A cadeia de balizas Ethereum 2.0 explicada

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A cadeia de balizas Ethereum 2.0 explicada

Tudo o que você precisa saber sobre shards, validadores de piquetagem, atestados, comitês, pontos de verificação e finalidade. por ConsenSys de 25 de fevereiro de 2020Postado em 25 de fevereiro de 2020

beacon chain hero

Lembra da alegria que você sentiu quando começou a ter momentos de aha sobre blockchains? Você está ansioso por uma compreensão semelhante da Cadeia Beacon? A cadeia de balizas da Ethereum é o coração de um sistema em que a maior parte do conteúdo é muito técnico, de nicho ou não é profundo o suficiente.

Aqui, você obterá uma compreensão gratificante dos elementos e da mecânica da Beacon Chain. Os exemplos explicam os principais detalhes no nível certo para torná-lo proficiente e economizar tempo. Presumimos que você tenha uma base sólida de Ethereum ou Bitcoin e alguma familiaridade com a Prova de Participação. Vamos mergulhar no panorama geral de fragmentos, validadores de estaca, atestados, comitês, pontos de verificação e finalidade.

Fragmentação: um panorama geral

Para apreciar o Beacon Chain, uma introdução ao sharding ajuda. O principal problema de escalabilidade que os blockchains, incluindo Ethereum, enfrentam atualmente é: cada nó deve verificar e executar todas as transações.

Na ciência da computação, existem duas abordagens principais para o dimensionamento:

  1. Dimensionamento vertical: basicamente, torna os nós cada vez mais poderosos.
  2. Dimensionamento horizontal: basicamente, adicione mais nós.

Para a descentralização, os blockchains precisam ser escalonados horizontalmente. Um objetivo do Ethereum 2.0, também chamado de eth2 ou Serenity, é que os nós sejam executados no hardware do consumidor. Sharding é o termo para particionar horizontalmente um banco de dados.

Geralmente, uma cadeia de fragmentos tem um subconjunto de nós que a processam. Mineiros virtuais, validadores, são atribuídos a fragmentos e apenas processam e validam transações nesse fragmento (cadeia).

Os fragmentos do Ethereum têm um subconjunto dinâmico de nós processando-o bloco a bloco.

O principal desafio de fragmentar um blockchain é a segurança dos fragmentos. Uma vez que os validadores estão espalhados por fragmentos, validadores maliciosos podem assumir o controle de um único fragmento.

Uma parte fundamental para uma solução:

o embaralhamento aleatório de validadores, onde cada bloco de fragmentos tem um comitê de validadores (pseudo) escolhido aleatoriamente, garante que seja matematicamente improvável que um invasor controlando menos de ⅓ de todos os validadores possa atacar um único fragmento

Provas de fraude, provas de custódia e verificações de disponibilidade de dados também são componentes de segurança importantes, mas exigem seus próprios explicadores.

O plano atual da eth2 é para 64 fragmentos. Embora os fragmentos sejam separados da Cadeia de Beacon, descreveremos alguns elementos-chave do sistema geral.

A fragmentação revelou pistas sobre o que a Ethereum Beacon Chain faz e precisa. Vamos entender por que existem componentes adicionais para blocos de blocos clássicos. O campo nascente de blockchains fragmentados sempre recebe inovações de leitores inspirados.

Ethereum 2.0 Fases

Resumidamente, Ethereum 2.0 tem três fases:

  • Fase 0 – Cadeia de Beacon
  • Fase 1 – fragmentos
  • Fase 2 – execução

Uma analogia com o corpo humano:

  • Fase 0 – coração
  • Fase 1 – membros
  • Fase 2 – cérebro

Uma analogia com uma orquestra difícil de vencer:

  • Fase 0 – condutor
  • Fase 1 – instrumentos
  • Fase 2 – músicos

Todas as fases são integrantes do sistema e têm características diferentes. A Fase 0 faz parte do Ethereum 2020. A fase 1 é geralmente mais inanimada e estática do que as outras fases. A Fase 2 é geralmente sobre ação e agência.

Fendas e épocas

A cadeia Beacon fornece a pulsação para Ethereum 2.0. Ele fornece o tempo e o ritmo para a harmonia e consenso do sistema. Cada slot tem 12 segundos e uma época é 32 slots: 6,4 minutos.

