V神发布ETH2.0信标链首个硬分叉提案HF1 引入更公平的节点惩罚机制

V神发布ETH2.0信标链首个硬分叉提案HF1引入更公平的节点惩罚机制

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以太坊创始人V神在推特上介绍了以太坊信标链第一个硬分叉升级提案。V神称，HF1添加了轻客户端支持，简化了规范，提高了效率，并引入了惩罚性较小的不活跃惩罚机制。根据文件，硬分叉将使开发人员可以对最近发布的信标链进行一些关键的升级，也将成为将来进行更深层更改的有用测试。其中轻客户端支持对资源的要求最低，并且可以在移动设备上运行的节点。这将允许“最小化信任的钱包”能够自己验证区块链，而不是依赖于外部服务提供者。”

HF1是以太坊信标链的第一个硬分叉升级的暂定代码名称。HF1的主要目标是：

添加轻客户端支持

修复信标链中的一些脆弱点。这些脆弱点被发现时已经太晚而没能在信标链创世启动时修复。

在较小的更改升级环境下对信标链的硬分叉升级机制进行测试，以便以后进行更大的更改。

V神发布伦敦升级后链容量增加约9%的三个原因:V神（Vitalik Buterin）发文《链容量为什么在伦敦升级之后增加了约9%？》。V神表示有3个原因：

1. 冰河时代延迟

当伦敦分叉开始时，冰河时代才刚刚开始生效。伦敦之前的平均区块时间约为13.5秒，伦敦之后的平均区块时间回落到其长期正常水平约13.1秒。这是区块速度约3%的差异，这解释了链上gas使用量增加9%中的3%。

2. 目标值1500万与最大1500万

在伦敦升级之前，区块最低gas使用量为1500万，并非所有区块都使用了整个1500万，即使是功能最完善的区块生产者也会留下0-20999未使用的gas，因为剩余空间太少，无法容纳单笔交易，除此之外，总会有偶尔的区块生产者制造空块。4月份的一项分析表明，大约2%的区块是空的。假设在伦敦之前有大约2-3%的未使用空间。然而，在伦敦之后，1500万不是最大值，而是目标值。这意味着，如果使用的平均gas（包括空块）低于1500万，则基本费用将减少，直到平均值回到1500万。所以这又占了大约2-3%。

3. basefee调整中的数学缺陷

EIP1559公式在目标为50%时并不完美。从最近观察到的时间跨度中获取数据，51.5%是完整区块（full block）（因此，比预期的50%高约3%）。[2021/8/15 22:15:37]

HF1中提出的共识更改内容包括：

V神发布Gitcoin资助报告 以太坊项目共筹集超72万美元:刚刚，V神发推公布《Gitcoin资助第7轮回顾》报告。报告显示，以太坊项目在Gitcoin资助第7轮筹集的资金出现大幅增长，筹集到捐款资金274,830美元，以及分配给857个项目的配对资金450,000美元。[2020/10/19]

同步委员会

我们向信标链添加一个随机抽取的“同步委员会”。这样做的目的是允许轻客户端使用很少的overhead来确定链head。这将使轻客户端实际上可在移动设备、内置浏览器之类的使用案例中使用信标链，从而为实现更加信任最小化的钱包生态系统铺平道路。

在每个时间段内，随机选择1024位验证者作为同步委员会的成员。同步委员会中的验证者节点将发布签名以向当前的head进行证明。这些签名将作为LightClientUpdate对象的一部分进行广播，该对象可以帮助轻客户端找到这个head，并将被包含在信标链中以得到奖励。

更多内容：

动态 | V神发5篇博文谈以太坊2.0未来将遇到的难题:据Coindesk文章报道，在以太坊Devcon大会期间，V神笔耕不辍，连发5篇博客文章，谈论以太坊2.0未来将遇到的难题。现整理如下：

1.在短期内（指如果ETH2.0发布），将ETH从以太坊2.0转移到以太坊1.0仍然存在这个可能。以太坊2.0开发人员Preston Van Loon表示，在ETH 2.0和 ETH 1.0之间创建双向桥的复杂性给两个链带来了“安全风险”。Buterin提出了两种可能的方法来在两个区块链之间建立“桥梁”。他承认，“如果以太坊2.0遭到破坏，这两项建议都需要在以太坊1.0方面采取紧急补救措施。”为了降低此类风险，Buterin建议在投票期间启用“人为干预”，以逆转从以太坊1.0网络进行的迁移。目前这仍然是项建议，研究人员还没在 ETH 2.0中设计迁移“桥梁”。

2.在ETH2.0和ETH1.0完全合并之前，以太坊2.0可能会与ETH1.0并行使用多年。区块链研究员Mihailo Bjelic表示，在开发人员确定其可靠性之前，以太坊2.0这样的复杂系统不应取代当前的以太坊主网。V神在博客文章中称，希望这种过渡是平稳的。

3.调用有关以太坊2.0区块链的数据将比以前更加昂贵。V神针对这些问题，在博客文章中建议开发人员可以在编写验证器时控制其规模等。

4.以太坊将失去原子交易的能力。ETH 2.0将破坏以太坊上原子交易能力，即一次完成所有交易（交易拆会在不同分片间完成）。V神认为，不同应用之间可以具备更强交互能力，但也会使一些活动受阻，使得更难吸引加密货币交易者。

