[译]Ethereum 2.0阶段0 -- 信标链官方文档一

科帆
更新于 2020-08-10 00:18
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本文档描述了Ethereum 2.0第0阶段——信标链的规范。

### 介绍

> 本文档描述了Ethereum 2.0第0阶段——信标链的规范。

[以太坊2.0](https://learnblockchain.cn/2019/06/15/eth-serenity)的核心是一个被称为“信标链”的系统链，信标链存储和管理验证人的注册。在Ethereum 2.0的初始部署阶段，成为验证人的唯一机制是在Ethereum 1.0上发起单向ETH `交易`到 `质押合约`里面。当信标链处理Ethereum 1.0存款 `收据`，达到激活余额，并完成排队处理时，验证人将会激活。自愿退出或是对不当行为的惩罚而强制退出，信标链上的主要负载来源是 `证明(attestations)`信息,`证明(attestations)`对于 `分片区块`(阶段1)的投票和 `信标区块`(阶段0)权益证明的投票同时可用。

## 自定义类型

为了类型提示和可读性，我们定义了以下Python自定义类型:

## 常量

以下值是整个规范中使用的(不可配置的)常量。

### 配置

*注意:* 这里包含默认mainnet配置值是为了规范设计的目的。对于mainnet、testnet和基于yaml的测试，可以在 `configs/constant_presets`目录中找到不同的配置。这些配置会在发布时进行更新，在dev更改期间可能会不同步。

### 杂项

- 为了委员会的安全，`TARGET_COMMITTEE_SIZE`超过了[推荐的委员会最小大小111](http://web.archive.org/web/20190504131341/https://vitalik.ca/files/Ithaca201807_Sharding.pdf);有了足够的激活验证人(至少 `SLOTS_PER_EPOCH * TARGET_COMMITTEE_SIZE `)，洗牌算法确保委员会的大小至少为 `TARGET_COMMITTEE_SIZE`。(具有可验证延迟函数(VDF)的不可偏随机性将提高委员会的鲁棒性，并降低安全的最小委员会规模。)

### Gwei值

### 初始化值

| 名字 | 值 |
| - | - |
| `GENESIS_FORK_VERSION` | `Version('0x00000000')` |
| `BLS_WITHDRAWAL_PREFIX` | `Bytes1('0x00')` |

### 时间参数

### 状态列表长度

### 奖励和惩罚

- `NACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT `= `INVERSE_SQRT_E_DROP_TIME**2`，其中 `INVERSE_SQRT_E_DROP_TIME:= 2**12` epochs(大约18天)是不活动惩罚，将不参与验证 人的余额减少到大约 `1/sqrt(e) ~= 60.6%`的时间。实际上，在 `n`epoch之后，脱机验证人保留的余额大约是 `(1 - 1/INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT)**(n**2/2)`;所以在'`INVERSE_SQRT_E_DROP_TIME`epoch后，它大概是 `(1 - 1/ INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT)**(INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT/2)~= 1/sqrt(e) `

### 每个区块最大操作数

| Name | Value |
| - | - |
| `MAX_PROPOSER_SLASHINGS` | `2**4` (= 16) |
| `MAX_ATTESTER_SLASHINGS` | `2**1` (= 2) |
| `MAX_ATTESTATIONS` | `2**7` (= 128) |
| `MAX_DEPOSITS` | `2**4` (= 16) |
| `MAX_VOLUNTARY_EXITS` | `2**4` (= 16) |

### 域类型

介绍

本文档描述了Ethereum 2.0第0阶段——信标链的规范。

以太坊2.0的核心是一个被称为“信标链”的系统链，信标链存储和管理验证人的注册。在Ethereum 2.0的初始部署阶段，成为验证人的唯一机制是在Ethereum 1.0上发起单向ETH 交易到 质押合约里面。当信标链处理Ethereum 1.0存款 收据，达到激活余额，并完成排队处理时，验证人将会激活。自愿退出或是对不当行为的惩罚而强制退出，信标链上的主要负载来源是 证明(attestations)信息,证明(attestations)对于 分片区块(阶段1)的投票和 信标区块(阶段0)权益证明的投票同时可用。

