ug环球官方注册:界说 Eth2.0 中的验证者质量

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弁言

我们 Attestant 是非托管型的 ETH 2.0 质押服务,既能为客户资金提供更高的安全性,又能行使先进的验证计谋来获取比传统验证基础设施更高的收益。权衡收益的方式之一是,追踪 ETH 2.0 区块链上见证新闻的天生和上链情形。这是一大要害指标,由于见证新闻越早上链,收益就越高。本文将先容 Attestant 是若何单独或综合盘算见证有用性的。

见证新闻

见证新闻(attestation)是验证者对 ETH 2.0 区块链当前状态的投票。每个激活状态的验证者都市在每个 epoch (时段)(约长 6.5 分钟)建立见证新闻。见证新闻包罗以下部门:

图 1 :见证新闻的结构

其中对照有趣的部门是链首投票(chain head vote),即,验证者在建立这条见证新闻时以为哪个区块是链上最新的有用区块。链首投票的结构如下所示:

图 2 :链首投票结构

图中的 slot (时隙)界说了验证者以为当前区块链的链首所在位置(所在高度) ,Hash(哈希)界说了验证者以为的链首区块。二者配合界说了区块链上的一个点。有了足够多的投票,网络就可以就区块链的状态杀青共识。

虽然一条见证新闻的数据量对照小,然则验证者有数万名 , 数据量很快就会集腋成裘。由于这些数据将永远存储在区块链上,削减数据量非常重要。这是通过一个被称为 “聚合(aggregation)” 的历程实现的。

聚合就是将多条 committee(委员会)、chain head vote(链首投票)、finality vote(终局性投票)都相同的见证新闻(译者注:即统一委员会中作了相同的链首投票和终局性投票的见证新闻) 合并成一个 聚合见证新闻 ( aggregate attestation ):

图 3 :聚合见证新闻的结构

聚合见证新闻与单个见证新闻存在两点差异。首先,前者有多个验证者。其次,聚合署名是由单个见证新闻的署名合并天生的。聚合见证新闻的存储效率很高,然则会增添通讯和盘算方面的肩负(详见下文)。

若是我们强制要求每个验证者将所有见证新闻聚合起来,那么将每个见证新闻传给每个验证者所需的通讯量很快就会导致网络过载。同样地,若是聚合只是可选项,那么验证者就不会虚耗自己的资源这么做。因此,网络会选择一组验证者来卖力举行聚合 1 。出于利益思量,验证者会认真履行职责,由于包罗较多验证者的聚合见证新闻更有可能被添加到区块链上,验证者就更有可能获得奖励。

执行这一聚合历程的验证者就是 聚合者(aggregator) 。

见证奖励的转变情形

ETH 2.0 在为验证者盘算见证奖励时采用了 打包距离( inclusion distance  这一指标。打包距离指的是见证新闻天生时所处的 slot 与该见证新闻被打包到区块时所处的 slot 之差。例如,在 slot s 天生的见证新闻在 slot s+1 被打包到区块中,这时打包距离就是 1 。若是见证新闻在 slot s+5 被打包到区块中,这时打包距离就是 5 。

在 ETH 2.0 网络中,见证新闻的价值取决于打包距离,打包距离越小越好。这是由于越早上链的信息越有用。

为体现见证新闻的相对价值,验证者所获得的见证奖励会随打包距离的增大而削减。具体来说,见证奖励会乘以 1/d (d 为打包距离)。

图 4 :见证新闻与打包距离之间存在函数关系

见证新闻的打包历程

见证新闻是若何打包到 ETH 2.0 区块链上的?其历程如下 2 :

  1. 每个介入见证的验证者都市使用其所拥有的链状态的相关数据天生见证新闻;

  2. 见证新闻会通过 ETH 2.0 网络广播给相关聚合者;

  3. 每个聚合者在收到见证新闻后都市将它与其它具有相同声明的见证新闻聚合起来;

  4. 聚合见证新闻会通过 ETH 2.0 网络广播至所有节点;

  5. 只要是没有在链上瞥见该聚合见证新闻的区块提议者都可以将其打包到区块中。

一旦你发现打包距离大于 1 ,就要领会其背后缘故原由。可能有以下几个缘故原由:

见证新闻天生延迟

验证者可能会遇到一些问题,从而导致见证新闻天生延迟。例如,验证者所拥有的链状态相关数据过时,或者验证者在天生和签署见证新闻上破费时间过久。无论出于哪种缘故原由,见证新闻天生步骤的迟滞都市对整个流程的剩余步骤发生连锁反应。

