一文详解以太坊验证者的生命周期

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时间：1900/1/1 0:00:00

原文标题：《UnderstandingTheValidatorLifecycle》

原文作者：JimMcDonald

原文编译：John

理解验证者(Validator)的生命周期

以太坊2.0使用权益证明来确保其网络安全性，被称为「验证者」的计算机进程将对即将被打包的下一个区块进行投票，同时他们也会提议让自己的区块被打包进去。但是，验证者不是仅处于「开」与「关」的状态：他们会在他们的生命周期里历遍一系列的交易。这篇文章将深度剖析验证者的生命周期，展示每个状态和状态转换之际发生的事情，什么触发了状态转换，以及每次状态转换所需要的时间。

时间上的一个符号

在以太坊2.0里，时间通常是以epoch为单位，一个epoch包括了384秒即大概是6分半。为了方便理解，以这种方式计量的时间被粗略地翻译成分钟，小时和天，并伴有可用的准确信息在相对应的脚注里。

生命周期概览

在深入分析细节之前，先来看看验证者的生命周期概览，以及用来描述其不同状态的术语。

图表1?：验证者生命周期概览

以下是状态标签:

狗狗币联合创始人：尽管已离开项目但仍持有“少量DOGE”:金色财经报道，Billy Markus是2013年推出的meme项目狗狗币的两位联合创始人之一，最近他在社交媒体上对加密社区的一些传言进行了澄清。Billy Markus表示，他已经9年没有研究狗狗币，目前与该项目没有任何关系，而且也不代表狗狗币团队发言。不过，Billy Markus承认自己拥有“非常少量的DOGE代币”。针对加密社区希望他重新代表狗狗币项目，Billy Markus表示到目前为止他唯一能代表的人就是他自己。[2023/4/2 13:40:21]

已存款-存款协议已被以太坊?1.0网络接受

待处理-存款协议已被以太坊?2.0网络接受

活跃中-验证者正在见证和提议区块

退出中-验证者正处在中止见证和提议区块的进程

罚没中-验证者被发现作弊，正处在中止见证和提议区块的进程中

已退出-验证者不再参与见证

一个元状态同样被定义了:见证,即所有验证者要参与进来见证和提议区块的状态。这个状态是重要的，因为当验证者处于这些状态时需要去访问以太坊?2.0网络来与其职责保持同步以免被惩罚。

印度政府致力于加密交易商品及服务税，定义加密法律框架:9月19日消息，印度政府正在制定一项针对加密资产的综合间接税收制度，该制度将检查由于这些资产的不确定性而导致的财政收入损失。Nirmala Sitharam领导的财政部正计划定义加密货币的特征、用途以及它们如何融入现有的法律框架。

据悉，财政部在确定其法律性质后，将确定加密货币的GST税率，因为它可能采用新的GST平板税率，介于18%至28%之间。[2022/9/19 7:06:04]

图表2?：见证的元状态

定义了这些状态之后就是详细分析每一个状态以及它们之间的交易的时候了。

已存款的状态

接受存款协议就是验证者生命周期的开始。接受发生在以太坊1.0链上，因为那就是验证者资金的来源。在这时以太坊2.0的链还不知晓这笔存款。

验证者会保持大概7个半小时在这个存款状态里，以确保不会有一个链的重组影响到以太坊1.0交易并有可能使存款协议无效。这之后验证者就会去到待处理状态。

图表3：从已存款状态转换到准备状态

待处理状态

一旦这笔存款在以太坊1.0的链上存在了足够长的时间后，它就会被添加到以太坊2.0的链上去。这标志着这个验证者已经正式被以太坊(Ethereum)2.0所认可。假如最少32个ETH已经被存进去的话，验证者现在就会准备开始见证。

英特尔计划今年提高芯片价格，部分芯片价格或上涨20%:金色财经消息，英特尔将在今年晚些时候提高其旗舰CPU和各种其他芯片的价格，包括Wi-Fi和其他连接芯片。英特尔已经通知了客户价格上涨的消息，这可能会导致假期期间更多的PC和笔记本电脑价格上涨。虽然最终定价尚未确定，但一些芯片可能会上涨20%。

英特尔今年早些时候已经警告说，由于通货膨胀持续，以及材料、运输和劳动力成本的上升，该公司正在考虑提高某些芯片的价格。“在第一季度财报电话会议上，英特尔表示，由于通胀压力，它将提高某些业务领域的定价，”英特尔发言人在日经新闻的一份声明中表示，“公司已经开始通知客户这些变化。”

6月底，英特尔宣布开始交付专用于挖矿的定制芯片Intel Blockscale ASIC，Argo、GRIID、HIVE等加密货币矿企为首批客户。目前尚不清楚本次涨价是否会影响矿机芯片。（The Verge）[2022/7/16 2:16:56]

准备中的验证者会被放在一个队列里：以太坊，以保证验证者的集稳定。如果队列是空的则准备中的验证者会在大约25分钟后变成活跃状态：如果这是一个非常繁忙的时段则有可能经过数天甚至数星期之后验证者才会被激活。但是一旦验证者从等候队列中出来，它就会变成活跃状态。