自定义类型

为了类型提示和可读性，我们定义了以下Python自定义类型:

名字	SSZ 编码	描述
`Slot`	`uint64`	a slot number
`Epoch`	`uint64`	an epoch number
`Shard`	`uint64`	a shard number
`ValidatorIndex`	`uint64`	a validator registry index
`Gwei`	`uint64`	an amount in Gwei
`Hash`	`Bytes32`	a hash
`Version`	`Bytes4`	a fork version number
`DomainType`	`Bytes4`	a domain type
`Domain`	`Bytes8`	a signature domain
`BLSPubkey`	`Bytes48`	a BLS12-381 public key
`BLSSignature`	`Bytes96`	a BLS12-381 signature

常量

以下值是整个规范中使用的(不可配置的)常量。

名字	值
`GENESIS_SLOT`	`Slot(0)`
`GENESIS_EPOCH`	`Epoch(0)`
`FAR_FUTURE_EPOCH`	`Epoch(2**64 - 1)`
`BASE_REWARDS_PER_EPOCH`	`uint64(4)`
`DEPOSIT_CONTRACT_TREE_DEPTH`	`uint64(2**5)` (= 32)
`JUSTIFICATION_BITS_LENGTH`	`uint64(4)`
`ENDIANNESS`	`'little'`

配置

注意: 这里包含默认mainnet配置值是为了规范设计的目的。对于mainnet、testnet和基于yaml的测试，可以在 configs/constant_presets目录中找到不同的配置。这些配置会在发布时进行更新，在dev更改期间可能会不同步。

杂项

名字	值
`ETH1_FOLLOW_DISTANCE`	`uint64(2**10)` (= 1,024)
`MAX_COMMITTEES_PER_SLOT`	`uint64(2**6)` (= 64)
`TARGET_COMMITTEE_SIZE`	`uint64(2**7)` (= 128)
`MAX_VALIDATORS_PER_COMMITTEE`	`uint64(2**11)` (= 2,048)
`MIN_PER_EPOCH_CHURN_LIMIT`	`uint64(2**2)` (= 4)
`CHURN_LIMIT_QUOTIENT`	`uint64(2**16)` (= 65,536)
`SHUFFLE_ROUND_COUNT`	`uint64(90)`
`MIN_GENESIS_ACTIVE_VALIDATOR_COUNT`	`uint64(2**14)` (= 16,384)
`MIN_GENESIS_TIME`	`uint64(1578009600)` (Jan 3, 2020)
`HYSTERESIS_QUOTIENT`	`uint64(4)`
`HYSTERESIS_DOWNWARD_MULTIPLIER`	`uint64(1)`
`HYSTERESIS_UPWARD_MULTIPLIER`	`uint64(5)`

为了委员会的安全，TARGET_COMMITTEE_SIZE超过了推荐的委员会最小大小111;有了足够的激活验证人(至少 SLOTS_PER_EPOCH * TARGET_COMMITTEE_SIZE)，洗牌算法确保委员会的大小至少为 TARGET_COMMITTEE_SIZE。(具有可验证延迟函数(VDF)的不可偏随机性将提高委员会的鲁棒性，并降低安全的最小委员会规模。)

Gwei值

名字	值
`MIN_DEPOSIT_AMOUNT`	`Gwei(2*0 10**9)` (= 1,000,000,000)
`MAX_EFFECTIVE_BALANCE`	`Gwei(2*5 10**9)` (= 32,000,000,000)
`EJECTION_BALANCE`	`Gwei(2*4 10**9)` (= 16,000,000,000)
`EFFECTIVE_BALANCE_INCREMENT`	`Gwei(2*0 10**9)` (= 1,000,000,000)

初始化值

名字	值
`GENESIS_FORK_VERSION`	`Version('0x00000000')`
`BLS_WITHDRAWAL_PREFIX`	`Bytes1('0x00')`

