VIT:Vitalik：HF1 提案_ITA

HF1為信標鏈首次硬分叉的暫時代碼名稱(點進鏈接參與協議升級永久命名的討論)，這次升級的主要目標為：

1.增加輕客戶端支持

2.修復一些信標鏈上的漏洞，這些漏洞發現時間比較晚，來不及在創世前修復

3.在需要進行較大的更新(分片、合并)之前，先在相對較小的更新中對硬分叉機制進行測試

HF1提議的共識改變

同步委員會

我們在信標鏈上添加了隨機取樣的“同步委員會”。這樣做的目的是讓輕客戶端以較低的開銷(每天至少需要約20KB來保持，需要約500個字節來確定單個區塊)來確定信標鏈頭。這將使得輕客戶端實際上可用于移動設備、信標鏈之類的瀏覽器內的應用案例(以及合并后的整個以太坊)，從而為更加去信任的錢包生態打好基礎。

在每個時間段內，隨機選擇1024位驗證者作為同步委員會的成員。同步委員會中的驗證者將發布證明當前鏈頭的簽名。這些簽名將作為LightClientUpdate對象的一部分被廣播至區塊鏈，這可以幫助輕客戶端找到鏈頭；并且簽名會被打包進鏈，驗證者會分得獎勵。

Vitalik Buterin：由于安全問題只用少量ETH質押:金色財經報道，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin由于擔心安全問題和保持安全的復雜性，他只用少量的ETH質押。Buterin在Bankless Podcast上表示，他并沒有把他所有的以太坊質押，只是 \"相當小的一部分\"，因為在網絡上安全投資需要多重簽名，這仍然是一個棘手的過程。如果你把你的ETH質押，訪問它的鑰匙必須在某個在線系統上公開。為了安全起見，它必須是一個多重簽名，而用于抵押的多重簽名仍然相當難以設置，它在很多方面都變得很復雜。[2023/6/30 22:10:38]

主要PR：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2130

核算改革(第一層)

給驗證者的獎勵不再通過計算得出。此前，我們的方法為存儲PendingAttestation對象然后在最后對它們進行處理。而現在我們添加了一個位字段以存儲每個驗證者的狀態，從而可以實時收集參與數據。位字段按照“混洗”的方法進行排序，以確保同一個委員會的驗證者的記錄同時顯示。這一改變的目的是簡化客戶端實現，并使得更新默克爾樹的成本更低。

Vitalik為印度新冠援救運動捐贈100個枚ETH和100枚MKR:4月25日，Polygon聯合創始人Sandeep推特顯示，Vitalik為印度新冠援救運動捐贈超60萬美元加密貨幣。目前印度新冠疫情嚴重，Polygon聯合創始人Sandeep發起了援救運動，發動加密貨幣圈提供幫助。根據Etherscan信息，以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 已經捐贈已捐贈了 100 個 ETH 和 100 個 MKR。[2021/4/25 20:55:41]

主要PR：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2176

核算改革(第二層)

我們每64個epochs更新一次驗證者集并進行一次懲罰核算，而不再每個epoch都計算一次。這樣做是為了極大地降低處理“空時段過渡(emptyepochtransitions)”的復雜性——比如，在一條參與率非常低的鏈中，兩個相繼的區塊之間隔了一千個slot，其間僅有空塊。目前為了處理這樣的鏈，客戶端們將需要每個epoch重新計算一次驗證者的余額以對驗證者執行怠工懲罰。而這項提案應用之后，客戶端僅需要每隔64個epoch核算一次。

Vitalik：以太坊2.0或需多年才能解決擴容問題:以太坊聯合創始人Vitalik Buterin表示，以太坊基礎層可擴展性還有很長路要走，很可能在很多年之后都無法實現區塊鏈基礎層擴容。按照Vitalik說法，基于應用程序基礎層擴容或許會在以太坊2.0最后一個主要階段完成之后才會出現，所以可能需要等待幾年。Vitalik表示，他鑒于當前情況建議將以太坊擴容工作全部放在二層Layer 2解決方案上，同時他建議一旦「以太坊1.5階段」完全通過權益證明，那么基本上就不會關注擴容問題了。如果用戶不確信「以太坊1.5階段」能夠解決容量問題，那么還可以采取折衷方法，即：擁有少量執行分片（比如4-8個）和更多數據分片。Vitalik建議在錢包中直接構建二層協議，比如MetaMask或Status，他也強調在「跨二層協議傳輸」方面需要做更多工作，二層解決方案可以某種方式成為協議本身一部分，而以太坊1.0則可以用作為Optimistic Rollup客戶端。[2020/10/3]

