2客户端相关的eth1状态的不同情况：

　　

1、没有eth1引擎的eth2客户端

　　

核心eth2协议可以在没有附加eth1引擎的情况下运行。单独的eth2客户端可以遵循信标链和分片链（包括eth1分片）。而没有eth1引擎，客户端将无法执行无状态eth1分片区块，因此无法完全验证它们或从中获取任何有用的用户信息。不过，根据对eth2核心共识和验证者的假设，eth1分片链的头部（head）仍然可以安全地找到。

　　

2、带无状态eth1引擎的eth2客户端

　　

要运行一个验证者节点，必须使用附加的eth1引擎运行eth2客户端。这可以通过无状态的方式完成（即不在本地存储整个eth1状态），因此eth1分片区块具有可用于执行的验证数据（witness）。信标委员会可以通过对eth1引擎进行无状态调用，来检查分片区块数据的可用性及关于eth1的数据有效性。

　　

除了验证者外，很多用户/应用程序节点也可能使用无状态或半状态的eth1引擎运行。使用瘦eth2客户端，来跟随eth1分片链的头部，并以无状态或半无状态的方式与其交互。

　　

3、带有状态eth1引擎的eth2客户端

　　

要运行可产生eth1 分片区块的验证者，必须使用附加的eth1引擎和完整的eth1状态运行eth2协议（研发者们正在探索无状态的区块产生方法，但为简单起见，我们不对其进行讨论）。然后，可以使用本地状态和交易存储池（TX mempool）按需形成新的有效区块（在下文中有更多讨论）。

　　

除验证者外，很多用户/应用程序节点也可能使用完全有状态的eth1引擎运行，例如区块浏览器、存档节点、状态提供者等。

　　

网络

　　

为简单起见，eth2和eth1最初会维护它们各自独立的网络堆栈和协议。为了响应责任转移（例如eth1分片区块gossip），开发者已不赞成使用某些现有的eth1协议（例如eth1分片区块gossip），取而代之的是eth2协议。在初始原型设计阶段之后，或者在更进一步的阶段，可能需要将eth1协议迁移到libp2p以统一网络堆栈，但这不是必须的。

　　

eth2客户端和eth1引擎可以访问相同的discv5 DHT，但是可独立地找到具有适当功能的对等节点并独立地维护连接。

　　

ENR

　　

eth1 eth2组合客户端会使用一个ENR，因为节点位于具有多个功能的逻辑网络标识之后。

　　

eth1功能（状态、交易等）由ENR中的现有eth（或新eth1）key表示。

　　

eth2功能（核心共识）在ENR中用eth2 key表示。

　　

每种协议的存在，都意味着节点能够且愿意识别底层网络协议的类别。

　　

Wire协议

　　

1、eth2协议

　　

1、eth2请求/响应（1、状态，2、信标区块同步，3、分片区块同步）； 2、核心共识gossip（1、Beacon区块，2、证明，3、分片区块，包括eth1分片， 4、其它验证者操作）；

　　

2、eth1协议

　　

1、eth1 wire协议的子集 （1、交易gossip，2、同步方法，例如getnodedata或新方法， 3、获取收据receipt）

　　

2、NOT（与区块哈希、区块头或体相关的消息）；

　　

3、为什么eth2客户端会处理eth1区块gossip ?

　　

eth2专门用于处理分片区块的生产、gossip以及验证。我们的目标是让eth1分片成为标准分片，并尽可能与其余分片保持一致。关于核心共识，与其他分片相比，eth1区块的主要区别在于针对eth1引擎执行/验证区块内容的能力，

　　

当验证者正在将eth1分片区块叉联到信标链时，eth2客户端将再次调用eth1引擎来执行和验证该区块。

　　

当有状态的eth1 eth2组合节点收到新的eth1分片区块时，eth2客户端将再次调用eth1引擎，以验证该区块并更新本地状态存储。

　　

交易gossip和存储池mempool

　　

eth1引擎几乎会以当前以太坊相同的方式，维护用户交易gossip以及eth1交易储存池。同样的网络协议和本地机制，可以用于gossip及存储池的维护，为区块的生产做好准备。

　　

主要的区别在于如何确定已用交易的知识，以及如何将存储池用于区块生产，但这些可以说是位于存储池外部的一个层中。

　　

eth1分片区块是从附属eth2客户端提供给eth1引擎的。包含在这些区块中的交易，应该以类似于当前以太坊主网PoW区块的方式从存储池中清除。

　　

eth1分片区块是根据附属eth2客户端，通过存储池mempool的内容生成的。此RPC方法和基础功能类似于getWork，但将返回完整的区块内容，而不仅仅是一个哈希值。

　　

区块生产

　　

在eth2协议中，所有区块（信标区块、分片区块、eth1分片区块）必须由PoS验证者根据核心共识进行生产及签名。为此，eth2客户端最终要负责所有区块的生产。

　　

对于信标区块和非eth1分片区块，eth2客户端具有生成有效区块所需的一切。

　　

对于eth1分片区块，eth2客户端立即/随时访问eth1状态、交易和其它底层eth1结构，以生成有效区块。相反，当指定验证者生成eth1区块时，eth2客户端从eth1引擎请求一个可行的eth1区块数据（TX、状态根等）。然后，eth2客户端将此eth1区块数据打包到完整的分片区块中（添加slot、positer_index、positer_signature等），并将该区块广播至网络。

　　

eth1引擎之所以能够生成有效/可行的eth1区块数据，是因为它采用了今天以太坊主网所使用的相同方式来管理eth1交易存储池，并且它通过eth2客户端的更新来维护eth1头状态的最新信息。

　　

下一步该怎么走？

　　

如果这一总体设计被大家认同，那接下来的步骤包括：

　　

确保有关eth2客户端驱动eth1引擎的假设与现有eth1软件一致，并且不会给现有eth1软件带来意外的负担；更明确地定义用于驱动eth1引擎的通信协议，例如new_head(block)、validate_block_transition(block)、get_proposal(parent_root)等；定义网络组件，例如需要eth1协议的哪一个子集，如何具体使用ENR；扩展以太坊2.0 阶段1 规范原型！本文经作者Danny Ryan授权翻译。

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