悟空挖礦：人人都能讀懂的「以太坊2.0分片設計」_以太坊:RAN

當我們在7-11買早餐的時候，如果只有一個收銀員，就要排很長的隊等待結帳；如果有兩個收銀員，立刻就會快一倍；假如有四個收銀員，也許就不用排隊了。這就是分片的基本邏輯，把一個人的工作分給多個人來完成以提升效率。

從以太坊分布式賬本的角度來看就是：分片前只有主鏈這一個賬本，每秒大約能處理12～45筆交易，當交易量大于這個數據時就需要排隊，也就是網絡會擁堵；分片就是把一個賬本變成64個賬本，讓它們同時來處理交易，相當于7-11開了64個收銀臺來收銀。分片的邏輯很簡單，但為什么如此難以實現？因為把一個賬本分成64個賬本記賬，會面臨很多新的問題，分片技術要做的正是解決掉它們。本文將從這些問題出發，來弄清以太坊2.0的分片到底是怎么一回事。如何分片1.把交易分配給分片一個分片中包含交易和把交易打包進區塊的驗證者，完成分片的第一步就是要確定如何給某個分片分配交易和驗證者。先來看分配交易。讓我們用三個村莊的故事來理解：有一個漁村、一個獵戶村、一個農夫村，村莊內和村莊間常常有交易，但沒有貨幣，大家記賬。以前是用一個賬本記三個村子的賬，速度有點慢，現在改成三個賬本記，那么由哪個賬本來記哪些帳了？有一個方法是，三個賬本放在那兒，來了一筆交易后，看哪個賬本前沒人排隊就記在哪個賬本上；但這會帶來一個問題就是，每個賬本都必須有所有人的賬戶信息，不然我來你這里排隊，而你沒有我的賬戶。正因為如此，該分片方式的一個主要問題就是不能減少單一賬本上存儲的數據量，而這種存儲需求對于想參與記賬的節點是很高的門檻；該方式還需要解決雙花問題，因為一個人可以同時在不同的分片中花費同一筆錢。另一個方法是，漁村有一本賬，獵戶村有一本賬，農夫村有一本賬，賬本中都只有自己村莊的賬戶信息，也只記錄自己村莊內的交易。如此一來三個賬本就可以同時記賬，記賬效率高，存儲需求少。這正是以太坊采用的分片方法：狀態分片，每個分片存儲且只存儲屬于自己分片的賬戶狀態。在實現上，以太坊是由用戶自己選擇加入哪一個分片，而不是按自然村莊分片。狀態分片最大的問題是，如果漁村的人要和獵戶村的人交易怎么辦？漁村的賬本里沒有獵戶村人的賬戶，獵戶村的賬本里也沒有漁村人的賬戶。實際上，這正是分片技術面臨的最大考驗，跨分片通信。徹底解決這一問題的時候，就是以太坊2.0可以被使用的時候。本文將在第二部分討論該問題的一些解決方法。2.把驗證者分配給分片在把交易安排到不同的分片后，下一個要解決的問題是如何為某個分片分配記賬的人，也就是分配驗證者。以太坊有64個分片，每個分片有128位驗證者，如果分片的驗證者是固定的或者可預知的，那攻擊者控制分片，也就是收買128中的2/3是一件容易的事情，怎么辦？以太坊的解決辦法是隨機從所有驗證者中選出某個分片的驗證者，并且每6.4分鐘更換一次驗證者。如此一來，攻擊者就只有萬億分之一不到的幾率能控制一個分片中2/3的人。信標鏈的主要工作之一就是為分片鏈分配驗證者，該工作最需要關注的是隨機性的實現。首先在于隨機性的重要程度，如果不能隨機分配驗證者，就無法保證賬本的安全；其次在于隨機性的難度，在區塊鏈上實現隨機是一件異常困難的事，可以認為到目前為此還沒有真正稱得上是工程實現了的經受了驗證的隨機算法。以太坊的方案是使用RANDAO+VDF提供隨機數，以實現隨機性。把RANDAO拆解成RAN和DAO就很易理解，它是指一群人中的每個人都獨自提出一個隨機數，再把所有人的隨機數合在一起生成最后被使用的那個隨機數。因為任何人都難以知道其他人提供的數字，也就難以預知合起來的最終數字。