ÉpocaOs primeiros 32 slots estão na época 0. Os blocos do Genesis estão no slot 0.

Um slot é uma chance de um bloco ser adicionado à Cadeia de Beacon e aos fragmentos. Você pode imaginar que a Beacon Chain e as cadeias de shard são coreografadas em sincronia. A cada 12 segundos, um bloco de beacon (cadeia) e 64 blocos de fragmentos são adicionados quando o sistema está funcionando de maneira ideal. Os validadores precisam ser aproximadamente sincronizado com o tempo.

Um slot é como o tempo de bloqueio, mas os slots podem estar vazios. Os blocos de Genesis para a Beacon Chain e os fragmentos estão no Slot 0. Os fragmentos começarão em uma época futura diferente da Epoch 0 da Beacon Chain, mas terão sua própria Epoch 0 que inclui seus blocos de gênese.

Introdução aos validadores, atestados e cadeia de balizas

Enquanto a Prova de Trabalho (PoW) está associada a mineradores, no Ethereum 2.0 os validadores são “mineradores virtuais” da Prova de Estaca. Os validadores estão participando ativamente do consenso do protocolo Ethereum 2.0. Seus incentivos são discutidos posteriormente em Recompensas e penalidades do validador da cadeia de sinalizadores.

Um bloco proponente é um validador que foi pseudo-aleatoriamente selecionado para construir um bloco.

Na maioria das vezes, os validadores são atestadores que votam em blocos de farol e blocos de fragmentos. Esses votos são registrados na Cadeia de Beacon. Os votos determinam a cabeça da Cadeia de Beacon e as cabeças dos fragmentos.

proposta perdidaUma proposta perdida para o 28º slot de uma época.

A cada época, um validador é pseudo-aleatoriamente atribuído a um slot e fragmento. O validador está participando do consenso desse fragmento atribuído para que possa votar na cabeça desse fragmento. O validador vincula a cabeça do fragmento ao bloco de beacon para um slot.

atestado é um voto do validador, ponderado pelo saldo do validador. Os atestados são transmitidos por validadores, além de bloqueios.

Os validadores também policiam uns aos outros e são recompensados ​​por relatar outros validadores que fazem votos conflitantes ou propõem vários bloqueios.

O conteúdo da cadeia de beacon é principalmente um registro de endereços de validador, o estado de cada validador, atestados e links para shards. Os validadores são ativados pelo Beacon Chain e podem fazer a transição para os estados, descritos brevemente mais tarde em Ativação e ciclo de vida do validador de cadeia de beacon.

Estacando validadores: semântica

Os validadores são virtuais e ativados por stakers. No PoW, os usuários compram hardware para se tornarem mineradores. No Ethereum 2.0, os usuários apostam na ETH para ativar e controlar os validadores.

É mais claro associar stakers a uma estaca e validadores a um Saldo.  Cada validador tem um saldo máximo de 32 ETH, mas os stakers podem apostar todo o seu ETH. Para cada 32 ETH apostado, um validador é ativado.

Os validadores são executados por clientes validadores que fazem uso de um nó beacon (cadeia). Um nó beacon tem a funcionalidade de seguir e ler a cadeia de beacon. Um cliente validador pode implementar a funcionalidade de nó beacon ou fazer chamadas para nós beacon. Um cliente validador pode executar um ou mais validadores.

Vínculos cruzados: fragmentos de enraizamento para a cadeia de sinalização

Um crosslink é uma referência em um bloco de farol para um bloco de fragmentos. Uma ligação cruzada é como a cadeia Beacon segue a cabeça de uma cadeia de fragmentos. Como existem 64 shards, cada bloco de beacon pode conter até 64 crosslinks. Um bloco de beacon pode ter apenas um crosslink, se naquele slot, não houver blocos propostos para 63 dos fragmentos. As ligações cruzadas são planejadas para a Fase 1 da eth2 para enraizar as cadeias de fragmentos na Cadeia de Beacon, servindo como a base da escolha do garfo de fragmentos, finalização da cadeia de fragmentos e para comunicação entre fragmentos. Todas as cadeias de fragmentos estão seguindo a Cadeia de Beacon o tempo todo.

