以太坊:合并后的第一天：快速回顾 PoS 以太坊设计

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时间：1900/1/1 0:00:00

来源：@stonecoldpat0

作者：PatrickMcCorry

能源消耗

合并后的能源消耗会减少99.8%。这是可以公开验证的，而排除一切合理的质疑后，可以说使用/运行以太坊不会对环境造成影响。没有，没有，一点都没有。这就少了一个问题，可以说服新手尝试、采用和使用加密货币。

可扩展性

PoS的转变不会影响可扩展性。PoW和PoS是抗女巫攻击的共识机制。它的目标在于：限制可以参与区块生成过程的人。它只会找到共担风险且因此理性行动的参与者。

引用推文：https://twitter.com/el33th4xor/status/1006931658338177024

slot、epoch和委员会

一个epoch有32个slot。在一个epoch里，整个验证者集将被平均至每一个slot，这样委员会的规模就等于所有验证者除以32。在一个slot里，一个委员会成员提议了区块，剩余的成员则对此进行投票。

同步和投票

slot是指12秒的时隙：

数据：39%合并后的以太坊区块使用Flashbots，未包含与Tornado Cash关联交易:10月3日消息，最大可提取价值（MEV）运营商Flashbots目前被用于创建39%的以太坊区块，比9月15日时的12%有所上升，尽管其继续审查与Tornado Cash相关的交易。

此前消息，Flashbots战略负责人Hasu今年8月曾发推表示，Flashbots将配合美国财政部外国资产控制办公室（OFAC）的执法行动，将与Tornado Cash有关的地址列入黑名单。（The Block）[2022/10/3 18:38:35]

0-4秒：提议区块

4-12秒：投票和计票

最好的情况下，会正常进行区块提议和投票。有时候，提议者可能会离线，那就不会有区块被提议出来。

处理被跳过的区块

如果区块提议者离线了，那么：

委员会成员会投票给上一个区块

下一个委员会继续正常运作

就像所有的区块链一样，这能促使一条权威链的形成，因为区块链生产者/验证者必须扩展一个父块。

数据：以太坊合并后验证者参与率目前可维持在99%:金色财经报道，据区块链分析公司Glassnode分析数据显示，以太坊合并后验证者参与率目前可维持在99%。由于转移到PoS链后验证者可能离线或无法联系，继而导致丢失的区块，因此用成功产生的区块（即没有丢失）的数量与总的可用时隙之间比率作为“参与率”来衡量以太坊验证者网络正常运行时间，在合并前的几周，可以看到参与率略有下降，低于典型的99%的水平，在97.5%左右，合并后参与率又恢复到99%以上的水平，目前以太坊在网络上有超过43万验证者。[2022/9/24 7:17:44]

最新区块和分叉处理

在链的顶端进行分叉是可以的：

区块提议者已经提议了两个或以上的区块

发生延迟而区块到达了下一个slot。

这时候，该slot的委员会成员需要选择一个区块。

数据：以太坊合并后Lido捕获MEV总奖励为275.4ETH:9月16日消息，据Dune Analytics数据显示，以太坊合并后，Lido协议上以太坊质押者的MEV总奖励已达275.4ETH。

此外，当前Lido上以太坊质押收益率已更新为5.5%。[2022/9/16 7:02:05]

分叉选择规则的重要性

委员会成员应该基于同一套规则选择“最重的链”(heaviestchain)：

选择最多投票的分叉

票数平局情况下选择最低哈希的区块

Proposerboost:如果区块在这个slot被提议了，选择有70%额外票数的区块

引用推文：https://twitter.com/hasufl/status/1570316069306503170

区块变坏

如果绝大多数的委员会成员都把票投给同一个区块，那么：

未来的委员会将会延续胜出的区块

竞争的分叉区块则会变“坏”或者“被丢弃”