见证新闻广播延迟

验证者天生见证新闻后需要通过网络将见证新闻广播至聚合者处。这一流程的本质意味着,广播宜早不宜迟,由于这样可以确保验证者实时收到该见证新闻,并将其合并到聚合见证新闻中。验证者应该连接到足够多的对等节点,从而确保自己能尽快将见证新闻广播给聚合者。

聚合见证新闻天生延迟

聚合者可能会推迟见证新闻的聚合流程。最常见的缘故原由是,聚合者节点已经由于天生见证新闻而过载,然则若是需要聚合大量验证者,聚合算法的速率也会造成伟大延迟。

聚合见证新闻广播延迟

与见证新闻广播延迟类似,聚合见证新闻也需要在网络中广播,因此存在相同的延迟风险。

区块天生失败

要想让见证新闻上链,首先要将它打包到区块中。然则,区块天生并不一定总能乐成。有两种情形会导致区块天生失败:1. 验证者离线;2. 验证者与网络中的其他验证者失去同步,导致其天生的区块因包罗无效数据而被拒绝。若是区块天生失败,就无法确保见证新闻在统一个 slot 内上链,导致打包距离大于最佳距离。

区块天生失败还会发生其它影响,即,增添了可打包进下一个区块的见证新闻总量。若是可打包的见证新闻总量超过了区块容量,区块生产者很可能优先打包那些可以带来较高收益的见证新闻,也就是那些打包距离最小的见证新闻。这就有可能导致那些错过最佳打包距离的见证新闻一再被推后,由于它们能带来的收益越来越低。

由于验证者无法控制区块天生 3 ,我们界说了 “最早打包 slot(earliest inclusion slot)” 这一术语。最早打包 slot 指的是见证新闻天生后的第一个天生有用区块的 slot 。见证新闻无法打包到一个不存在的区块中,因此,以见证新闻天生后的第一个 slot 为尺度也权衡不出见证者的效率。这个尺度就体现了这些考量,将 “最早打包 slot” 界说为见证新闻天生后的第 1 个发生有用区块的 slot(译者注:即过滤掉区块生产者的失误对权衡验证者效率造成的影响)。

恶意行为

尽管如此,恶意介入者依然有可能拒绝将见证新闻聚合,或者拒绝将见证新闻打包到区块中。前者的风险可以用让每个验证者整体都有多个聚合者来缓解 。为降低后者的风险,不打包见证新闻需要负担一定的成本。然则,介入见证的验证者无法迫使区块天生者打包见证新闻,因此若是不打包见证新闻所发生的收益高于其成本,介入见证的验证者就一筹莫展了。

盘算见证新闻有用性

思量到区块天生和打包距离,见证新闻有用性可以理解为见证新闻对网络的用处有多大。见证新闻有用性的正式界说是:

区块有用性是以百分比出现的。下表列出了一些示例:

区块距离的上限是 32 。若是未能在区块距离到达上限之前将见证新闻打包进区块,则该见证新闻的有用性为 0。

聚合见证新闻有用性

单个见证新闻的有用性很有趣,但自己意义不大。若是我们将差别验证者在差别 slot 天生的见证新闻的有用性综合起来看,就能更好地领会这组验证者的整体有用性。我们只需取单个见证新闻有用性的平均值,即可盘算出聚合有用性,例如,一组特定验证者延续 7 天来的有用性均值。

总结

当 ETH 2.0 启动时,成千上万个节点会确定相互的位置,然后最先提媾和见证区块。就像所有不成熟的网络一样,你需要通过不停的试探来找到若何让你的节点尽可能有用的方式。正如上文所述,见证新闻有用性是用来追踪节点有用性的一大指标。希望实现奖励最大化的验证者可以通过见证新闻有用性来领会其总体显示。

Attestant 会为我们的验证者追踪其见证新闻有用性,并将客户讲述中的数据汇总起来,从而提供更清晰的显示指标。随着我们继续拓展非托管型 ETH 2.0 质押服务,我们很乐于与人人分享更多的指标。

注释:

  1. 验证者组合中的成员每过几分钟就会改变,因此所有验证者配合肩负聚合成本。

  2. 这是经由简化的见证流程,然则出于本文的目的而言,这个流程是准确的。

  3. 显然,除了那些验证者自己天生的数据。

原文链接:

https://www.attestant.io/posts/defining-attestation-effectiveness/

作者 | Jim McDonald