Comitês: Introdução

Um comitê é um grupo de validadores. Por segurança, cada slot (na Beacon Chain e cada shard) tem comitês de pelo menos 128 validadores. Um invasor tem menos de um um em um trilhão probabilidade de controlar ⅔ de um comitê.

O conceito de um farol de aleatoriedade que emite números aleatórios para o público, empresta seu nome ao Ethereum Beacon Chain. O Beacon Chain reforça o consenso sobre um processo pseudo-aleatório denominado RANDAO.

ativar validadoresEm cada época, um processo pseudo-aleatório RANDAO seleciona proponentes para cada slot e embaralha validadores para comitês.

Os proponentes são selecionados pela RANDAO com uma ponderação na balança do validador. É possível que um validador seja um proponente e membro do comitê para o mesmo slot, mas não é a norma. A probabilidade de isso acontecer é de 1/32, então veremos cerca de uma vez por época. O esboço descreve um cenário com menos de 8.192 validadores, caso contrário, haveria pelo menos dois comitês por slot.

Este explicador de cadeia de beacon concentra-se nos comitês de beacon: os validadores que atendem à cadeia de beacon. Um comitê (beacon) é pseudo-aleatoriamente atribuído a um shard para fazer a ligação cruzada em um bloco de beacon. Não há comitês persistentes. O comitê responsável por fazer a reticulação de um bloco de fragmentos muda bloco a bloco.

Os comitês de fragmentos que constroem apenas blocos de cadeia de fragmentos são um tópico futuro. É possível que muitos blocos de fragmentos sejam construídos por validadores de cadeia de fragmentos que não interagem com a corrente Beacon. No entanto, para que um fragmento se comunique com outros fragmentos, ele precisa de um comitê de beacon para vinculá-lo a um bloco de beacon.

Comitês de cadeia de beacon

O diagrama é uma representação combinada do que aconteceu em três slots. No Slot 1, um bloco é proposto e então atestado por dois validadores; um validador no Comitê A estava offline. Os atestados e o bloco no Slot 1 propagam-se pela rede e alcançam muitos validadores. No Slot 2, um bloco é proposto e um validador no Comitê B não o vê, portanto, atesta que a cabeça da Beacon Chain é o bloco no Slot 1. Observe que este validador é diferente do validador offline do Slot 1. Atestar a cabeça da corrente do Beacon é chamado de voto LMD GHOST. No Slot 3, todos os validadores no Comitê C executam a regra de escolha do garfo LMD GHOST e atestam independentemente para o mesmo cabeçote.

Um validador só pode estar em um comitê por época. Normalmente, existem mais de 8.192 validadores: o que significa mais de um comitê por slot. Todos os comitês são do mesmo tamanho e têm pelo menos 128 validadores. As probabilidades de segurança diminuem quando há menos de 4.096 validadores porque os comitês teriam menos de 128 validadores.

Comitês: Crux

Em cada época, os validadores são divididos uniformemente nos slots e, em seguida, subdivididos em comitês de tamanho apropriado. Todos os validadores desse slot atestam a cabeça do Beacon Chain. Cada um dos comitês naquele slot tenta fazer a ligação cruzada de um fragmento específico. Um algoritmo de embaralhamento aumenta ou diminui o número de comitês por slot para obter pelo menos 128 validadores por comitê.

Como exemplo, suponha 16.384 validadores. 512 validadores são atribuídos pseudo-aleatoriamente ao Slot 1, outros 512 ao Slot 2 e assim por diante. Os 512 validadores para o Slot 1 são subdivididos em quatro comitês e designados pseudo-aleatoriamente aos fragmentos. Suponha que Shards 33, 55, 22, 11 sejam as atribuições de shard. Todos os 512 validadores dão um voto Slot 1 LMD GHOST. 128 validadores em um dos quatro comitês tentam fazer a ligação cruzada do Fragmento 33. Em outro comitê, 128 validadores tentam fazer a ligação cruzada do Fragmento 55. 128 validadores em outro comitê tentam fazer a ligação cruzada do Fragmento 22. Outros 128 validadores tentam fazer a ligação cruzada do Fragmento 11.

