信标链简介以太坊 2.0

Thebeaconchainisanewblockchain（我们要谈到的信标链是一条全新的区块链），并且在新的以太坊中占据核心位置。

这条链承担的其中一个职能是让验证者可以参与质押系统、替代矿工的角色而成为链的构建者。另一个职能是存储分片状态的索引。

####职能1：质押系统网关

首先，我们会在当前的以太坊区块链上部署一个注册器合约（registrationcontract），这样做的目的是在现有的链与信标链在可预见的未来里共生（大概是两年左右）。

你要先在注册器合约中质押32ETH，就可以获得一张收据（也就是区块链客户端可以读取的一个事件（event）），这张收据即是你的“会员卡”，表明committer（即质押者）具有担任验证者的资格。注意，因为这个过程是单向的，所以无法从这个系统中撤离回到现有的PoW链上。一旦你提交了32ETH到质押系统里，押金只能退回到某个具体的分片上（在分片部署之后），但不能回到EVM上（译者注：意即回到PoW链上，因为到时候分片上的虚拟机是EWASM）。如果你敏锐地察觉到好像产生了两种平行的ETH，那么——其实你是对的:)。详情请看TwoPointOh:TheTaleofTwoEthers。

在完全转变为PoS系统之后，PoW链会退化为一个分片或者一个masterarchivecontract（主存储合约）（更多详细内容请看TwoPointOh:TheLegacyShard），而上述质押过程将完全发生在信标链及其连结的分片上，整个过程会更加自然且流畅。

在信标链上注册之后，验证者会被随机分配去为一到两个分片做验证（有关这一部分，请看我写的有关验证者的文章）。验证者会将他们所在分片上的数据和信标链上的数据相结合，用来形成新的区块；在还没轮到他们提议区块的时候，同意/拒绝其他验证者提议的区块。

-生产区块-

重申一遍，信标链上没有我们通常用到的数据——它不存储现行以太坊区块链上存储的任何信息，包括账户的余额、跟代币相关的合约、dApp的状态等等。它只存储两样东西：验证者列表和Attestation（证明信息）。

####职能2：存储Attestation

Attestation即是经过确认并且由验证者签过名的哈希值，它们实时记录着一个特定分片的状态。听起来很烧脑对不对？让我来详细解释一下。

任意数据经过哈希之后会转换成一串字母和数字组成的字符串；一旦原始数据改变了一丢丢，输出的字符串就会完全不同。举个例子，打开这个生成器，输一个Hell进去，你可以看到输入框下面会出现一串输出值；你只要加一个o变成Hello，输出值就会完全不一样。

如果将一副高清图片进行哈希，哪怕只改变一个像素点，产生的哈希值也会完全不同。这意味着，即便改变再怎么细微，产生的哈希值也会截然不同，因此非常容易被察觉。

因此，我们不需要深入一个分片，我们完全可以认为哈希值代表了执行操作的数据（比如代币转账或者转移非同质代币的所有权）。分片好比是区块链的硬盘。每隔一段时间，只要某个分片上的数据发生了变化（哪怕100万个账户中有一个账户的余额变了），就会有一个新的哈希值从这个新的状态中产生出来，然后被认证到信标链上作为检查点（Checkpoint）。换句话来说，无论什么时候，只要某个分片上的数据改变了，验证者就会立即把这种变更报告给信标链。因此，分片间可以通过信标链来跟踪彼此的变化、实现分片间异步（即非实时）通信。至于这一点的重要性，我会在文章TwoPointOh:Sharding中解释。

“信标链”由此得名。信标链就像是灯塔，可以帮助我们在大雾弥漫的海域中互相定位——所有的分片通信都会通过信标链来完成，节点也会借此相互沟通，并合作打造一个区块链系统。

####信标链节点与验证者客户端

现在你可能会疑惑，验证者节点和挖矿节点怎么适应新的系统，它们会不会改名换姓。答案是：当然会变化了。

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