800 多个验证节点！以太坊 2.0 测试网上线意味着什么？

来源|单位时间

作者|穆罕默德·福达

随着Nimbus、Prysmatic Labs等团队陆续发布以太坊2.0信标链测试网，以太坊2.0的stage 0开发进度工作，已经取得新进展。这些测试网的意义不仅仅是一个可以扔掉的明亮的“一条新闻”，它们对于保护数十亿美元资产的区块链网络以太坊的未来发展非常重要。意义。对此，加密货币研究员 Mohamed Fouda 将基于 Prysmatic Labs 团队新发布的 Sapphire 测试网讨论其在启动以太坊革命中的意义。

本月初，Prysmatic Labs 团队使用 Prysm 客户端发布了 Sapphire，这是以太坊2.0 网络第 0 阶段（即信标链阶段）最完整的公共测试网络。

Sapphire 测试网的推出受到以太坊社区的热烈欢迎。许多人立即开始运行该软件并向 Prysmatic Labs 团队报告问题。以太坊2.0测试网上的验证者节点数量很快就超过了800个。这表明以太坊社区非常渴望为万众瞩目的以太坊2.0网络升级做出贡献。

“哇！我刚刚成为 ETH 2.0 测试网的验证者。 @prylabs 太棒了！整个过程很顺利，除了我遇到错误并重新启动了我的节点。您也可以按照以下说明参与：alpha.prylabs.net/participate”

虽然我们对此感到兴奋，但有必要让广大的以太坊社区了解以太坊2.0 测试网：为什么 Prysm 测试网的推出是一个重要的里程碑？为什么花了这么长时间才达到这个里程碑？

本文将试图揭开相关技术细节的神秘面纱，并用简单的语言加以阐明。我们将首先讨论 Ethereum2.0 与当前的 Ethereum 协议有何不同，然后深入解释这个测试网的作用。

为什么以太坊2.0 升级需要这么长时间？

要回答这个问题，让我们从一个简单但非常重要的事实开始：

Ethereum2.0 不是对当前以太坊网络的升级。相反，它是对以太坊的彻底改造和重新设计。

许多人不知道这一事实，甚至可能不同意这种描述。所以澄清这一点很重要。

1.新的以太坊2.0网络不再使用PoW共识协议，而是使用了一种全新的创新PoS共识机制——Casper。

2. 当前基于 PoW 共识的区块链（包括当前的以太坊和比特币等网络）使用一种简单的方法来选择区块链的运行方式，以及当出现分歧时（分叉）应该遵循哪条链——即最长的链。 PoW 链建立在累积工作量最多的链上，即使用算力最多的链上。相比之下，由于以太坊2.0采用了PoS机制，所以引入了一套分叉选择规则LMD GHOST，用于判断哪条链是正确的。

3. 目前的以太坊网络是由区块组成的区块链（DAG 数据结构），以太坊2.0 网络将使用 1024 条平行区块分片链。这是以太坊提高其可扩展性的雄心勃勃计划的核心，我们称之为分片。这些不同的分片链将能够相互通信，所有这些都将由一条称为信标链的主链控制和验证。这条信标链就像植物的茎，上面生长着 1024 个相同的分支（碎片链）。

4.由于这些根本性的变化，ETH 持有者将不再能够简单地将他们的 ETH 代币用于全新的 Ethereum2.0 网络。相反，他们必须先烧掉他们当前的 ETH（通过将 ETH 发送到当前 Ethereum1.0 上的某个智能合约），作为回报，他们将在信标链上获得相同数量的 ETH。这种转账机制由当前 Ethereum1.0 链上的智能合约处理，由信标链监控（从而验证用户是否已向合约发送 ETH 并防止双重支出问题等）。

以太坊1.0 和2.0 之间有很多区别，只是上面讨论的一些主要区别。这说明了交付 Ethereum2.0 需要做多少工作。

为什么推出以太坊2.0 测试网很重要？

从上面讨论的差异可以看出，以太坊2.0的设计中有很多组件需要组合和调整才能使整个新网络正常工作。以太坊2.0的很多概念都是全新的，之前从未在任何公链上测试过，比如Casper共识机制。

其他试图实现类似目标的协议，例如 Cosmos 和 Polkadot，已经花费了两年多的时间来设计运行，同时具有从头开始的灵活性。这些项目不必担心将 ETH 和其他 ERC20 代币从旧链转移到新链，也不必担心需要减少相关变更对 DApp 开发者的影响。而以太坊社区需要看到以太坊从旧链迁移到新链，以增加对这个发展路线图的信心。

Sapphire 测试网实现了哪些功能？

让我们回到前面提到的以太坊 1.0 和 2.0 的四个主要区别，Sapphire 测试网实现了#1、@ >#2 和#4，部分实现了#3。具体来说，Sapphire 测试网使用新的分叉选择规则，实现了 Casper PoS 共识机制，实现了信标链，同时还实现了一种转移以太坊 1.0 代币的方式，用于本次测试。以太坊2.0 在线使用的机制。 Sapphire 测试网尚未实现 1024 个分片，也没有实现跨分片通信机制。

