以太坊-彼岸-POS

工作量证明最被人诟病的一点就是浪费电力，于是区块链社区中出现了大量其他共识算法。以太坊中给出的解决方案是权益证明。

产生权益证明的基本逻辑是这样的：

1. 工作量证明拼的是算力
2. 算力=矿机数量（一次性投入）+电力（持续投入）= 钱
3. 也就是说工作量证明实际上拼的是钱，但这个过程中还损耗了大量的电力
4. 那么不如直接靠钱来完成共识，即权益证明。

核心概念 #

• 时隙（slot）：出块的间隔，POS中为12秒
• 时段（epoch）：32个时隙组成一个时段
• 验证者（validator）：只有向存款合约存入32个以太币并运行三个软件（执行客户端、共识客户端、验证客户端）才能成为验证者。验证者被激活后（为了限制新验证者加入网络的速度，以太坊中存在一个激活队列）验证客户端将接收新区块，并对交易进行检查确保其有效并在区块上进行签名，然后在网络中发送支持该区块的投票（即认证，attestation）。
• 提议者（proposer）：在每个时隙会随机选择一个验证者作为区块提议者，提议者负责创建新区块并发送到网络的其他节点中。
• 验证者委员会（validator committee）：在每个时隙会随机选择一些验证者作为委员会，委员会成员需要投票确定所提议的区块的有效性。
• 执行客户端（execution client）：继承了旧版本的可用功能，包括接收、处理交易，管理交易树，EVM。执行客户端将交易进行打包、执行智能合约，将区块数据发送给共识客户端。
• 共识客户端（consensus client）：共识客户端的作用是保持节点与以太坊网络的同步，包括从其他节点接收区块，执行分叉选择算法。
• 验证者（validator）：验证者需要验证新区块、提议新区块
• 检查点（checkpoint）：权益证明使用检查点来管理确定性，每个时段中的第一个区块是检查点，如果一对检查点通过了认证，那么这对检查点将被升级为最终确定状态。

交易过程 #

1. 用户通过私钥创建并签署交易。
2. 将交易发送给以太坊执行客户端进行验证
3. 执行客户端将交易放到本地交易池，并广播到其他节点
4. 等待每12秒一次的提议者选举

如果当前节点是提议者，即共识客户端收到通知被任命为提议者：

1. 调用本地执行客户端的create block方法创建区块
2. 执行客户端将交易池中的交易打包为一个区块、执行交易，得到一个区块哈希。
3. 共识客户端从执行客户端获取交易和区块哈希，将其加入信标区块
4. 共识客户端广播区块，等待网络中超过总质押以太币66%的认证通过，该交易就被认为“最终确认”。

如果当前节点是不是提议者：

1. 共识客户端通过区块广播协议接收区块
2. 共识客户端验证区块
3. 将交易发送给本地的执行客户端
4. 执行客户端执行交易并验证区块头中的状态
5. 执行客户端将数据传回共识客户端，共识客户端将区块加入到自己的区块链头并通过网络广播认证结果