科普：以太坊2.0信標鏈中的狀態轉換_Beacon

編者按：本文來自以太坊愛好者，作者：SlyGryphon，譯者&校對:IANLIU&阿劍，Odaily星球日報經授權轉載。信標鏈由區塊和不斷遞進的狀態組成；區塊被產出、簽名、傳遍網絡，然后用于更新狀態。下圖展示了主要的相互關系：

-實線表示聚合關系，虛線表示依賴關系。即發出箭頭的部分是聚合/依賴于箭頭所指向的內容的-此圖基于以太坊2.0詳述的0.10.1版所繪。與剛發布的0.11.0版本相比，上圖描述的內容在計算Domain的部分有些微區別，但整體關系與前一版本一致。創建一個新的區塊

國務院：推進科普與區塊鏈技術深度融合:為貫徹落實黨中央、國務院關于科普和科學素質建設的重要部署，依據《中華人民共和國科學技術進步法》、《中華人民共和國科學技術普及法》制定《全民科學素質行動規劃綱要（2021－2035年）》，其中要求實施智慧科普建設工程。推進科普與區塊鏈等技術深度融合，強化需求感知、用戶分層、情景應用理念，推動傳播方式、組織動員、運營服務等創新升級，加強“科普中國”建設，強化科普信息落地應用，與智慧教育、智慧城市、智慧社區等深度融合。（新華社）[2021/7/10 0:40:52]

創建區塊，要從當前的區塊鏈頂部開始。如果當前存在一條短的分叉鏈，則由分叉選擇算法，幫你選出“最合適”的區塊鏈頭。此外，即使某些slot被跳過，狀態仍會推進。BeaconBlockBody會包含所有需要被執行的操作。這些操作會被用于改變狀態、生成新的BeaconState。時隙、父區塊根、操作的根哈希會作為BeaconBlockHeader的組成元素被添加進狀態。要注意的是，BeaconBlockHeader組成元素之一的狀態根是零，因為狀態不能遞歸包含自己的哈希，否則會出現死循環。最終狀態的根哈希被算出并加入區塊，然后區塊哈希得到Blockroot并跟鏈的Domain放在一起，經過簽名后在網絡中傳播。Domain的意義是防止區塊被傳播到其他主網或測試網上發生碰撞。執行狀態轉換

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

節點收到SignedBeaconBlock后，要執行一些驗證，包含：確認簽名的有效性，及是否有對應父區塊的狀態。通過將狀態時隙推進到區塊所在時隙，然后執行BeaconBlockBody所包含的操作，我們便可以更新狀態。要注意的是，出現被跳過的時隙時，也會產生新的內部狀態，并推進當前狀態至下一個時隙，區別只是不會有其他附帶的執行動作。結果狀態應該與區塊生產者得到的狀態相同，因此我們能通過計算新的BeaconState的哈希值，與收到的區塊所記載的狀態根進行校驗。BeaconBlockHeader*

動態 | 區塊鏈技術入選科普雜志《科學美國人》2019十大突破性技術榜單:據新浪網今日新聞報道，美國科普雜志《科學美國人》公布 2019 十大突破性技術榜單。區塊鏈技術因在保障食品安全中的作用而上榜。 入選榜單具體原因：區塊鏈技術的發展應用將顯著改善食品污染源數據追蹤的困境。利用區塊鏈云端系統，食品制造商可以依次在計算機儲存各類過程的信息。[2019/9/29]

信標鏈狀態包含了四個區塊基礎組成信息中的三種——時隙、父區塊根哈希，和BeaconBlockBody的根哈希。在計算內部狀態時，最新的區塊時隙要和最新的狀態時隙要有所區別，因為如果出現被跳過的時隙，會使得最新的區塊時隙和狀態時隙不一致。比如，如果時隙7被跳過，則我們仍會以時隙6作為最新區塊，父區塊根和區塊體根哈希都仍將指向時隙6的區塊。這幾個元素作為一個集群，使用和BeaconBlockHeader相同的結構，不過使用的區塊根狀態永遠為零，因為狀態不能遞歸包含自己的哈希；在圖中表示為“BeaconBlockHeader”。這么做的好處是，我們可以輕易的計算出區塊根的狀態——通過計算狀態的根哈希，然后創建區塊頭的副本并插入正確的根狀態，最后計算整個區塊頭的哈希。鏈接的區塊能增加信任

科普時報：區塊鏈與云計算長期發展目標不謀而合:據《科普時報》今日報道，區塊鏈與云計算兩項技術的結合，從宏觀上來說，一方面，利用云計算已有的基礎服務設施或根據實際需求做相應改變，實現開發應用流程加速，滿足未來區塊鏈生態系統中初創企業、學術機構、開源機構、聯盟和金融等機構對區塊鏈應用的需求。另一方面，對于云計算來說，“可信、可靠、可控制”被認為是云計算發展必須要翻越的“三座山”，而區塊鏈技術以去中心化、匿名性，以及數據不可篡改為主要特征，與云計算長期發展目標不謀而合。[2018/5/4]

區塊鏈的重要特征就是，它以系統性信任取代了原來個體間的信任。系統性信任又可以通過以下幾個特征描述：大量處理器——這些處理器去中心化程度越高，可信程度也越高。客戶端多樣性——如果有多種客戶端供使用者選擇，就越能避免算法被集中掌控。開源——既可以讓公眾檢查算法，又可以進行分叉。將區塊鏈接在一起也可以增強系統信任——因為越早產出的區塊，它具有的權重就越大。在一般的分布式賬本/分布式數據庫中，因為不需要系統性信任，所以不需要這種鏈接。僅對最新區塊發動51％攻擊也許會成功，但是如果你想改動100個時隙之前的一個區塊，則攻擊者必須在這100個時隙都擁有控制著絕對多數的處理器。對于短程的分叉攻擊，整個網絡可能會對“哪條鏈才是主鏈”產生疑惑——例如，兩個競爭的區塊以不同的速度在網絡中傳播。但好消息是，由于區塊被鏈接在一起，因此真正的主鏈會更快被確認，而其他分叉鏈都不再有機會反客為主。如此一來，安全性可以得到保證，系統也可從容允許驗證者撤出自己的資金，不必擔心“無利害關系”攻擊。

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