5.V神在博客文章中提出ETH 2.0 在发布时分片数量会降低，先前为1024个分片，现在提出的为64个分片，主要好处是以太坊2.0的分片之间可以通信更快，更简单。[2019/10/25]

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2130

以太坊创始人V神发推称区块链的功能应该是“验证”而不是“交易执行”:以太坊创始人V神刚刚发布推特称，他认为区块链应该做的是“验证”，而不是进行“交易执行”。因为“交易执行”比“验证”要慢得多。[2018/3/4]

记账改革

我们替换了证明者奖励的计算方式。不同于存储PendingAttestation对象并且最后处理它们，我们选择添加了一个位域，用于存储每个验证者的状态，从而可以实时累积有关谁参与的数据。位域按“改组顺序”排序，以确保同一委员会中验证者的记录一起显示。这种更改的目的是简化客户端实现，并使更新Merkle树更加便宜。

具体参考：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2176

记账改革

我们对验证者集进行更改，并且惩罚记账仅每64个时期发生一次，而不是每个单一时期。这样做的目的是大大降低处理“空白时期过渡”的复杂性——例如，有一条链的参与度非常低，其中两个连续的区块相隔一千个slot，它们之间只有一个空白时期。为了处理这样的链，目前客户端需要每个时期重新计算每个验证者的余额一次，以此对验证者进行不活跃惩罚；而在新的提案中，他们只需要每64个时期执行一次。

以太坊创始人V神发推驳斥不实观点:以太坊创始人V神刚刚发布推特称，那种认为“区块链应该做的是验证而不是交易执行，因为交易执行比验证要慢得多”的观点是“胡说”。事实是以太坊的uncle rate更多和简单tx计算相关，而不是由交易的复杂性导致的。[2018/3/4]

此外，我们对不活跃惩罚的工作方式进行了两项更改：

不活跃惩罚将变为每个验证者的二次方。也就是说，如果存在不活跃惩罚，在此期间完全离线的验证者会损失约10％的余额，那么在此期间90％的时间在线的验证者现在只会损失约0.1％的余额。这试图将处罚重点放在真正行为不当的节点上，减少对由于网络连接问题而离线的诚实节点。

更多的讨论可以参考此处：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/issues/2098

验证者不活跃惩罚在确定后逐渐减慢而不是停止。这样可确保一旦达到最终状态，离线节点将继续失去余额一段时间，从而确保验证者在线时间百分比显着高于2/3，而不是仅稍高于该阈值。

具体参考：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2192?

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2194

值得庆祝的一点是，通过削弱验证者罚款，我们可能稍微走出困境。我们将对常数进行更改：

INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT:reducedfrom2**26(=67,108,864)to3*2**24(=50,331,648)

PROPORTIONAL_SLASHING_MULTIPLIER:increasedfrom1to2

MIN_SLASHING_PENALTY_QUOTIENT:reducedfrom2**7(=128)to2**6(=64)

与HF1同时部署的分叉选择更改

对的分叉选择

当前，如果在最近的slot中没有发布任何块，则出于该slot期间的LMDGHOST证明的目的，视为证明者正在支持的链中的最新区块。例如，在下面的这张图中，BLANK上的证明算作A上的证明：

<img?src="https://img.jinse.com/4715604_image3.png"?auto";'>

但是，这为34％攻击打开了大门。假设为每个slot分配了m个验证者，其中恶意攻击者控制了0.34*m。攻击者也有权为slotn+1发布区块B。攻击进行如下：攻击者不发布B，也不发布其任何证明。所有诚实的证明人都会投票支持声称他们在第n个slot中看到区块A而在第n+1个slot中什么都没有看到的说法，当前该计数被视为对A的投票。在第n+2个slot中，一个诚实的提议者会在A上面构建一个区块C，此时，恶意提议者会向slotn+1和n+2公布B及其对B的证明。上面的分叉有0.68*m个验证者支持它，但顶部分叉只有0.66*m的支持，因此下面的分叉获胜。

这种攻击在该论文的3.1章节中进行了更加详细的描述：

https://econcs.pku.edu.cn/wine2020/wine2020/Workshop/GTiB20_paper_8.pdf

拟议的解决方案是更改分叉选择的工作方式，从而使其对对的树进行操作，而不是对区块树进行操作。因此，在上图中，slotn+1中的诚实投票将计为对的投票，因此它们将正确地计为支持上面的分叉，因此上面的分叉获得的支持为1.32*m，从而击败攻击。

更多内容：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2197

修复分叉选择余额攻击

在分叉选择中存在一种“余额攻击”，拥有2％验证者的攻击者会在一个slot结束之前的正确时间发布少量证明，说服网络中超过49％的人认为某个区块A获胜，而超过49％的网络则认为B区块获胜。如果他们正确地安排了广播的时间，则每一组验证者都会按时看到针对他们的消息，但是没有时间在这个slot结束之前将消息重新广播到另一组验证者。如果网络环境对于攻击者而言是最佳的，则它们可以无限期地重复。

提议的解决方案是通过授权下一个slot的提议者对分叉选择产生暂时但重大的影响，从而将所有验证者的支持方向决定性地转移到一侧或另一侧，从而“打破了对称性”。

更多内容：

https://notes.ethereum.org/@vbuterin/lmd_ghost_mitigation?

以太坊

V神

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