数据：Terra链上DeFi锁仓量为283.8亿美元:金色财经消息，据DefiLlama数据显示，当前Terra链上DeFi锁仓量为283.8亿美元，近24小时减少3.88%。在公链中排名第2位仅次于以太坊。目前，Terra链上DeFi锁仓量排名前3的分别为：Anchor（162.4亿美元）、Lido（69.2亿美元）、Astroport（16.1亿美元）。[2022/5/1 2:42:59]

图表4：从准备状态到活跃状态的过渡

活跃中状态

验证者理应在活跃状态下度过它们主要的生命周期。活跃的验证者会以6分钟一次的频率参与当时的见证，偶尔还会有提议区块链的工作。验证者会保持活跃状态直到以下其中一种事情发生：

验证者由于在需要其参与见证时没有履行职责被惩罚，导致资金下降到16个ETH以下。

用户通过发送一笔合适的交易来要求停止验证。

验证者被证明作弊。

在前两种情况里，验证者被添加到希望停止验证的验证者队列里

图表5?：从活跃状态到正在退出状态的过渡

在第三种情况里，验证者被加入到一个被发现在作弊的验证者的队列里以接受惩罚。

瑞典邮政服务公司与Warpin合作对员工进行元宇宙培训:金色财经报道，瑞典邮政服务公司PostNord与总部位于斯德哥尔摩的元宇宙公司Warpin合作，对其员工进行元宇宙培训。PostNord和Warpin已经创建了一系列虚拟学习模块，可以通过虚拟现实(VR)耳机访问。员工可以在模拟的学习环境中学习整理包裹、操作车辆等任务。此外，虚拟现实学习模块的效率比电子学习高出80%，因为它们让员工沉浸在工作环境中。与传统的课堂培训相比，它们节省了时间和金钱，这是一个额外的好处。（cryptoslate）[2022/4/28 2:37:12]

图表6?：从活跃状态到罚没中状态的过渡

请注意，通过发送包括了相同验证者信息的额外存款协定来向一个活跃验证者充值额外的ETH是有可能会发生的情况。这有助于避免验证者的资金降到16个ETH以下并且被添加到退出队列的情况。

退出中的状态

当网络现有的验证者表明了自己想要停止验证的意图之后，无论他是自愿的还是非自愿的，他都不会马上这样做而是会进入退出中的状态，和以往的活跃状态一样继续同样多地参与见证和提议。这保证了网络的稳定性，避免了一个验证者决定离开时就马上停止履行职责的情况。

与一个验证者想要从准备状态变成活跃状态时类似，要离开的验证者要进入一个一次只能允许少数通过的一个队列。又和加入时类似，在退出中状态里花费的时间取决于验证者在队列里的排队数量。

图表7?：从退出中到已退出状态的过渡

罚没中状态

一个被发现作弊的验证者会马上受到1个ETH的惩罚，从余额里扣除。然后他会进入到一个罚没中的队列里去，这个罚没中队列类似于一个退出中队列，但是它会被标记为需要额外的惩罚，我们会在接下来的「已退出」状态里讨论这个问题。

图表8?：从罚没中状态过渡到已退出状态

一个验证者在退出中的时候以及甚至在退出之后都有可能被罚没。这避免了这种情况的发生：验证者作弊之后，通过常规的退出机制，在自己的作弊行为被发现之前就退出，从而逃脱了惩罚。这带来了一个略微复杂的状态模型。

图表9?：扩展罚没条件

已退出状态

当一个验证者去到已退出状态，他就已经正式完成了自己的使命。他不用再参与见证或提议区块，并且不再需要拥有关于以太坊2.0链的状态信息。

在退出之后，在资金能被转离验证者之前有一个大约1天的最后延迟。但是，如果这个验证者被标记为经过了罚没中状态，那么他会承受两个额外的惩罚。

第一，在已退出状态里能转移资金之前花费的时间会更长，是36天。第二，在这个36天周期的中途，他会承受进一步的扣款，扣款金额取决于这个验证者被发现作弊之前18天被罚没的验证者数量以及这个验证者被发现作弊之后的18天被罚没的验证者数量。下图展示了一个验证者的有效余额损失的总百分比

图表10?：在大致相同的时间里，被罚没的有效余额与网络被罚没验证者数量的百分比对比

一旦36天到期，被罚没的验证者们的剩余资金就可以被转移了。

正如生命周期图表里所能看到的一样，一个已退出的验证者无法再通过任何机制重新进入活跃状态。就是说，一旦一个验证者退出了，他的资金会在被转移之前保持休眠状态。注意，你无法在以太坊2.0的0阶段转移资金-所有已退出的验证者的资金会一直保留在验证者中，直至资金转移操作被引入。缺少转移操作的原因是缺乏可以转移ETH的用户账户。

扩展的验证者生命周期

结合以上所有信息考虑将带来一副更加全面的验证者生命周期图景