分叉选择规则：跟随票数积累最多的链。

以太坊合并后超40%区块由Coinbase与Lido添加:9月16日消息，据外媒报道，在以太坊合并之后的几个小时内，超过40%的网络区块是由两个实体添加的：Coinbase和Lido。Lido是一个社区主导的质押集体，Coinbase是世界第三大加密货币交易所，分别拥有该网络27.5%和14.5%的股份。以太坊基础设施公司Gnosis的联合创始人Martin K?ppelmann在推文中写道：“在最后1,000个区块中，仅Lido和Coinbase就建造了420个。”（Coindesk）[2022/9/16 7:00:30]

弱主观性

由于“投票”和“长程攻击”的性质，所以我们不可能接收来自不受信任来源的区块链副本并验证它是不是“一条真正”的链，而是必须依靠于社会共识和众所周知的检查点：

引用文章：ProofofStake:HowILearnedtoLoveWeakSubjectivity|EthereumFoundationBlog

最终确定性

我们可以理解下面这句保证：“一旦区块敲定，它将永不可逆转”。

两个阶段：

验证：在1个epoch后，下一个候选区块就会被敲定。

最终确定：在2个epoch后，绝对多数已经给它投票了。

StarkWare将在以太坊合并后仅支持PoS链:9月9日消息，以太坊扩容解决方案StarkWare将在以太坊完成合并后仅支持PoS链，SyarkNet用户若需要将资金提至PoS链则无需任何操作，若希望与PoW链进行交互则需要在合并前提出以太坊。[2022/9/9 13:19:15]

两个区块树

PoS以太坊的魅力在于，它有两个组成：

通过LMDGhost机制实现活性

通过Casper的FFG实现安全性。

epoch的链给予我们信心，而slot链的顶端则是“待处理的世界状态”

攻击者：占质押存款的1/3以上

攻击者无法控制交易的排序，但是他们可以攻击最终确定性。只会在2/3以上的验证者投票给一个区块时，它才能进行敲定。如果它只获得了少于2/3的票数，那么它就无法验证或敲定。

不作为惩罚

诚实的验证者会继续在slot中生产区块，并慢慢排除那些不遵守分叉选择规则的验证者。最终，不投票者会失去足够的质押存款，这样诚实的验证者就能占比2/3以上的质押。

两条平行的链

如果说不作为惩罚发生了，那是因为：

一个验证者集想要审查一笔交易

另一个验证者集想要打包交易

每一个验证者集将会对另一个验证者集进行“不作为惩罚”。这导致了两条链的诞生。这是平和的分叉。

攻击者：占质押存款的1/2以上

他们控制了“分叉选择规则”并决定忽略那些打包了审查交易的区块。就比如在PoW机制中，他们无法改变共识规则，只能控制交易的排序。但据我所知，在这种情况下“不作为惩罚(inactivityleak)”将不会被启动。

以太坊的守卫者

在面对审查的时候，我们能够做什么？答案是一次用户激活的软分叉！总的来说，我们可以强制退出通过分叉代码来罚没攻击者。这是一种有针对性的攻击，不会损害诚实验证者的利益。

引用推文：https://twitter.com/stonecoldpat0/status/1560040361447260163

多客户端主题

目标：避免会让区块/无效交易被永远敲定的零日攻击。但这需要多少个客户端？嗯，另一个出现的问题是因为不作为惩罚。如果两个占比50%的客户端出现分歧，那么他们最终会变成两个平行的世界。

任何单个客户端无法激活漏洞

当运行一个客户端组合的验证者所占的质押存款占比大于33%时，不作为的惩罚才会变得有意义。通过运行少数人使用的客户端，你可以最小化所有因为软件漏洞而造成的损害。阅读更多请看这里：https://dankradfeist.de/ethereum/2022/03/24/run-the-majority-client-at-your-own-peril.html

惩罚不等于罚没

区别：

惩罚：只是很小的问题，不会对网络造成损害

罚没：验证者作出了公开可检测且恶意的行为

如果验证者触发了罚没条件，他们就会被强制移出网络。阅读更多：

引用文章：https://eth2book.info/altair/part2/incentives/slashing/

两种罚没情况

1.在同一个slot里投票/提议两个或以上的区块

2.提议“包含”了一个你已经投过票的分叉的分叉

我做了一个基于图上公式的视觉图帮助大家理解。