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Eth2.0 的中继者网络与手续费机制

编辑:首页 来源:首页 创发布时间:2020-10-23阅读23713次
  

首页-本文将围绕以太网2.0第二阶段对现有的研究成果进行总结,重点介绍中继网络和计费机制。每个法案都有自己不同的权衡,并被不同的平台使用。所以一个合理全面的总结,可以让新手慢一点。背景在了解辩论中继网络之前,先总结一下以太网(或者说没有人)的一个主要瓶颈:状态。

在以太网中,状态是指账户余额、合同代码和合同存储内容的子集(在比特币中,状态是指UTXO的子集)。只要事务继续,就读写状态(约45 GB的不可转移数据)。此前,人们明确批评了Ethereum计算出的模型的原始扩展性。

但是到目前为止,状态的读取反而成为了继续执行事务的成本瓶颈,磁盘的I/O性能成为了操作Ethereum中所有节点的限制因素。请注意,为了根据有状态范例继续执行任何事务,只有节点必须确保所有状态始终放置在可访问的位置(例如内存和相互交换空间)。如果将其应用于单一区块链的情况,可能不得不予以拒绝,但一旦面临分裂和分裂问题委员会的重组,这种拒绝是非常不合理的。想象一下,一个督察每次登录一个片段链,他都要实时片段上的所有状态;那么这个系统相当于单个区块链,只是块大小等于块大小*块数。

这就是为什么我们必须有无状态的客户。碎片和无状态客户端在无状态客户端范例(以前称为“无存储”)中,检查器只需要存储一个传输的区块链状态表(通常称为累加器),这大大降低了继续执行事务的开销。一般来说,累加器的大小是恒定的(比如状态的Merkle根值),但也可能是对数的。无状态客户端的本质是每个事务都伴随着当前累加器的见证,见证数据包含了继续事务所必需的所有信息。

在以太网中,稀疏默克尔树(SMT)用作累加器,事务中涉及的所有状态元素都可以包含在默克尔树的分支中。在其他应用中,无状态客户端可以延长以太网节点的第一实时时间,这是波束同步的原理。列:有些密码累加器(如RSA累加器)性能比Merkle累加器好,但是这个累加器必须在没有信任的情况下初始化,或者用于未经测试的前沿密码,所以安全部署到生产系统需要一段时间。但是,无状态客户端也有自己的挑战:一旦在Merkle累加器中使用,每次完成最初的执行,都会用自己的眼睛过期。

如果模型拒绝每笔交易都包含单独的眼睛,然后继续按顺序执行这些交易,那么最后一笔交易的眼睛数据不会过期,需要随着前一笔交易的完成而修改自己的眼睛。拯救这些Merkle累加器的眼睛涉及零哈希开销方法——。如果眼睛数据可以作为附件添加到“大包装”交易中,则修订不必属于每个交易的单独眼睛,或者可以集成到多道证明中。

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如果所有用户都保证整个节点并动态改变自己的状态,就需要立即使用无状态的客户端系统。在碎片化的环境中,这意味着拒绝所有用户保证自己碎片上的所有状态;这不仅不切实际,而且正如我们上面提到的,这相当于创建一个具有更大块大小的单个区块链。为了解决这个问题,这里引入了中继(也称为状态提供者)的概念。

中继负责管理和获取用户所需的眼睛,并向用户支付服务费。 与用户不同的是,中继可以在单个层面上讨论服务;但是中继无法预测用户何时必须状态,所以需要保证用户能够及时修改,即动态存储状态(所谓的状态提供者)供用户提供。中继的引入不会造成很多简单的问题,也是Ethereum 2.0全面部署所面临的最重要的开放问题之一。第一,如果中继和分组提议者(即检查者)获得的利益不能很好地平衡,则检查者将不会被鼓励成为中继,并且提供服务的成本可能会使一般用户望而却步。

第二,接力者从用户和检查者(即费用市场)支付费用而不引入太多支出,似乎不是很简单;换句话说,测试无状态事务更容易,但是很难得到正确的关注。以太网2.0二期的中继网络和成本市场方案设计空间较大,对于继续执行的模式往往有很多建议。

每个提案都解释了如何通过计费和集成中继网络机制,在用户和块支持者之间更好地传输事务。本章不会尽可能简明而全面地总结不同的协议,而是重点分析它们在中继网络和手续费机制中的细节。整理者提议(已弃用)这是第2阶段的早期提议,它将片段链的构建分为三个部分:提议者、整理者和执行者。一些支持者负责管理集合事务,这些事务被打包成块(也称为排序规则),一些支持者负责管理向链(成为块)提交排序规则。

最后,执行器根据建议的排序规则获得一个新的状态根。该法案几乎没有得到研究;因此,没有关于费用支付机制的研究。除了其他因素之外,该法案被放弃是因为其激励机制希望用户同时成为提议者、修订者和执行者,以实现利益最大化。