Para o Slot 2, o processo se repete. Os 512 validadores do Slot 2 são subdivididos em quatro comitês e atribuídos pseudo-aleatoriamente aos fragmentos. Suponha que Shards 41, 20, 17, 15 são as atribuições de shard. Todos os 512 validadores para o Slot 2 atestam suas opiniões sobre a cabeça da Beacon Chain no Slot 2. Os comitês tentam reticular os fragmentos 41, 20, 17, 15.

O processo se repete para os slots restantes da época. Cada validador tem um espaço para se manifestar, atestar e fazer ligações cruzadas. No final da época, todos os 16.384 validadores tiveram a chance de atestar e fazer ligações cruzadas. Mas, até agora, os votos do validador foram específicos ao slot, em vez de específicos à época. É como votar no governo local, em vez de votar em uma eleição nacional mais ampla. Todos os 16.384 validadores não votaram na mesma coisa. As próximas seções sobre pontos de verificação e finalidade, descrevem o voto específico da época que os validadores dão quando é seu espaço para se manifestar. Em seu slot designado, todos os 16.384 validadores também votam no ponto de verificação da época.

Beacon Chain Checkpoints

Um checkpoint é um bloco no primeiro slot de uma época. Se não houver tal bloqueio, o ponto de verificação é o bloco anterior mais recente. Sempre há um bloco de checkpoint por época. Um bloco pode ser o ponto de verificação para várias épocas.

Beacon Chain CheckpointsPontos de verificação para um cenário em que as épocas contêm 64 slots.

Nota Os slots 65 a 128 estão vazios. O ponto de verificação da época 2 teria sido o bloco no slot 128. Como o slot está faltando, o ponto de verificação da época 2 é o bloco anterior no slot 64. A época 3 é semelhante: o slot 192 está vazio, portanto, o bloco anterior no slot 180 é o Ponto de verificação da época 3.

Blocos de limite de época (EBB) são um termo em alguma literatura (como o Papel gasper, a fonte do diagrama acima), e eles podem ser considerados sinônimos de pontos de verificação.

Ao lançar um voto LMD GHOST, um validador também vota no ponto de verificação em sua época atual, chamada de alvo. Este voto é chamado de Casper Voto FFG, e também inclui um ponto de verificação anterior, chamado de fonte. No diagrama, um validador na Época 1 votou em um ponto de verificação de origem do bloco de gênese e em um ponto de verificação de destino do bloco no Slot 64. Na Época 2, o mesmo validador votou nos mesmos pontos de verificação. Apenas os validadores atribuídos a um slot lançam um voto LMD GHOST para aquele slot. No entanto, todos os validadores lançam votos FFG para cada ponto de verificação de época.

Supermaioria

Uma votação feita por ⅔ do saldo total de todos os validadores ativos, é considerada uma supermaioria. Pedagogicamente, suponha que existam três validadores ativos: dois têm saldo de 8 ETH e um único validador tem saldo de 32 ETH. O voto da supermaioria deve conter o voto do validador único: embora os outros dois validadores possam votar de forma diferente do validador único, eles não têm saldo suficiente para formar a maioria absoluta.

Finalidade

Quando uma época termina, se o seu ponto de verificação acumulou uma maioria absoluta de ⅔, o ponto de verificação é justificado.

Se um ponto de verificação B for justificado e o ponto de verificação na próxima época imediata tornar-se justificado, então B será finalizado. Normalmente, um ponto de verificação é finalizado em duas épocas, 12,8 minutos.

Em média, uma transação do usuário estaria em um bloco no meio de uma época. É meia época até o próximo checkpoint, sugerindo finalização da transação de 2,5 épocas: 16 minutos. O ideal é que mais de ⅔ dos atestados tenham sido incluídos no 22º intervalo de uma época. Assim, a finalização da transação é em média 14 minutos (16 + 32 + 22 slots). As confirmações de bloco emergem das atestações de um bloco, para sua justificativa, para sua finalidade. Os casos de uso podem decidir se precisam de finalidade ou um limite de segurança anterior é suficiente.

Justificativa e finalização da cadeia de beaconUm exemplo de um checkpoint sendo justificado (Slot 64) e finalizando um checkpoint anterior (Slot 32).

