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以太坊 10 年的正常运行时间取决于隐藏的共识权衡

以太坊研究员 Luca Zanolini 解释了为什么网络将连续区块生产与最终结算分开,认为这种结构可以让以太坊在软件故障、中断和验证者参与度下降的情况下继续运行。 

摘要
  • 以太坊将区块生产与最终确定性分开,以便在验证器故障和网络中断期间交易继续进行。
  • 自动不活动处罚会减少离线权益,直到活跃验证者重新获得足够的权重以恢复最终结果。
  • 随着以太坊研究人员追求更快、更灵活的结算,客户端多样性限制了相关软件故障。

他的账户将以太坊长达十年的区块生产记录与当前关于更快的最终确定和更清晰的共识设计的工作联系起来。

与此同时,以太坊使用一个进程来不断添加区块,并使用另一个进程将旧区块标记为最终区块。生产层遵循活跃验证者支持的链,而最终层需要至少三分之二的活跃权益总数的批准。如果该阈值消失,最终性可以暂停,而不会停止新的块。

这种区别在 2023 年 5 月变得显而易见,当时客户端故障在 24 小时内两次破坏了最终结果。第一次中断持续了大约25分钟,第二次则持续了近一个小时。区块继续到达,交易仍然可用,网络在没有协调重启的情况下恢复了。

为什么以太坊能够避免网络全面停止

Zanolini 表示基础层停止将冻结的不仅仅是简单的代币传输。借贷平台无法处理清算,预言机无法更新价格,汇总无法发布数据或证明,桥梁无法确认新状态。当用户缺乏链上响应时,风险将继续增加。

强制重启还会将恢复工作交给一小部分开发人员、运营商和验证者。他们需要诊断故障、就修复方案达成一致并协调网络的返回。相反,以太坊的目标是只要诚实的大多数清醒验证者可以进行通信,就继续生产区块。

削减和不活动泄漏恢复秩序

最终层通过签名的验证者投票来保护已确定的历史记录。冲突的块或证明可以产生协议可以检查的证据。 “协议只会惩罚它能证明的东西,”扎诺里尼写道。签署矛盾历史的验证者可能会因为削减而失去权益。

当最终性在四个时期以上仍然不可用时,以太坊也会使用不活动泄漏。离线验证者逐渐失去有效权益,在长期中断期间处罚会增加。这会改变投票平衡,直到参与的验证者再次控制足够的股份以自动完成链。

该过程不需要硬分叉或手动重新启动。当不活跃的股份减少时,区块生产仍在继续。 Zanolini 将这种恢复路径描述为以太坊设计的核心部分,因为该协议可以返回最终状态,而无需等待每个离线验证器重新连接。

客户端多样性限制软件故障风险

当一个共识客户控制过多的股份时,以太坊的模型就会变得更加脆弱。超过三分之一的客户可能会在重大故障期间威胁最终结果。控制超过二分之一可能会扭曲分叉选择,而高于三分之二的客户端可以帮助在操作员做出反应之前确定无效历史记录。

正如 crypto.news 之前报道的,2025 年 12 月 Fusaka 升级后的 Prysm 故障将验证者参与率推至约 75%。网络错过了 41 个 epoch,验证者损失了大约 382 ETH 的奖励,但其他客户端继续工作,以太坊避免了失去最终性。

以太坊基金会的协议共识团队目前正在研究更清晰地分离区块生产和最终性的方法。三月份的一项研究提案建议使用一个抽样委员会来获得更快的区块,同时通过一个单独的流程最终确定其背后的链条。这将使两个系统使用不同的计时和安全设置。

5 月 11 日的更新称,以太坊的下一次共识工作将侧重于减少最终确定时间,目前正常情况下大约需要两个 epoch。另据 crypto.news 报道称,Vitalik Buterin 支持 Minimmit,这是一种拟议的单轮最终确定系统。该提案可以更快地解决区块,尽管其当前设计接受的形式容错能力低于 Casper FFG。

Zanolini 的解释将以太坊的弹性视为一组相互关联的选择,而不是一个功能。连续区块保留访问权限,最终性保护已确定的历史记录,大幅削减可证明不当行为的价格,不活动处罚支持自动恢复,多个客户端减少了更广泛的验证器网络中共享错误的影响范围。