ETH:金色觀察｜Eth2.0討論的“最小化合并”方案是什么？

金色財經訊，3月12日消息，以太坊核心開發者Mikhail Kalinin在以太坊2.0技術規范中發表了關于將以太坊1.0合并至2.0的討論稿（WIP），他表示和DannyRyan在最近的一次以太坊2.0會議中討論了該話題，雙方正在制定技術規范，以實現“最小化合并”的方案。

“最小化合并”方案很早已經提出，該方案指出的Eth1.0和Eth2.0的合并發生在Eth1.X的過渡時期。

該方案的基礎思路是構建“可執行信標鏈”，也就是將信標鏈和Eth1.0做出一個耦合狀態，也是將Eth1.0數據作為信標鏈的“數據分片”之一提供可用數據，其中便涉及到對Eth1.0客戶端的修改設計。

以下為該方案的簡述，刪除了部分晦澀難懂的代碼和技術詞語：

以太坊以rollup為中心的路線圖宣布將數據分片作為eth2中主要執行的擴容思路，從而允許在單個執行分片上實現可伸縮性并簡化總體設計。這是一個eth2執行模型，可替代可執行分片，并支持信標鏈中包含的單個執行線程。

金色財經挖礦數據播報 | ETH今日全網算力上漲2.99%:金色財經報道，據蜘蛛礦池數據顯示：

BTC全網算力155.861EH/s，挖礦難度21.45T，目前區塊高度674818，理論收益0.00000657/T/天。

ETH全網算力442.996TH/s，挖礦難度5739.45T，目前區塊高度12046957，理論收益0.00647154/100MH/天。

BSV全網算力0.526EH/s，挖礦難度0.07T，目前區塊高度678609，理論收益0.00171242/T/天。

BCH全網算力1.038EH/s，挖礦難度0.18，目前區塊高度678908，理論收益0.00086707/T/天。[2021/3/16 18:48:17]

Eth1分片設計假設通過信標鏈與數據分片進行通信。如果將推出具有多個執行分片的第2階段，則此方法很有意義。由于主要關注以rollup為中心的路線圖，因此將Eth1放在專用分片上（即獨立于信標鏈并經常“交聯”信標鏈）給共識層增加了不必要的復雜性，并增加了在分片上發布數據和訪問分片之間的延遲。

金色相對論 | Bifrost產品經理Tyrone：波卡在平行鏈上線之前還有一個挑戰來源于以太坊開發進度:金色財經報道，12月11日消息，在今日舉行的金色相對論中，針對“波卡生態眾望所歸，未來的期許很高，那各位認為在波卡以及各個平行鏈還會面臨哪些挑戰？”等問題，Bifrost（彩虹橋）產品經理Tyrone表示，波卡在平行鏈上線之前還有一個挑戰來源于以太坊開發進度。 Vitalik于11月18日就表示以太坊2.0的原路線圖將發生變化，總體將數據分片作為Rollup基礎首要實現目標，基本鎖定在ZK Rollup和Optimistic Rollup之間，雖然在技術實現上還有許多難題，但新路線圖的公布說明了以太坊2.0要加快在擴容實現上的腳步。如若以太坊2.0早于波卡實現擴容方案，更多項目將涌入以太坊，同時現在受低吞吐量影響而蠢蠢欲動的項目將繼續扎根以太坊，DeFi將在以太坊2.0迎來一波新的進化，波卡生態的開啟或將面臨不小的挑戰。對平行鏈項目方來說，波卡才短短上線幾個月的時間，就涌入了300多個項目。平行鏈卡槽的競爭預計會非常激烈，只有接入波卡平行鏈的項目才能享有其無分叉升級，異構跨鏈，共享安全的特性。[2020/12/11 14:56:00]

因此該方案建議通過將eth1數據（事務，狀態根等）嵌入信標塊并讓信標提議者有義務生成可執行的eth1數據來擺脫這種復雜性。這體現了作為共識核心的eth1執行力和有效性。

金色晚報 | 12月18日晚間重要動態一覽:12:00-21:00關鍵詞：央行數字貨幣、央視、MakerDAO、虛擬銀行、華為

1. 新華網：“央行數字貨幣”或將在不久的未來破繭而出。

2. 深圳市金融監管局召開虛擬貨幣非法活動專項整治會議。

3. 央視再次報道打著 “區塊鏈”旗號進行炒作的行為，警惕區塊鏈詐騙。

4. 區塊鏈+黨建 智慧黨建平臺在長沙經開區上線。

5. MakerDAO：Maker系統經歷過ETH超過90%的下跌 正常運行。

6. 香港金管局：首家虛擬銀行在金融科技監管沙盒試營業。

7. 螞蟻金服區塊鏈業務總監施躍浪：區塊鏈將成為數字經濟的基礎設施。

8. 廣州市與華為簽署戰略合作協議，將推動區塊鏈等新技術的發展。

9. 賽迪區塊鏈研究院院長劉權：區塊鏈技術的發展已到了4.0階段。

10. 美聯儲理事：高達50%的比特幣交易在某種程度上是違法的。[2019/12/18]