O que aconteceu na cabeça da corrente do farol

O bloco de limite de época no slot 96 é proposto e contém atestados para o ponto de verificação de época 2. O número de atestados para o ponto de verificação da Época 2 agora atinge a maioria ⅔. Isso causa a justificação do ponto de verificação da Época 2 e, portanto, a finalidade do ponto de verificação da Época 1 anteriormente justificado. A finalidade do Slot 32 causa imediatamente a finalidade de todos os blocos que o precedem. Ao finalizar um ponto de verificação, não há limite para o número de blocos que podem ser finalizados. Embora a finalidade seja calculada apenas em limites de época, os atestados são acumulados em cada bloco, conforme descrito em narrativas alternativas “O que poderia ter acontecido da gênese à cabeça” abaixo.

Todas as ligações cruzadas contidas nos blocos de beacon do Slot 1 ao Slot 32 levariam à finalização das cadeias de fragmentos. Em outras palavras, um bloco de fragmentos é finalizado quando é reticulado em um bloco de farol que é finalizado. Uma reticulação por si só é insuficiente para finalizar um bloco de fragmentos, mas contribui para a escolha do garfo da cadeia de fragmentos.

O que poderia ter acontecido do Gênesis à cabeça

Com a mesma ilustração, aqui está um enredo que pode ter sido observado desde o gênesis. Todos os proponentes do Slot 1 até o Slot 63 propõem um bloco, e estes aparecem na cadeia. Com cada bloco na Época 1, seu ponto de verificação (bloco no Slot 32) acumula atestados de 55% dos validadores. O bloco no Slot 64 é proposto e inclui atestados para o ponto de verificação da Época 1. Agora, 70% dos validadores atestaram o checkpoint da Época 1: isso causa sua justificativa. O ponto de verificação da Época 2 (Slot 64) acumula atestados em toda a Época 2, mas não atinge a maioria ⅔. O bloco no Slot 96 é proposto e inclui atestados para o ponto de verificação da Época 2. Isso leva a alcançar a supermaioria ⅔ e a justificativa do ponto de verificação da Época 2. Justificar o ponto de verificação da Época 2 finaliza o ponto de verificação da Época 1 e todos os blocos anteriores.

Aqui está outro cenário possível. Considere apenas até a Época 1. O ponto de verificação na Época 1 poderia ter obtido uma maioria ⅔ antes do ponto de verificação na Época 2 ser proposto. Por exemplo, como os blocos do Slot 32 ao Slot 54 são propostos, os atestados para justificar o ponto de verificação (Slot 32) já podem ter atingido a maioria ⅔. Nesse caso, o checkpoint teria sido justificado antes da Época 2. Um checkpoint pode ser justificado em sua época atual, mas sua finalização requer pelo menos a época posterior..

A justificativa de um bloqueio às vezes pode finalizar um bloqueio há duas ou mais épocas. O artigo Gasper discute esses casos. Eles são esperados apenas em tempos excepcionais de alta latência, partições de rede ou ataques fortes.

A finalidade é essencial para que os fragmentos e partes do blockchain da Ethereum tenham garantias sobre as transações. A finalidade reduz a complexidade com comunicações entre shard. Sem finalidade, reversões em cascata de transações dentro e entre os fragmentos seriam prejudiciais e poderiam anular os benefícios dos fragmentos.

Atestados: um olhar mais atento

Um atestado contém um voto LMD GHOST e um voto FFG. Idealmente, todos os validadores enviam um atestado por época. Um atestado tem 32 chances de slots para inclusão na cadeia. Isso significa que um validador pode ter dois atestados incluídos na cadeia em uma única época. Os validadores são mais recompensados ​​quando seu atestado é incluído na cadeia em seu slot atribuído; a inclusão posterior é uma recompensa decadente. Para dar aos validadores tempo para se preparar, eles são designados aos comitês com uma época de antecedência. Os proponentes são atribuídos aos slots apenas quando a época começa. Apesar disso, eleição de líder secreto a pesquisa visa mitigar ataques ou suborno de proponentes.

Os comitês permitem a otimização técnica da combinação das assinaturas de cada atestador em uma única assinatura agregada. Quando os validadores no mesmo comitê fazem os mesmos votos LMD GHOST e FFG, suas assinaturas podem ser agregadas.