Sapphire 测试网的另一个值得注意的缺失部分是以太坊智能合约功能的实现，该功能计划用于路线图的第 2 阶段。因为智能合约功能需要迁移以太坊虚拟机（EVM），或者在以太坊2.0协议中实现WASM。

测试网是如何工作的？

以太坊2.0 是一个 PoS 网络，验证者参与质押以运行网络并产生区块。因此，第一个难题是为验证者分配代币，以激励他们运行整个网络。

以太坊2.0网络最终会使用在当前以太坊1.0链上发行的ETH代币，需要转移到网络中新的以太坊2.0。

为了实现和测试这种转账功能，Prysmatic Labs 团队的开发人员使用了一个名为 Goerli 的 Ethereum1.0 测试网（在 Goerli 测试网中，任何人都可以获得任意数量的 ETH 测试代币），该团队拥有还开发了一个用于测试的存款合约，它将无限期地存储发送到其中并存储在其中的任何 ETH 测试代币。

用户将代币存入此Deposit Contract合约后，信标链将发行等量的ETH2.0个测试代币。为简单起见，我们将这些 ETH2.0 代币称为：Beacon Chain ETH (bETH)。

将ETH测试代币从以太坊1.0测试网（即Goerli测试网）转移到以太坊2.0测试网络示意图

转ETH1.0生成bETH的操作步骤如下：

1.首先，验证者为以太坊2.0网络的Prysm软件安装一个目标，并在以太坊2.0上创建一个账户（验证者账户）。创建账户将生成“存款数据”，用于将 Ethereum1.0 钱包链接到生成的 Ethereum2.0 账户。

2.在以太坊1.0 Goerli测试网上，用户将3.2个ETH测试代币发送到Deposit Contract，参与以太坊验证2.0测试网。这个过程将销毁这些 3.2 ETH。 （注：在未来的以太坊官方2.0网络中，用户需要发送32个ETH才能成为验证者。）

3. 接下来，以太坊2.@ >0 信标链会检查Deposit Contract合约中的押金，并在新创建的验证人账户中发行等量的bETH代币。验证者现在可以在等待安全时间延迟后参与验证过程。这种延迟是为了增强信标链的安全性。

4. 之后，验证者客户端开始参与共识机制，通过验证获得奖励，当然会因为不遵守协议规则而被罚款（被罚没）。

验证者的作用究竟是什么？

在以太坊2.0 中，每 6 秒生成一个新块（当前以太坊 PoW 网络大约是 15 秒）。在每个区块中，验证者池中的一个验证者将提议一个区块，而许多其他验证者将查看提议的区块并证明其正确性。在随后的每个区块中，不同的验证者会提议该区块以太坊2.0测试币有价值吗，并且一组不同的验证者将证明提议的区块的正确性。

每产生 64 个区块（称为一个 epoch），所有验证者（无论是在信标链上还是在 1024 个分片链上）都会被重新洗牌，从而导致下一个 epoch 分配新的区块提议者和证明者。区块提议者和证明者都可以称为验证者。重新分配验证者时将使用随机数生成技术，本质上是为了防止验证者串通，从而增强协议的安全性。

身份验证器客户端需要保持在线状态才能执行分配的任务。当验证者诚实地完成这些任务时，他们将获得新铸造的 bETH 代币奖励；如果验证者恶意行为、串通或离线，他们之前质押的代币将被削减。当验证者的余额低于最低阈值（此测试网中为 3.2 bETH）时，该验证者不会被驱逐出验证者池，并且将不再能够参与验证。

接下来是什么？

蓝宝石测试网只是迈向以太坊2.0目的地的第一步，它只是实现了以太坊2.0路线图的第0阶段。在以太坊 2.0 完全运行之前，还有两个阶段需要完成：阶段 1 和阶段 2。

但即使是 Phase 0，在 Phase 0 在主网上启动之前还有很多工作要做。

首先，我们还处于这个测试网的早期阶段，还有很多问题、bug和优化需要解决。

其次，这个测试网只是一个单一的客户端测试网，即只有 Prysm 客户端可以在 Sapphire 测试网中使用。其他 Ethereum2.0 客户端开发团队（如 Nimbus 和 Lighthouse）正在努力为 Ethereum2.0 网络实现其他客户端，解决这些不同客户端之间的兼容性是实现多-客户端测试网。

第三，Phase 0 规范允许 bETH 在账户之间转移，该功能尚不可用。

最后，以太坊基金会研究团队仍在对 Phase 0 规范进行小幅改动。预期的第 0 阶段主网预计将于 2019 年底推出，然后这些规范需要最终确定、全面实施并在多个以太坊2.0 客户端进行审查。

总之，Sapphire 测试网的启动是交付以太坊 2.0 路线图中的关键一步。它的重要性源于以太坊社区的参与和测试，以发现问题和瓶颈以太坊2.0测试币有价值吗，从而引导以太坊2.0 开发者解决这些问题。该测试网的推出极大地增强了社区对以太坊2.0路线图的信心。此外，以太坊基金会已宣布将拨款 1900 万美元用于支持以太坊2.0 和其他扩容解决方案的研发。这些资源将使开发和测试工作取得更快的进展。

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