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Asia/Shanghai |
- 我是ThalesLiu, solidity练习生，以太坊支持者
- 你认为你会完成本次残酷学习吗？ 应该可以
目前协议由 2 个主要部分组成 - 执行层和共识层。执行层 （EL） 处理实际交易和用户交互，是全球计算机执行其程序的地方。共识层 （CL） 提供权益证明共识机制 - 一种加密经济安全，确保所有节点都遵循相同的提示并驱动执行层的规范链。 目前以太坊协议面向未来采用了模块化，模块化源于封装复杂性的理念。当系统由子系统组成时，就会出现封装复杂性 —— 这些子系统内部很复杂，可以通过高级接口提供给外部。现在，这在子系统的选择和更好的单个组件调试方面产生了很大的灵活性。
了解了一下目前 ethereum 所使用的几种不同的执行层客户端。 这使得网络更加强大和多样化。理想目标是实现多样性，而没有任何客户端占主导地位，以减少任何单点故障。 主要包括以下五种
| 客户端 | 语言 | 操作系统 |
|---|---|---|
| Geth | Go | Linux、Windows、macOS |
| Nethermind | C#、.NET | Linux、Windows、macOS |
| Besu | Java | Linux、Windows、macOS |
| Erigon | Go | Linux、Windows、macOS |
| Reth | Rust | Linux、Windows、macOS |
| EthereumJS | TypeScript | Linux、Windows、macOS |
以太坊权益证明的核心是一条称为“信标链”的系统链。信标链存储和管理验证者注册表。在权益证明的初始部署阶段，成为验证者的唯一机制是将 ETH 交易单向（Capella 后可提现）到以太坊工作量证明链上的存款合约。当信标链处理存款收据、达到激活余额并完成排队过程时，就会激活验证者。退出要么是自愿的，要么是作为对不当行为的惩罚而被迫进行的。信标链上的主要负载来源是 “证明”。证明同时是分片块的可用性投票（在以后的升级中）和信标块的权益证明投票（第 0 阶段）。
EIP-4844，也称为 proto-danksharding，是 Deneb/Cancun 硬分叉的一部分。它为以太坊引入了数据可用性层，允许在区块链上临时存储任意数据。这种以这种方式存储的任意数据称为 blob，每个块可以有 3 ~ 6 个 blob sidecar（blob 的包装器）。EIP-4844 标志着以太坊迈向分片和可扩展性的第一步，使第 2 层解决方案 （L2） 能够使用此数据可用性层来降低 gas 费用并处理更多交易。
如何在以太坊权益证明中执行交易 发起交易：用户通过钱包工具签署交易，设定燃料费（小费给验证者，基础费被销毁），并通过节点提交至以太坊网络。 验证交易：节点检查交易有效性（余额足够、签名正确），通过后存入本地待处理交易池（内存池），并广播给全网节点。部分高级用户会绕过广播，直接将交易发送给专业区块构建者以优化收益（如利用MEV策略）。 打包区块：当前时隙的随机选中的验证节点（提议者）将内存池交易打包为“执行负载”，生成状态变更数据，并封装到包含共识信息的“信标区块”中。 全网验证：其他节点收到新区块后，在本地重新执行交易以验证有效性。验证者确认区块合法后，将其加入自身数据库，并基于多数共识（分叉规则）认可其为链上新头区块。 最终确认：交易需在两个连续时段（检查点）间获得超过66%质押以太坊的共识验证，方可视为不可逆的“最终确定”状态。检查点机制确保网络周期性达成全局一致。
权益证明相较于工作量证明有如下一些优点： 能效更高 – 无需在工作量证明计算中使用大量能源 门槛更低、硬件要求下降 – 无需购买高性能硬件以便获得创建新区块的机会 中心化风险降低 – 权益证明应该可以增加保护网络安全的节点
• Phase0 – 未来升级的准备阶段，引入主要的信标链状态和权益证明（PoS）设计。大多数基础规范在这个硬分叉中建立。 • Altair – 继续为从工作量证明（PoW）迁移到权益证明（PoS）做准备。这个硬分叉引入了轻客户端协议和“同步委员会”，这是一个由 512 个验证器在每个“同步委员会周期”（约 1 天）中伪随机选择的特殊子集。这些验证器不断签署新的信标区块头，使得“外部”的轻客户端能够以显著简化的复杂度验证共识状态。 • Bellatrix – 这个硬分叉标志着正式转向权益证明，使用在早期硬分叉中引入的规范。它作为“合并”的“开启”开关。 • Capella – 这个硬分叉启用了验证器的提现，这在之前的版本中是禁用的。它通过允许验证器提取奖励，最终确定了以太坊 PoS 的完整经济模型。 • Deneb – 在撰写本文时最新的硬分叉（2025 年 1 月）。它将信标区块根添加到以太坊虚拟机（EVM），这是跨链证明以太坊共识的重要变化，并更改了一些与证明和激活/退出限制相关的值。 • Electra – 一个未来的硬分叉，将验证器的最大有效余额从 32 ETH 增加到 2048 ETH，允许整合许多冗余的验证器。此外，它引入了对存款和提现的重大更改，使其更快、更灵活。 • Fulu – 目前正在建设中。