在其开创性的博文《Phase 1 and Done:数据可用性引擎——以太坊 2.0》中,阶段1和DoneCasey Detrio特别强调,在阶段1中,可以向桥数据中添加尽可能少的持续执行片段,而不是状态片段。在这个方案中,分片可以做两件事:1)扩展数据的证书(即把一系列事务放入Merkle树根等不可接受的数据结构中);2)继续执行非常简单的无状态操作符,比如检查不可接受数据的零科学知识证明。您可以通过将协定上传到信标链来定义数据块处理程序(该协定在将来不会更改为“预编译”,然后简化为“执行环境”)。

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契约的形式可能是客户端可以解析的字节码,如何自由选择取决于整个协议的内容。“第一阶段和完成”回避了大部分关于支付机制的问题,因为支付机制在以前的账单中不存在,将来也不会存在,所以账单反而试图将其定义为超过使Eth2.0工作多年所需的变化,并希望尽快找到答案。另一个建议是通过Ethereum 1.x上的契约来支付费用(块提议者在Ethereum 2.0上获得已处置的可用数据块,然后我们通过一个汇总契约在Ethereum 1.x上向提议者收费);但这个可行性是推测性的,因为它不会让Ethereum 2.0的可用性反感依赖Ethereum 1.x,2期方案1之后是德特里奥的研究,维塔利克布特林明确提出了2期新方案:2期方案1。本方案中,执行脚本(原称“信标链契约”)存储在信标链中,Ethereum可以继续以现金形式执行脚本(为了支付费用),这意味着信标链将被解体;每个片段的状态和继续执行几乎都是独立的国家。

请注意,他们的名字可能会引起误解。——继续执行脚本是定义虚拟机继续执行事务的规则,而不是我们今天在以太网中看到的智能契约。为了继续执行脚本,数据模型和操作代码必须以客户端可以解析、测量和编码的方式定义(例如,电子邮件代码)。

为了支付费用,每个连续脚本本质上是一个第二层系统,检查者不能“知道”它的内部收费机制。这不是缺乏设计,而是刻意的行为;如果拒绝分片检查器分析计算不同的成本机制(可能涉及不同的货币),无疑不会导致可玩性的实现和经济机制的复杂度大大降低,引入更多可能被反击的弱点,甚至出现几乎无法使用的情况。“经济抽象”的原因在相当程度上也可以用来支持根据脚本定义手续费类型的继续执行模式(译者注:“经济抽象”也叫“成本泛化”,在协议层面,用户和检查人员反对定义使用哪些令牌支付手续费。

有人指出,这不首页会使本机令牌失去其价值基础。因为检查人员不一定能从继续执行脚本中支付费用,他们必须通过其他方式获得服务费。

在这里,一个类似的(神圣类型)脚本继续执行已经完成;任何人都可以发送包含以下逻辑的交易:“如果用于续写脚本的这个数据被打包在某个片的某个时隙,我会把这个费用付给记录这个数据块的人”;这里的操作符都是由中继完成的(也称操作符):中继负责管理采集用户的事务,按照非明文规定的继续执行脚本登录的一般规则付费,然后按照明文规定的继续执行脚本向片段中的块提议者(构建者)支付包事务费。威廉维拉纽瓦的博客《以太网2.0第二阶段之旅》总结了迄今为止的第二阶段提案。受德特里奥前期工作的启发,V神再次明确提出了阶段2提案2,修改了提案1,然后去掉了片段链上的状态,切换到信标链来跟踪随片段和执行环境(EE)而变化的状态根。这种设计的优点是不同的执行环境可以自由选择自己的累加器(如密Merkle根、红黑树根、密码累加器等)。

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),不同于以往的提案,必须把它们看作是一种累加器形式。目前一般的交易流程是:用户创建交易并发送给中继,中继必须添加到用户自己的眼睛里(如果在Merkle累加器中使用的话,以Merkle分支的形式)才能获得用户支付的费用。然后,中继解包多个事务并一起发送给块提议者,并通过协议中内置的机制向它们支付费用,以便提议者将事务打包到下一个(分段的)块中。

与提案1一样,这里的“协议内置机制”是指一个更高的EE(一个神圣的EE),可以得到所有检查人员的认可。对于检查员来说,这个方案在一定程度上减少了他们的开支。但是由于上述运营商还需要一些碎片化的状态,而且账单没有设计用户和中继之间协议内的费用支付机制,并没有解决问题中继网络的所有问题。 首先,协议外的支付方式不会巩固用户的隐私维护;其次,我们不确定如何创建一个几乎脱离链(不依赖于另一个外部区块链)的系统,以确保用户和中继一手交钱(即事务原子性);第三,通过协议外的手段进行支付的潜在高风险,以及成为中继的高计算能力拒绝(因为如果一个中继要服务于某个EE或片段,那么它必须有它们所有的状态才需要分解),这可能导致集中化问题——最坏的情况下,用户和Ethereum 2.0网络之间可能只有少数“未完成”的中继。