因此做出了以下的提案：

金色財經現場報道 咔咔買房首席執行官譚博超：區塊鏈生態的最終生態將從傳遞價值過渡到價值傳遞:金色財經前方記者實時報道，4月12日舉辦的第二屆全球金融科技與區塊鏈中國峰會2018上，咔咔買房首席執行官譚博超表示，區塊鏈生態的最終生態將從傳遞價值過渡到價值傳遞。金融、醫療、教育慈善領域，都因為有了區塊鏈能夠更好的評估人的價值。[2018/4/12]

Eth1引擎由系統中的驗證器維護，當驗證者打算提出一個信標塊時，它要求eth1-engine創建eth1數據。然后，將Eth1數據嵌入正在生成的信標塊的主體中。如果eth1數據無效，它也會使攜帶該數據的信標塊無效。

Eth1引擎的修改

根據之前的內容，以Eth1 Shard為中心，設計eth1-engine和eth2-client松散耦合并通過RPC協議進行通信（檢查eth1 + eth2客戶端關系）。Eth1引擎不斷維護需要自己的網絡堆棧的事務池和狀態下載器。它還應保留eth1塊的存儲。

當前的提議刪除了eht1塊的概念，而eth1-engine有兩種可能的方式來處理此更改：

從信標塊攜帶的eth1數據中綜合創建eth1塊

修改引擎，使交易處理不需要eth1塊，而是使用eth1數據

前一種選擇看起來比后一種選擇更短期。它允許將eth1客戶端更快地轉換為eth1-engine，并且已經通過eth1 shard PoC進行了證明。

調整后，需要使用可執行數據術語來表示包括eth1狀態根，交易列表（包括收據根和bloom過濾器），coinbase，時間戳，塊散列以及eth1狀態轉換功能所需的所有其他數據位的數據。

此外，eth1引擎責任的清單與我們以前對Eth1 Shard的責任相似。主要觀察eth1引擎的下列行為：

交易執行。

事務池維護。

可執行數據創建。

狀態管理。

JSON-RPC支持。

信標塊處理

將ExecutableData結構替換Eth1Data進入信標塊主體。此外，信標鏈和eth1的同步處理可實現即時存款。因此，可以從信標塊體去除沉積物。

在EVM中訪問信標塊狀態

我們更改BLOCKHASH了用于返回eth1塊哈希的操作碼的語義。而是返回信標塊根。這允許檢查從256信箱之前的時隙到上一個信箱包括的信標狀態或塊中包含的那些數據的證明。異步狀態讀取有一個主要缺點。客戶端必須等待一個塊，才能創建帶有鏈接到該塊的證明或它產生的狀態根的交易。簡而言之，異步狀態訪問至少要延遲一個時隙。

直接狀態訪問

假設eth1引擎可以訪問表示整個信標狀態的merkle樹。然后，EVM可能帶有操作碼，可READBEACONSTATEDATA(gindex)提供對任何信標狀態的直接訪問。該操作碼具有幾個不錯的屬性。首先，這種讀取的復雜性取決于gindex價值，并且易于計算，因此可以輕松推斷出天然氣價格。其次，返回數據的大小為32字節，完全適合EVM的32字節字。

使用此操作碼，可以創建更高級別的信標狀態訪問器庫，從而為智能合約提供便捷的API。

該模型消除了狀態訪問延遲。因此，通過對信標鏈操作和eth1執行適當的排序（后者遵循前者），N-1可以在插槽中訪問到插槽分片數據的交叉鏈接N，從而允許匯總以最快的方式證明數據的包含。而且，這種方法降低了信標狀態讀取的數據和計算復雜性。

直接訪問的成本增加了eth1引擎的復雜性。讀取信標狀態的能力可以通過不同的方式實現：

傳遞狀態以及可執行數據。這種方法的主要問題是處理大尺寸的狀態副本。如果將直接訪問限制為狀態數據的一個子集，而該狀態數據的子集需要將一小部分狀態傳遞給執行，那么它可能會起作用。

雙工通信通道。擁有雙工通道，eth1-engine將能夠同步向信標節點詢問EVM請求的狀態。根據通道的設置方式，延遲可能會成為執行具有信標狀態讀取的事務的瓶頸。

嵌入式eth1引擎。如果將eth1-engine嵌入信標節點（例如，作為共享庫），則它可以通過節點提供的主機功能從相同的存儲空間讀取狀態。

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