此外，我們對怠工懲罰(inactivityleaks)增加了兩項變動：

Vitalik：比特幣本質是一種金融工具:Vitalik Buterin在推特上回顧過去十年加密行業發展，他表示，金融在未來十年重要性會相對較低，加密貨幣領域需要適應這一現實。最終，加密貨幣會與更廣泛經濟趨勢高度相關。這并不意味著他們會免受其他事物（例如障礙/干擾）侵擾，但確實意味著敘事需要調整。Vitalik Buterin認為，比特幣本身主要是一種金融工具。以太坊本質上“金融性”沒有那么強，但即使如此，仍然存在一個事實，即區塊鏈合法地使很大一部分應用程序更好地涉及處理某種形式的貨幣/代幣/資金。[2020/6/3]

1.每個驗證者的怠工懲罰力度降低至1/4。也就是說，如果鏈上出現怠工懲罰，當一個完全離線的驗證者損失其余額的~10%的數額時，在此期間另一個90%都在線的驗證者僅損失其余額的~0.1%(而不是~1%)。這樣做是為了加大對作惡節點的懲罰力度，對那些僅僅由于網絡連接不佳而掉線的驗證者則降低懲罰力度。點進鏈接查看更多的討論

Vitalik Buterin推特發布五個以太坊擴展策略:\tVitalik Buterin在推特上發布了5個擴展策略：1、多條獨立鏈; 2、超大區塊; 3、不改變安全模型的逐步升級（例如、用壓縮的delta+STARKs替換txs+sigs）;4、雙層網絡（主區鏈和Plasma）;5、分片技術。此前Vitalik Buterin推特上稱，分片即將到來[2018/6/9]

2.區塊敲定后怠工懲罰會逐漸減少，而不會停止。即區塊被敲定后，離線節點的余額將持續減少，這樣確保了參與率顯著高于2/3，而不是剛剛超過閾值。點進鏈接查看更多的討論(不過請注意與此處略有不同)。

主要PRs：

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2192

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2194

懲罰常數調整

很慶幸，盡管我們還沒有完全解決驗證者懲罰的問題，但在某種程度上已經擺脫了困境。我們會改變以下常數：

1.INACTIVITY_PENALTY_QUOTIENT：

從2**26(=67,108,864)減少至3*2**24(=50,331,648)

2.PROPORTIONAL_SLASHING_MULTIPLIER：

從1提高至2

3.MIN_SLASHING_PENALTY_QUOTIENT：

從2**7(=128)減少至2**6(=64)

HF1提議的分叉選擇變更(大概)與HF1同步部署

通過(block,slot)對來做分叉選擇

目前，如果在最近的slot里沒有區塊發布，那么出于LMDGHOST證明的目的，該slot里面的證明會被算作支持證明者所支持的最近區塊。例如，在下圖，空白(BLANK)區塊的證明也會算入A的證明里。

但是，這容易招致34%攻擊。如果有m名驗證者被分配到每個slot，那么一個惡意攻擊者就可以控制每個slot的0.34*m。攻擊是這樣進行的：攻擊者不發布B，且不發布任何他們的證明。所有的誠實證明者對他們在slotn看到A、在slotn1什么都沒看到的聲明進行投票，在slotn2，誠實提議者會在區塊A上生成區塊C，而誠實的驗證者們會支持C。此時，惡意提議者發布B并對slotn1和n2做證明。這樣，底部分叉有0.68*m的驗證者支持它，而頂部分叉只有0.66*m的驗證者支持，由此底部分叉勝出。

這樣的攻擊在此論文的3.1部分有詳細描述：

https://econcs.pku.edu.cn/wine2020/wine2020/Workshop/GTiB20_paper_8.pdf

提議的修復方案是改變分叉選擇的運作方式——讓分叉選擇在(block,slot)對的樹上操作，而不是在區塊樹上。因此，在slotn1的誠實投票會算作在上圖對(BLANK,n1)的投票，也就是會被正確算作支持頂部分叉，那么頂部分叉的支持率會變成1.32*m，由此能夠打敗攻擊。

主要PR:

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/2197

分叉選擇對稱攻擊修復

分叉選擇還存在“對稱攻擊”?(balanceattack)，攻擊是這樣形成的：有2%的驗證者在一個slot結束之前發布少量證明，讓大于49%的網絡的人認為區塊A勝出，讓大于49%的網絡的人認為區塊B勝出。如果他們對廣播計時準確，針對每組人群的信息會及時到達，且在slot的邊界時間結束前不夠時間重新廣播信息到其他組。如果網絡環境對攻擊者而言是最理想的話，這樣的攻擊他們可以無限重復。

提議的修復方案是通過賦予下一個slot的提議者暫時但重要的分叉選擇權來“打破對稱”，他們能決定所有驗證者在分叉的哪一邊。

重要的文檔：

https://notes.ethereum.org/@vbuterin/lmd_ghost_mitigation

原文鏈接：

https://notes.ethereum.org/@vbuterin/HF1_proposal#Proposed-consensus-changes-in-HF1

來源|?notes.ethereum.org/@vbuterin

作者|VitalikButerin

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