什么是信标链：以太坊 2.0 的基础

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信标链于 2020 年 12 月作为以太坊 () 2.0 的一部分推出。 Serenity 升级有几个阶段，其中最后一个阶段。

什么是信标链？

信标链是以太坊 2.0 的一部分。阶段 0 主要关注验证者的参与，这将作为未来阶段发展的基础。在第 0 阶段，用户可以通过 32 ETH 注册为验证者。还有一个质押池，多个用户可以将他们的 ETH 组合成 32 个 ETH。

验证者通过质押奖励和 .但是，质押的收益取决于系统中质押的 ETH 数量，用户有机会通过质押更多的 ETH 来获得更多的收益。

验证者在信标链上做什么？

如前所述，用户需要将他们的 32 ETH 质押到以太坊的智能合约中，才能成为信标链上的合格验证者。然后锁定质押的 ETH，并产生一个 Merkle 。 Merkle 哈希是一种通过记录验证者的条目来证明质押 ETH 所有权的机制。

作为一个即将采用权益证明 () 协议的去中心化网络，以太坊 2.0 计划为信标链提供至少约 16,000 个验证者。有两种类型的验证者，即提议者和证明者。两种验证器的详细信息如下：

提议者：提议者将创建块。当证明者对提议者选择的区块进行投票时，提议者将获得奖励。如果没有在 12 秒的时间范围内创建块，则提议者会错过他们的奖励。有时，验证者因为离线而无法完成工作。证明者：证明者通过投票确保区块的有效性。证明者不会投票给提议者选择的无效交易。此外，证明者可以报告提议者提出无效交易，从而导致罚金。稍后将详细讨论 Slashing。

尽管有回报，但用户必须面对信标链带来的一些风险。例如，质押的 ETH 被锁定在 Beacon 链上，直到以太坊准备好进入下一阶段。因此，如果用户想要提取他们质押的 ETH，则要等到 1.5 阶段才能实现，该阶段预计将在 2022 年第一季度到来。

此外，验证者不会通过罚没来违背系统的利益。削减意味着验证者可能会失去一些质押的 ETH，作为对严重恶意行为的惩罚。 Slashing 的建立是为了让任何人都无法控制 51% 的验证者并提交 .要控制 51% 的验证者，个人或一方需要拥有 51% 的质押 ETH。

此外，如果多个验证者碰巧同时进行可罚没行为，他们将失去所有质押的 ETH。验证人还可以通过举报其他验证人的可罚没行为来获得举报人奖励。在第 0 阶段，举报人的奖励主要分配给提议者，用于记录区块内削减的证据。

此外，质押少于 16 个 ETH 的验证者将被从信标链中移除，并且不能再参与验证过程。这种做法也是信标链保持其验证者正常工作的方式。此外，信标链对不活跃的验证者施加了另一种惩罚，称为“二次泄漏”。在区块链中，每个 epoch 有 32 个 slot。

一个 epoch 中有 32 个 slot（来源：Ethos.dev）

验证者拥有一个插槽，可以每 12 秒向信标链添加块和分片。当验证者过于频繁地处于非活动状态或离线时，就会发生二次泄漏，从而丢失了大约 8000 个信标链的 epoch 槽。这些验证者的质押 ETH 将被部分减少。

信标链有什么作用？

信标链主要存储验证者地址、验证者状态等数据, 和分片链接。此外，信标链使验证者能够分组工作，以提议、投票支持区块并报告其他验证者的可罚没行为。除此之外，Beacon Chain 为阶段 0 处理的其他一些任务如下：

验证者和质押的 ETH：信标链监督验证者并管理质押的 ETH。验证者委员会：信标链由至少 128 个验证者组成每个委员会。委员会是一组随机验证者，他们执行记录在信标链上的投票并监督提议者的行为。区块链随机选择验证者以降低恶意攻击的风险。共识：信标链对其链上的 PoS 协议和以太坊 2.0 上的所有分片链（未来阶段 2）执行规则。