回到交易内存池模式的维塔利克在新的提案中提到,要让中继有条件地向区块提议者收费,必须通过艰苦的双重承诺方法来保证支付的原子性。所以,还是用一个收费市场ee来解决所有问题比较好。在这个法案中,EE将有自己的平衡。

EE继续执行一批交易后,不会录入收据,负责管理费用支付的更高EE(供奉EE)也不会根据该数据将nt从EE账户转移到区块支持者。因此,支付费用的较高EE需要“审核”之前的收据并处置账户。并且为EE账户充值可能是中继(或其他利益相关者)的责任。这个账单的好处是,不需要通过任何简单的方法在接力者和标段投标人之间协商付款,但没有说明用户应该如何与接力者互动,只建议支付地下通道的费用。

维拉纽瓦在原提议的基础上,建议回到交易内存池模式。这种情况下,中继只需要做状态提供者,只需要拿到眼睛就可以了,不需要封装交易;块提议者(或者更一般地说,片检查器)确保内存池分割打包事务所需的个人数据。

考虑到每个ee可以自由选择不同的累加器,EE必须提前声明一个相同的拆分自己眼睛的方法,这样block倡议者就可以集成两个或多个自己的眼睛,比如将多个Merkle分支集成为一个Merkle多重证明。因为状态提供者只需要得到自己的眼睛(一般以Merkle分支的形式),所以有很多角色可以完成这个任务:比如,再客户端服务器。它可以用于更方便的工具和更低的成本,以鼓励更好的客户端服务器获得自己的眼睛,这有助于高可靠性。但是对于用户来说,被迫使用低摩擦支付渠道向状态提供商收费,还是很让人困惑的。

2期备选架构就在之前,V神明确提出了2期备选架构,试图几乎消除碎片化的状态。关键是,一个原始的、有状态的和可通信的状态切换引擎(比如EVM)被添加到信标链中。作为一个“调度者”,这个引擎跟踪EE的状态根。

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调度器设计还使得继续执行多片事务成为可能:根据建立的顺序检查片和时隙,以确保跨片到同一EE的多个事务被准确执行(通过对执行前状态和执行后状态的状态根进行排序,忽略任何违宪或无序的片块)。与以前的法案相比,该法案的费用支付机制没有变化。但是因为调度员有足够的能力处理ee余额管理和收据消费,所以还是需要支付具体的费用EE。

修改片段链的提案在DevCon 5大会上,V神宣布对Ethereum 2.0架构进行根本性改造,其灵感来自于近协议的——龙葵的设计。在新的提案中,并不排斥每个片段链操作独立国家的末端自由选择规则,而是与嵌段的分解和交联重叠);以较慢的速度;片段中的块凸性随着信标链的块被分解,每个片段与每个信标链块交叉连接(在长时间内)。 该架构减少了切片中的交叉链接数量,为了应对交叉链接的减少,切片数量从1024个增加到64个;同时每个切片的吞吐量也增加了,使得整个系统的吞吐量保持原有水平。

上述思维模式的根本改变,使得成本市场显得越来越简单:由于碎片的数量大大减少,碎片间的交流也更加修改,用户可能需要在每个碎片上有e the,并支付给区块提议者(或者通过EE传递前述输入收据的提议)。促成了大部分成本市场问题,现在只有中继网络(国家提供商)的挑战仍然不存在。警告:上述关于以太网2.0中继网络/费用市场的争论并不详细:对于用户、中继和阻塞支持者来说,他们都必须提供必要的费用鼓励和服务。

用户可以使用收费获得所需的证人,中继支付费用获得证人,并阻止提议人收费包交易。继电器向区块提议者收费(或通过EE间接收费)的方式可以在协议中说明;但是用户期望在保证交易打包的同时获得自己的数据,所以收费的方式并不那么完整。

对于用户来说,好的支付方式应该是低阻,方便他们切换到不同的继电器。然而,依靠支付外部区块链的地下通道,没有预付定金和拒绝外部链的活跃度;理想情况下,问题用户的支付问题可以在协议内解决。在记录上,应该让中继不能审查用户。

可惜来自嵌入式面试名单,无法阻止中继建立黑名单。审查员不需要“解读”每个EE内部的支付方式,因为不会很简单,会给有效市场的部署和创造带来很大阻力。用户不是没有保障的,只有节点不能(比如为了保障自己的眼睛,不一定要有保障)。

我们希望这项法案对大客户友好。最后一点在某种程度上至关重要:抵御DoS反击非常重要。

按照自己亲眼看到的拆分/创建方法,很有可能会有针对审查员的DoS反击。不要提防有人钻这个空子。总结回顾过去一年,围绕中继网络和成本市场的研究进行了多次递归,旨在为用户和重节点带来更好的体验,降低检查员的成本,并试图确保管理系统的豁免。

展望未来,我们期待看到更多关于第二阶段的建议,进一步完善和完善以太网2.0的各个方面!【首页】。

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