撰稿:小飒法律团队

或许很多读者对区块链的了解在于比特币区块链网络。嵌套在环中的公共账本确实令人印象深刻，但今天的区块链网络已经有了不同的形式，信任是通过不同的共识机制和网络结构实现的。

2002年9月15日是激动人心的一天。这一天，以太坊的信标链与原来的主链合并，标志着以太坊的共识机制(PoW)彻底走向了权益证明(PoS)。

一个时隙和纪元信标链为以太坊的共识提供了一个恒定的时钟心跳。每个时隙12秒，一个周期是32个时隙，也就是6.4分钟。每个时隙一个块被添加到信标链，但是也有没有块被添加的时隙。所有节点需要有同步的时钟心跳，信标链的创建块位于Slot0。

验证者和证明POW机制的挖掘者紧密绑定在一起，而以太坊的验证者是PoS机制下的虚拟挖掘者，验证者节点可以在不消耗计算能力和电力的情况下获得奖励。验证者是“虚拟的”，因为它是由出质者激活的。在power，用户购买硬件，成为矿工。在以太坊中，用户承诺32ETH激活并控制由信标链节点执行的验证器。

在每个周期中，一个验证器被随机分配给一个槽。一个证明就像一个验证者的投票，这个投票的权重是由验证者节点的平衡决定的。验证者在网络中广播自己的证书，这些投票最终被记录在信标链中(信标链的内容主要是验证者的注册地址，每个验证者的状态和证书)。同时，验证者互相监督，举报投票冲突或举报反复参与投票的邪恶验证者。块提议者是从验证者中随机选择，并用于块构造。

委员会是一群验证者。委员会的选择，提议者的建立，审核者的安排，都是在一个叫RANDAO的伪随机过程中实现的。每个时间段都有一个由提议者和至少128名审核者组成的委员会。一个审核人在每个周期只能在一个委员会中。通常，网络中有8192个以上的验证者，从而确保每个时隙中有两组委员会。

委员会中验证者的主要职责是为他们认为最新的区块投票，这被称为LMD幽灵投票。在Slot1中，提出一个块，然后由两个验证器证明；委员会A中的一个验证者离线。Slot1中的证明和块传播网络并到达许多验证者。在Slot 2中，有另一个块，委员会B中的验证者没有看到，所以证明信标链头是Slot1中的块。请注意，该验证器不同于插槽1中的离线验证器。在Slot3中，委员会C中的所有验证者运行LMD幽灵投票，并独立地给出结果一致的证明。

四信标链检查点是周期的第一个时隙中的一个块。如果第一个时隙中没有块，则检查点是前一个最近的块。每个周期必须有一个检查点块，一个块可以是属于多个周期的检查点。

请注意，插槽65至插槽128没有块。Epoch2检查点应该是插槽128上的一个块。由于缺少数据块，Epoch2检查点仍然是插槽64上的一个数据块。纪元3的情况类似。Slot192是空，所以前一个块Slot180是Epcoh3的检查点。

在投票给LMD幽灵时，验证者也会投票给当前循环中的检查点，称为目标。这种投票被称为卡斯珀FFG投票，它还包括一个以前的检查点所谓的来源。在图中，Epoch1中的验证者投票支持创世块的源检查点和该块的目标检查点槽64。在Epoch2中，同一个验证者投票给同一个检查点。只有分配到一个时隙的验证者才会为时隙LMD幻影投票。然而，对于每个定期检查点，所有核查人员都投票支持FFG。

当一个周期结束时，如果它的检查点得到2/3投票权重的支持，则它被认为是合理的状态。

如果检查点B被证明是合理的，并且下一个循环中的检查点被证明是合理的，那么B将最终确定为有限的。通常一个关卡会在两个时间段内完成，也就是12.8分钟。

上图中，epoch边界区块(上面提到的检查点)是由区块提出者提出的，其中记录了Slot64得到了Epoch2中所有验证者三分之二以上的权重投票，该区块被委员会通过，即达到了正当化状态，从而导致了它的前一个检查点。Epoch1的源检查点的状态被改变，并且Slot32上的块被从对齐改变为精简，因此Slot32之前的所有块也被确认，即卷绕操作被完全完成。

六区块链浏览器验证在信标链的区块链浏览器(https://beaconcha.in/)中，我们可以验证上述共识机制是否如上文所述的那样工作，进一步加深理解。

左边是出生纪元，表示是否达到最终状态。可以发现，Epoch中有两个块没有被最终证明。同时在右边标注了最新提议的方块，可以发现找到方块的时间接近12s，与理论一致。每个区块都标有其时代、槽和区块的支持者。

进入每个区块的页面，可以看到参与投票的证明数、投票数和审核人数(显然这个区块存在不符合规则的审核人，审核人可以举报这些审核人并获得奖励)。

写在最后，姐妹队认为，区块链的本质是信任的成就。随着技术的升级，达成信任的方式越来越多，每个链条都有自己独特的共识机制，防止节点作恶。这也许就是区块链的生命力和科技的魅力。

认识技术，拥抱技术！

参考资料:

[1]https://ethos . dev/beacon-chain # beacon-chain-validator-activation-and-life cycle

[2]https://github.com/ethereum/consensus-specs

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