數據：1億枚USDC從未知地址轉至Huobi:金色財經報道，Whale Alert數據顯示，0x17開頭未知地址分兩筆將共計1億枚USDC（每筆50,000,000枚）轉至Huobi。[2023/1/6 10:58:52]

不過RANDAO模型有個缺陷，就是提供最后一個數字的人是有機會作弊的：他知曉前邊所有人提供的隨機數之和，也就能通過調整自己提供的數字使得最終結果對自已有利。

為解決這一問題，以太坊引入了VDF，它的作用很簡單，就是讓最后一個提供隨機數的人無法在自己提供數字之前算出之前所有人的隨機數之和，因而也就無法操縱隨機數。3.由中繼者存儲分片不知道你有沒有發現，輪換賬本的驗證者將帶來一個新問題：驗證者一會兒被分配去漁村記賬，一會兒被分配去獵戶村記賬，如果他手上沒有全部的賬戶信息，如何記賬？如果他有全部的賬戶信息，就又是拿著一個全賬本，沒有做到狀態分片。為解決這個問題，以太坊提出了一個重要的新設計：無狀態客戶端。簡化理解就是，漁村的賬本就放在漁村，獵戶村的賬本就放在獵戶村，驗證者手中不拿賬本，只負責在不同村莊間跑來跑去記賬。那么誰來保管不同村莊的賬本？以太坊引入了中繼者這個角色，由他們負責存儲不同分片的賬戶狀態，且可以只為某一分片服務。中繼者的工作易于理解，但怎么為他們的服務付費、如何保證他們的誠實……這些相關機制的設計是需要解決的全新問題，也是社區成員應該參與討論的治理問題。無狀態客戶端的實際情況比上文描述的復雜很多。「交易」本身的構成與未分片時不同，它要附帶見證數據以證明自己是有效的。可以認為在1.0中，驗證者需要自己存儲舊賬，以驗證新交易；在2.0中，交易需要自己把舊賬帶上，交給驗證者作驗證。但我們無法要求每個用戶都存儲全部的舊賬，以便在發起交易后能夠證明該交易，這時候就需要「中繼者」，它存儲了該分片的全部賬戶狀態，只要用戶提起需求，它就能夠幫助用戶向驗證者提供交易的見證數據。到這一步，就完成了把一個賬本分為多個賬本，也就是劃分分片的工作。

非營利性志愿者組織New York Cares通過出售NFT籌集資金:10月13日消息，非營利性志愿者組織New York Cares通過出售NFT為Stand with Students籌集資金，這是一項幫助支持當地公立學校的舉措。該系列將包含由Open AI的DALL-E創建的超過16,000件數字作品。（CoinDesk）[2022/10/13 14:26:41]

對于以太坊愛好者來說，成為一名合格的以太坊礦工是一種最好的選擇。

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數據：第三季度風投機構向加密初創公司投資44.4億美元，同比下降37%:10月12日消息，根據研究公司PitchBook的數據，加密行業風險投資在第三季度跌至一年多以來的最低水平。PitchBook的數據顯示，在全球范圍內，風投機構本季度向加密初創公司投資了44.4億美元，比2021年同期下降了37%。與第一季度的高點相比資金下降更為嚴重，當時風險投資者向加密貨幣和區塊鏈公司投資了創紀錄的88.3億美元。（彭博社）[2022/10/12 10:32:12]

CFPB主管：華盛頓太癡迷于加密貨幣:金色財經報道，CFPB主管Rohit Chopra表示，金融科技的其他領域值得政策制定者對數字資產給予同樣的關注。

同時也是金融穩定監督委員會成員的喬普拉承認，由于Facebook過去有興趣幫助創建穩定幣，因此穩定幣已成為監管機構的主要關注點。 （theblock）[2022/9/23 7:15:41]

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