介紹
“信標(biāo)鏈有了生命?！痹?2023 年 5 月 11 日和 12 日，以太坊面臨了兩次暫時(shí)的最終性丟失事件，測試了其韌性。盡管遇到這些挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)仍然保持著活力，并自主地從這兩個(gè)事件中恢復(fù)過來。我們即將深入探討這些值得注意的事件，審查它們的影響以及隨后實(shí)施的增強(qiáng)措施，以防止類似事件在未來發(fā)生。
事件概述
2023 年 5 月 11 日和 12 日將成為以太坊歷史上具有重要意義的日子，因?yàn)樵谶@兩天，以太坊的韌性受到了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。5 月 11 日，約在 20:19 UTC 時(shí)，以太坊主網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了區(qū)塊產(chǎn)生速度的顯著下降，導(dǎo)致最終確定延遲了四個(gè)紀(jì)元(epoch)——這是以太坊的第一次。第二天，發(fā)生了類似的事件，這次將延遲延長到九個(gè)紀(jì)元，并導(dǎo)致了不活躍懲罰。
在這些事件期間，觀察到網(wǎng)絡(luò)參與度出現(xiàn)了大幅下滑。第一次下滑發(fā)生在第 200,551 個(gè)紀(jì)元，導(dǎo)致最終確定暫時(shí)停滯，直到第 200,555 個(gè)紀(jì)元。第二次參與度下降出現(xiàn)在第 200,750 個(gè)紀(jì)元，導(dǎo)致最終確定再次暫停，直至第 200,759 個(gè)紀(jì)元。
盡管最初存在擔(dān)憂，但以太坊網(wǎng)絡(luò)通過自主恢復(fù)，展示了其內(nèi)在的強(qiáng)大韌性。這些事件不僅證實(shí)了以太坊信標(biāo)鏈的韌性，還突顯了潛在改進(jìn)領(lǐng)域。
不活躍泄漏(Inactivity Leak)
在非最終確定狀態(tài)期間，以太坊網(wǎng)絡(luò)部署了一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制，稱為“不活躍泄漏”。這一特性根植于以太坊 2.0 的 PoS 協(xié)議，旨在在重大干擾期間維持網(wǎng)絡(luò)功能，如第三次世界大戰(zhàn)或大規(guī)模自然災(zāi)害等事件，可能導(dǎo)致大量驗(yàn)證者離線，從而阻礙區(qū)塊最終確定。
如果網(wǎng)絡(luò)連續(xù)四個(gè)紀(jì)元(約 16 分鐘)無法確定區(qū)塊，將觸發(fā)不活躍泄漏模式。在這種模式下，未對區(qū)塊進(jìn)行證明的驗(yàn)證者將開始失去部分質(zhì)押的以太幣(ETH)。這種懲罰隨著時(shí)間的推移呈二次方增長，直到區(qū)塊最終確定恢復(fù)。
這種模式具有雙重威懾作用。首先，它取消了驗(yàn)證者證明的獎(jiǎng)勵(lì)。其次，它對不參與的驗(yàn)證者施加與其不活躍時(shí)間成比例的遞增懲罰。這種機(jī)制激勵(lì)驗(yàn)證者保持積極參與，加速網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)。這是在重大干擾期間維護(hù)網(wǎng)絡(luò)完整性的基石特性。
影響
對網(wǎng)絡(luò)參與者(驗(yàn)證者)：
根據(jù) Ben Edgington 提供的估計(jì)，假設(shè)在 8 個(gè)紀(jì)元的泄漏中有 65%的驗(yàn)證者離線，不活躍泄漏導(dǎo)致大約 28 個(gè) ETH 被銷毀。這相當(dāng)于每個(gè)離線驗(yàn)證者損失約 0.0006 個(gè) ETH。
此外，在中斷期間，證明獎(jiǎng)勵(lì)減少為零，導(dǎo)致額外損失了約 50 ETH，而這些 ETH 本可以通過其他方式發(fā)行?？偟膩碚f，驗(yàn)證者的估計(jì)總損失，包括不活動(dòng)懲罰和丟失的證明獎(jiǎng)勵(lì)，約為 78 ETH。
對用戶：
相反，最終用戶受到的影響很小。盡管可用區(qū)塊空間的減少導(dǎo)致交易處理能力降低，但 Gas 價(jià)格并未出現(xiàn)劇烈上漲，仍低于日內(nèi)峰值。更重要的是，網(wǎng)絡(luò)在這些事件期間始終保持活躍。
這意味著以太坊在沒有任何重大中斷的情況下繼續(xù)處理交易，展示了其韌性。因此，用戶可以在以太坊網(wǎng)絡(luò)上基本不受干擾地維持操作，即使面臨挑戰(zhàn)，也突顯了系統(tǒng)的強(qiáng)大韌性。
原因
Prysm 問題的核心在于缺少用于區(qū)塊重放的緩存機(jī)制。這種缺失加劇了系統(tǒng)負(fù)載，產(chǎn)生了過多的 go 例程，并加大了 CPU 壓力。在某些情況下，在上一個(gè)重放結(jié)束之前，新的重放就開始了，進(jìn)一步加重了系統(tǒng)壓力。
另一個(gè)加劇問題的因素是 Prysm 對來自先前紀(jì)元的證明錯(cuò)誤處理 - 本應(yīng)被忽略的數(shù)據(jù)卻沒有被忽略。這種低效率，加上對 head state 的次優(yōu)使用，給系統(tǒng)帶來了壓力，尤其是在存款激增和驗(yàn)證者注冊不斷增長的情況下。