Recompensas e penalidades do validador da cadeia de sinalizadores

Sem nos aprofundarmos muito, discutiremos seis tópicos sobre os incentivos do validador:

  1. recompensas do atestador
  2. penalidades de atestador
  3. risco de desvantagem típico para stakers
  4. cortes e recompensas de denunciantes
  5. recompensas do proponente
  6. penalidade de inatividade

Os validadores são recompensados ​​quando fazem atestados (votos LMD GHOST e FFG) com os quais a maioria dos outros validadores concorda. Na Fase 1 da eth2, os validadores também receberão recompensas por links cruzados. As recompensas são solidificadas quando os blocos são finalizados.

Por outro lado, os validadores são penalizados por não atestarem ou se atestarem um bloqueio que não foi finalizado.

Antes de delinear penalidades e recompensas menos comuns, você pode querer saber o risco de perda de se tornar um staker. Como um staker preocupado com quanto ETH você pode perder, é um espelho de quanto você pode ganhar. Se um validador ganhar 10% em um ano em recompensas, um validador (honesto) pode perder 10% se fizer o pior trabalho possível. Por exemplo, um validador que está sempre offline ou sempre vota em blocos que não são finalizados, será penalizado com o valor que um validador seria recompensado por fazer atestados pontuais que são finalizados.

Cortes são penalidades que variam de mais de 0,5 ETH até a aposta inteira do validador. Por cometer um ofensa violenta um validador perde pelo menos 1/32 de seu saldo e é desativado. O validador é penalizado como se estivesse offline por 8.192 épocas. O protocolo também impõe uma penalidade adicional com base em quantos outros foram cortados quase ao mesmo tempo. A fórmula básica para a penalidade adicional é: validator_balance * 3 * fraction_of_validators_slashed. Um efeito é que, se ⅓ de todos os validadores cometer uma ofensa passível de destruição, todos eles perderão todo o equilíbrio. O validador que relata uma ofensa passível de condenação recebe a recompensa de um denunciante.

Proponentes de blocos que são finalizados obtêm uma recompensa considerável. Os validadores que estão consistentemente online fazendo um bom trabalho acumulam um aumento de aproximadamente 1/8 em suas recompensas totais por propor bloqueios. Quando ocorre um corte, os proponentes também recebem uma pequena recompensa por incluir a evidência do corte em um bloco. Na Fase 0 da eth2, toda a recompensa do denunciante realmente vai para o proponente.

Ethereum 2.0 é um sistema com muitos mecanismos, alguns que podem ser apreciados mais por seus efeitos gerais. As recompensas e penalidades projetadas culminam em um penalidade de inatividade. Basicamente, se houver mais de quatro épocas desde a finalização, todos os validadores sofrem uma penalidade de inatividade que aumenta quadraticamente até que um ponto de verificação seja finalizado. A penalidade de inatividade garante este tipo de resultado: se 50% dos validadores caírem off-line, os blocos começarão a ser finalizados novamente após 21 dias.

Ofensas destruíveis

Existem três condições de corte para validadores. Eles podem ser descritos como uma proposta dupla, um voto duplo FFG e um voto secundário FFG. Um voto LMD GHOST não é eliminável.

UMA proposta dupla é um proponente que propõe mais de um bloco para seu slot atribuído.

UMA voto duplo é um validador que lança 2 votos FFG para o mesmo destino, mas uma fonte diferente.

UMA voto circundante é um validador que lança um voto FFG que circunda ou é cercado por um voto FFG anterior que ele fez. Aqui estão dois exemplos baseados em um cenário em que um validador fez uma votação FFG na Época 5 com uma fonte do Slot 32 e destino do Slot 128:

  • Uma votação FFG na Época 6 com uma origem do Slot 64 e destino do Slot 96, seria uma votação FFG que foi cercado por o voto da Epoch 5 deles.
  • Uma votação FFG na Época 6 com uma origem do Slot 0 e o destino do Slot 160 seria cercar seu voto FFG na Época 5.

Um voto FFG na Época 6 que tem um alvo no Slot 128 seria um voto duplo e é slashable, a menos que a fonte fosse Slot 32. Votos idênticos FFG não são slashable.

