41、以太坊权益证明机制与合并后的技术解析

以太坊权益证明机制与合并后的技术解析

1. 以太坊节点与权益证明机制概述

以太坊网络中有两种重要节点：信标节点（Beacon nodes）和验证节点（Validator nodes），它们在网络中承担着不同的功能，具体如下表所示：
| 节点类型 | 连接方式 | 质押要求 | 区块创建 | 操作类型 |
| — | — | — | — | — |
| 信标节点 | 通过P2P连接到其他信标节点 | 参与网络无质押要求 | 验证有效性并在信标链传播区块 | 读取 |
| 验证节点 | 与单个信标节点建立专用连接 | 参与网络需质押以太币 | 提议并签署区块 | 写入 |

1.1 权益证明机制原理

在权益证明（PoS）机制中，验证者将资金质押在以太坊链上的智能合约中，这笔质押金作为抵押品，如果验证者行为不诚实或疏忽，可能会失去它。验证者负责检查新块的有效性，偶尔也会自己创建和传播新块。与工作量证明（PoW）机制相比，PoS具有多个优势：
- 能源效率更高 ：无需大量能源进行计算。
- 进入门槛更低 ：参与共识过程不需要像ASIC这样的高端、昂贵的专用硬件。
- 降低中心化风险 ：鼓励更多节点保障网络安全。
- 激励参与的以太币发行量低 ：因为所需能源少。
- 应对51%攻击更有效 ：对不当行为施加经济惩罚，使攻击者成本远高于PoW。

1.2 成为验证者的条件与流程