信标链如何与以太坊 1.0 不同？

在第 0 阶段，信标链没有以太坊虚拟机（）组件和智能合约（因为以下阶段尚未实施）。信标链主要引入了 PoS 共识。同时，以太坊 1.0 采用了工作量证明 () 共识模型。在阶段 0，两条区块链分开运行，以确保数据的连续性。然而，未来的升级将看到以太坊 1.0 完全转换为信标链的 PoS 共识模型，这将带来如下详述的多重好处：

资源：PoW 使用大量电力来验证交易。 PoS 比 PoW 更环保，因为用户的权力取决于用户拥有的 ETH 数量。因此，拥有 PoS 网络 5% 代币的用户只能挖掘 5% 的块，因此不需要过多的能源使用。 PoS 用户的奖励也将反映在他们质押的 ETH 中。例如，拥有 5% 质押 ETH 的用户将从创建的区块中获得 5% 的奖励。：PoW 在他们的硬件处理 .他们拥有的硬件越多，可以创建的块就越多。 PoS 在创建块之前利用许多验证器来保证交易的有效性。当存入 32 ETH 时，一个验证器被激活。因此，如果用户满足每个验证器激活所需的 ETH 余额，则用户可以控制多个验证器。速度：在 PoW 上，解决区块创建等式的最快矿工将获得奖励。在 PoS 上，系统为随机虚拟矿工（验证者）预留了 12 秒的预定时间来验证交易。如果验证者不及时创建区块，他们将错过奖励。：由于 PoS 比 PoW 更轻量级，以太坊 2.0 可以通过这种共识模型轻松扩展，从而使许多建立在以太坊区块链上的项目受益。如果以太坊 2.0 升级成功，链可以处理高达 10,000(TPS)。在以太坊 1.0 上，区块链只做 30 TPS，这会减慢运行速度并导致网络拥塞。

信标链的未来是什么？

这个概念很大程度上影响了信标链的发展方向。分片将于 2022 年推出，将使以太坊网络更高效地工作。分片将单个区块链拆分为多个区块链，称为分片。在后期阶段，信标链中的验证者将负责维护他们被随机分配到的分片。此外，验证者还将监督分片，包括状态（区块链的状态）和交易历史。因此，未来信标链上的验证者将能够与分片进行通信。

以太坊 2.0 的第 0 阶段和第 1 阶段（来源：Medium）

在第一阶段，验证者还将获得交联交易的奖励。 Crosslink 同步 Beacon 链和 Shard 链上的块之间的状态。因此，最终确定的信标块也意味着最终确定的分片块，便于跨分片交易。

安全性一般y 对生态系统进行新升级的主要关注点。一位区块链专家认为，Staking 参与度低很可能导致网络安全漏洞。然而，以太坊开发人员认为，这些攻击将非常昂贵，以约 99% 的参与率获得约 1 亿美元。由于以太坊计划拥有超过 16,000 个验证者用于 PoS 共识和交易验证，因此也有可能提高安全性。大量的验证者也意味着以太坊 2.0 的高度去中心化和安全性。

结论

信标链是以太坊 2.0 Serenity 升级的第 0 阶段。该阶段主要关注验证者参与交易验证。用户可以通过质押 32 个 ETH 来成为验证者，如果他们有足够的 ETH，他们可以成为多个验证者。验证者被激励创建区块并对有效交易进行投票。但是，由于用户在 1.5 阶段之前无法提取他们的 ETH，因此存在一些风险。验证者也可能由于不活动或选择无效交易而失去其质押的 ETH。

目前，以太坊 1.0 和信标链分别并行运行，直到以太坊 1.0 与信标链完全融合并转换为 PoS 共识协议，成为以太坊 2.0。

信标链带来很多好处，因为 PoS 共识更加环保、安全和去中心化。此外，以太坊计划在信标链上拥有大量验证者，以减少攻击的可能性并提高交易效率。