Dois votos FFG com a mesma fonte nunca são passíveis de destruição. Isso é importante para a vivacidade. Por exemplo, se houver dois garfos, cada um apoiado com cerca de 50% dos saldos do validador, o protocolo precisa encorajar (não punir) os validadores a trocar os garfos votando com a mesma origem e um alvo diferente. Em vez de um impasse, os validadores poderiam alternar com segurança entre os garfos para tentar alcançar um  supermaioria.

Um validador de denúncias precisa incluir os votos conflitantes para provar que outro validador deve ser eliminado. Encontrar com eficiência um voto conflitante em um grande histórico é um desafio para algoritmos e estruturas de dados. O detector de corte abre desafio de engenharia está procurando colaboradores.

Um validador tem controle total para evitar ser cortado: ele só precisa se lembrar do que assinou. Um validador honesto não pode ser cortado pelas ações de outros validadores. Contanto que um validador não assine um atestado ou proposta conflitante, o validador não pode ser cortado.

Um cliente validador pode usar vários nós de beacon para fatores como melhor tempo de atividade, confiança e proteção contra negação de serviço. Nessas configurações, ou onde um cliente validador de backup é usado, os usuários precisam ter cuidado para que o validador não assine mensagens conflitantes.

Ativação e ciclo de vida do validador de cadeia de beacon

Cada validador precisa de um saldo de 32 ETH para ser ativado. Um usuário que aposta 32 ETH em um contrato de depósito na rede principal Ethereum, ativará um validador.

O Beacon Chain sai (desativa) todos os validadores cujo saldo chega a 16 ETH; os stakers serão capazes de retirar qualquer saldo restante do validador, mas não na eth2 Fase 0.

Os validadores também podem sair voluntariamente após servir por 2.048 épocas, cerca de 9 dias. Ao sair, há um atraso de quatro épocas antes que os stakers possam retirar sua aposta. Dentro das quatro épocas, um validador ainda pode ser capturado e cortado. O saldo de um validador honesto pode ser retirado em cerca de 27 horas. Mas se um validador for cortado, o staker tem que esperar 8.192 épocas (aproximadamente 36 dias) antes de poder retirar.  

Mais detalhes técnicos são descritos em Uma nota sobre o ciclo de vida do validador Ethereum 2.0 fase 0 incluindo este fluxograma:

Beacon Chain Validator Lifecycle 1

Para evitar grandes mudanças no conjunto de validadores em um curto período de tempo, existem mecanismos que limitam quantos validadores podem ser ativados ou encerrados em uma época. Por exemplo, isso torna mais difícil ativar muitos validadores rapidamente para atacar o sistema.

O Beacon Chain usa um conceito mais profundo de balanços eficazes que mudam com menos frequência do que os balanços do validador e permitem otimizações técnicas.

Empacotando

Em cada época, os validadores são divididos uniformemente nos slots e, em seguida, subdivididos em comitês de tamanho apropriado. Os validadores só podem estar em um slot e em um comitê. Coletivamente:

  • todos os validadores em uma época tentam finalizar o mesmo ponto de verificação: voto FFG
  • todos os validadores atribuídos a uma tentativa de slot para votar na mesma cabeça de Beacon Chain: LMD GHOST vote
  • todos os validadores atribuídos a um comitê tentam reticular um fragmento específico

O comportamento ideal recompensa mais os validadores.

A ativação da cadeia Beacon requer pelo menos 16.384 validadores no gênesis. O número de validadores pode diminuir com cortes ou saídas voluntárias, ou os stakers podem ativar mais. Muitos mais validadores são esperados conforme o sistema aumenta para a Fase 1 do eth2 e além. A cadeia de beacon precisa de pelo menos 262.144 validadores (mais de oito milhões de ETH apostados) para ter blocos que incluem 64 ligações cruzadas.

O mundo nunca teve uma plataforma escalonável para sistemas e aplicativos descentralizados antes. Se você está inspirado para mergulhar mais fundo, as referências oficiais estão em Especificações Ethereum 2.0.  Inclui a especificação Beacon Chain, links para outros recursos-chave e problemas com recompensas. Atualmente, a necessidade mais urgente é Rede ponto a ponto. Contribua ou indique outras pessoas para desafios, ethresear.ch ou o fórum do Magician Ethereum e faça parte da história!

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