时间参数

名字	值	单位	时间
`GENESIS_DELAY`	`uint64(172800)`	seconds	2 days
`SECONDS_PER_SLOT`	`uint64(12)`	seconds	12 seconds
`SECONDS_PER_ETH1_BLOCK`	`uint64(14)`	seconds	14 seconds
`MIN_ATTESTATION_INCLUSION_DELAY`	`uint64(2**0)` (= 1)	slots	12 seconds
`SLOTS_PER_EPOCH`	`uint64(2**5)` (= 32)	slots	6.4 minutes
`MIN_SEED_LOOKAHEAD`	`uint64(2**0)` (= 1)	epochs	6.4 minutes
`MAX_SEED_LOOKAHEAD`	`uint64(2**2)` (= 4)	epochs	25.6 minutes
`MIN_EPOCHS_TO_INACTIVITY_PENALTY`	`uint64(2**2)` (= 4)	epochs	25.6 minutes
`EPOCHS_PER_ETH1_VOTING_PERIOD`	`uint64(2**5)` (= 32)	epochs	~3.4 hours
`SLOTS_PER_HISTORICAL_ROOT`	`uint64(2**13)` (= 8,192)	slots	~27 hours
`MIN_VALIDATOR_WITHDRAWABILITY_DELAY`	`uint64(2**8)` (= 256)	epochs	~27 hours
`SHARD_COMMITTEE_PERIOD`	`uint64(2**8)` (= 256)	epochs	~27 hours

状态列表长度

名字	值	单位	时间
`EPOCHS_PER_HISTORICAL_VECTOR`	`uint64(2**16)` (= 65,536)	epochs	~0.8 years
`EPOCHS_PER_SLASHINGS_VECTOR`	`uint64(2**13)` (= 8,192)	epochs	~36 days
`HISTORICAL_ROOTS_LIMIT`	`uint64(2**24)` (= 16,777,216)	historical roots	~52,262 years
`VALIDATOR_REGISTRY_LIMIT`	`uint64(2**40)` (= 1,099,511,627,776)	validators

奖励和惩罚

Name	Value
`BASE_REWARD_FACTOR`	`uint64(2**6)` (= 64)
`WHISTLEBLOWER_REWARD_QUOTIENT`	`uint64(2**9)` (= 512)
`PROPOSER_REWARD_QUOTIENT`	`uint64(2**3)` (= 8)
`INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT`	`uint64(2**24)` (= 16,777,216)
`MIN_SLASHING_PENALTY_QUOTIENT`	`uint64(2**5)` (= 32)

NACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT= INVERSE_SQRT_E_DROP_TIME**2，其中 INVERSE_SQRT_E_DROP_TIME:= 2**12 epochs(大约18天)是不活动惩罚，将不参与验证人的余额减少到大约 1/sqrt(e) ~= 60.6%的时间。实际上，在 nepoch之后，脱机验证人保留的余额大约是 (1 - 1/INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT)**(n**2/2);所以在'INVERSE_SQRT_E_DROP_TIMEepoch后，它大概是 (1 - 1/ INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT)**(INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT/2)~= 1/sqrt(e)

每个区块最大操作数

Name	Value
`MAX_PROPOSER_SLASHINGS`	`2**4` (= 16)
`MAX_ATTESTER_SLASHINGS`	`2**1` (= 2)
`MAX_ATTESTATIONS`	`2**7` (= 128)
`MAX_DEPOSITS`	`2**4` (= 16)
`MAX_VOLUNTARY_EXITS`	`2**4` (= 16)

域类型

名字	值
`DOMAIN_BEACON_PROPOSER`	`DomainType('0x00000000')`
`DOMAIN_BEACON_ATTESTER`	`DomainType('0x01000000')`
`DOMAIN_RANDAO`	`DomainType('0x02000000')`
`DOMAIN_DEPOSIT`	`DomainType('0x03000000')`
`DOMAIN_VOLUNTARY_EXIT`	`DomainType('0x04000000')`
`DOMAIN_SELECTION_PROOF`	`DomainType('0x05000000')`
`DOMAIN_AGGREGATE_AND_PROOF`	`DomainType('0x06000000')`