這些事件還揭示了不同以太坊客戶端采用的策略之間的關(guān)鍵差異。當(dāng)面臨執(zhí)行客戶端問題時(shí)，Lighthouse 選擇丟棄證明以維持網(wǎng)絡(luò)活躍，而 Prysm 和 Teku 等則默認(rèn)使用舊證明生成區(qū)塊。
盡管面臨挑戰(zhàn)，但這些事件對于提供對軟件效率低下、設(shè)計(jì)選擇和網(wǎng)絡(luò)狀況的洞察力至關(guān)重要，使以太坊網(wǎng)絡(luò)更加強(qiáng)大。這一系列事件并未導(dǎo)致任何永久性損害，反而增強(qiáng)了以太坊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的韌性和多樣性。
復(fù)蘇
在這些事件中，以太坊信標(biāo)鏈的韌性得到了真正的考驗(yàn)，并且表現(xiàn)得非常出色。以太坊信標(biāo)鏈似乎蘊(yùn)含生命，正在自我修復(fù)。
成功恢復(fù)的關(guān)鍵因素是以太坊網(wǎng)絡(luò)上客戶端的多樣性。存在多個(gè)客戶端，每個(gè)客戶端都有獨(dú)特的處理網(wǎng)絡(luò)的方式，這被證明是一種福音。例如，當(dāng) Prysm 和 Teku 客戶端在舊證明的負(fù)載下掙扎時(shí)，Lighthouse 丟棄證明的策略確保了網(wǎng)絡(luò)的一部分保持活躍和正常運(yùn)行。
從本質(zhì)上講，以太坊的韌性來自于其客戶端的多樣性，這是一個(gè)在幫助網(wǎng)絡(luò)自我恢復(fù)時(shí)發(fā)揮關(guān)鍵作用的因素，從而消除了任何人工干預(yù)的需要。
經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
測試網(wǎng)與主網(wǎng)：這些事件強(qiáng)調(diào)了測試網(wǎng)環(huán)境與主網(wǎng)之間的差異。主網(wǎng)上擁有超過 60 萬個(gè)驗(yàn)證者和大量的提現(xiàn)操作，很明顯，實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和不可預(yù)測性通常超過測試環(huán)境。這表明需要進(jìn)行更嚴(yán)格的壓力測試，以更好地應(yīng)對現(xiàn)實(shí)世界的網(wǎng)絡(luò)狀況。
不活躍泄漏懲罰：在這些事件中，主網(wǎng)上不活躍泄漏懲罰的有效性得到了加強(qiáng)。這些懲罰在促進(jìn)驗(yàn)證者積極參與、維持網(wǎng)絡(luò)活躍度和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
活躍度的重要性：這些事件強(qiáng)調(diào)了活躍度在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的重要作用。在 LMD Ghost 協(xié)議的設(shè)計(jì)下，以太坊在整個(gè)過程中保持了活躍度，確保用戶受到的影響最小。與某些在網(wǎng)絡(luò)問題期間可能面臨停機(jī)時(shí)間的區(qū)塊鏈不同，以太坊將活躍度優(yōu)先于吞吐量。這種方法保護(hù)了用戶和網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，強(qiáng)調(diào)了沒有活躍度，無論吞吐量如何，網(wǎng)絡(luò)功能和用戶安全都會(huì)受到損害。
客戶端多樣性的重要性：恢復(fù)過程強(qiáng)調(diào)了擁有多樣化客戶端的價(jià)值。不同的以太坊客戶端對網(wǎng)絡(luò)事件有獨(dú)特的響應(yīng)，有助于提高網(wǎng)絡(luò)的整體韌性和穩(wěn)健性。
網(wǎng)絡(luò)韌性：這些事件是對以太坊網(wǎng)絡(luò)韌性的有力證明。盡管面臨重大挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)自我恢復(fù)并變得更強(qiáng)大，體現(xiàn)了復(fù)雜系統(tǒng)中的抗脆性概念。這種韌性為更廣泛的加密生態(tài)系統(tǒng)樹立了強(qiáng)大的先例，并表明了以太坊底層架構(gòu)和設(shè)計(jì)原則的穩(wěn)健性。
2023 年 5 月 11 日和 12 日的事件是以太坊發(fā)展歷程中的關(guān)鍵時(shí)刻。它們?yōu)樾艠?biāo)鏈活力的存在提供了實(shí)實(shí)在在的證據(jù)，即使在充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境中也是如此。隨著以太坊的不斷發(fā)展，它以這些經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不僅變得更加穩(wěn)健，而且更具抗脆性 - 準(zhǔn)備好繼續(xù)在去中心化和更遠(yuǎn)的道路上前進(jìn)。