區塊鏈:科普：以太坊 2.0 網絡的四項健康指標_以太坊交易所有幾個

有很多文章都介紹了該如何衡量以太坊 2.0 驗證者的表現，卻很少有文章提及該如何評估整個以太坊網絡的健康狀況。這里有幾個重要指標，能為網絡運營者以及想要參與以太坊網絡的人（無論是運營節點還是直接成為驗證者），提供有用的信息。在本文中，我們將給其中一些指標下定義，闡述它們的含義，其度量方式，以及如何用它們來辨別網絡的健康度。

網絡活性這一指標用來衡量以太坊 2.0 區塊鏈上新的區塊多快能夠得到敲定（finalized）。該指標的重要性在于，在一個區塊還沒有被敲定以前，它是有可能被替換的，因此區塊中的轉賬也不能算到帳了。如果以太坊 2.0 區塊鏈不能持續地賦予區塊最終確定性，就無法實現為交易和狀態提供不可篡改性的基本目標。

網絡活性的分值區間為 0% 至 100% 。得分為 100% 表示區塊能在協議允許的范圍內以最快速度獲得最終確定性（finalization）；得分為 0% 表示區塊經常得不到最終確定。如果網絡活性是 0% ，無論驗證者表現得多好，都會開始虧錢，因為整個網絡無法為區塊賦予最終確定性。

網絡活性通常是 100% ，在驗證者間網絡通信不佳之時下降到 50% 。如果網絡活性值下降到 50% 以下，就表明網絡出現了嚴重問題。

動態 | 鏈客社區聯合北京交通廣播推出區塊鏈技術科普節目:12月11日15:15—16:00，區塊鏈技術社區——鏈客區塊鏈技術社區將聯合北京交通廣播FM103.9從零開始為大眾科普解碼區塊鏈技術，蜻蜓FM及北京廣播網同期進行全球直播。首期做客嘉賓為鏈客區塊鏈技術社區創始人郄建軍和百度區塊鏈產品負責人于雅楠。[2019/12/11]

-圖 1：網絡活性值區間-

網絡活性值的計算公式如下：

利用當前時間戳（current timestamp）和一些網絡常量可以計算出當前時段（current epoch）：

動態 | 人民日報官方微博科普區塊鏈 強調區塊鏈不等于比特幣:人民日報官方微博今早發表9圖科普區塊鏈。其中涉及區塊鏈的特點有：1、安全；2、不可篡改；3、可訪問；4、無第三方。區塊鏈對未來的影響：1、不需繁瑣個人證明；2、看病避免反復檢查；3、旅行消費更加便捷；4、交易無需第三方。同時強調，區塊鏈不等于比特幣。比特幣只是區塊鏈技術的一種應用，區塊鏈還有醫療衛生、食品安全、版權保護等諸多應用領域。[2019/10/28]

最終確定時段從活躍的以太坊 2.0 節點處獲得。

參與率這一指標用來衡量實際生成見證消息（attentation）的驗證者在預期數量中的占比。該指標的重要性在于，參與率越低，每個實際參與的驗證者所獲得的獎勵就越低，如果參與率過低的話，就會導致網絡失去活性。

良好的參與率位于 80% 至 95% 之間。如果參與率降至 67% 以下，區塊就無法得到敲定，網絡活性也會開始下降。

動態 | 區塊鏈技術入選科普雜志《科學美國人》2019十大突破性技術榜單:據新浪網今日新聞報道，美國科普雜志《科學美國人》公布 2019 十大突破性技術榜單。區塊鏈技術因在保障食品安全中的作用而上榜。 入選榜單具體原因：區塊鏈技術的發展應用將顯著改善食品污染源數據追蹤的困境。利用區塊鏈云端系統，食品制造商可以依次在計算機儲存各類過程的信息。[2019/9/29]

-圖 2 ：參與率區間-

參與率的計算公式如下：

值得一提的是，分子的值有多種不同的填法。可以是最后一個時段內區塊中包含的見證消息數量，可以是節點所看到的最后一個時段內的見證消息數量，可以是來自最后一個時段的區塊中包含的見證消息數量，等等。也可以用滯后的數據得到一個滯后的參與率，例如使用倒數第二個時段的相關數量。用來計算參與率的具體方法取決于用戶及其可獲得的數據。

正在參與見證的驗證者（attesting validatior）指的是那些依據驗證者生命周期被視為活躍、正在退出或遭受罰沒的驗證者。

動態 | 幣安科普MimbleWimble算法:幣安官方推特今日發布隱私算法Mimblewimble的科普貼，在下方留言區大量網友留言猜測是否是基于 Mimblewimble算法的隱私幣Grin或者Beam即將登陸幣安交易所，其中猜測Grin的呼聲更高。[2019/9/2]

大多數驗證者都是為了獲得獎勵而參與進來的。預期驗證者收益指的是驗證者履行職責一年可得到的預期收益，用預期可得 ETH 除以質押 ETH 數量所得的比例來衡量。

-圖 3 ：驗證者的最大收益值 vs. 提交證明的驗證者總人數（估值）-

重要的是要理解一點，即使驗證者完美地履行了自己的職責，其獎勵也可能會因為 2 過低的參與率或是跌至 0% 的網絡活性值而減少。因此，謹慎起見，預期驗證者收益應該只占驗證者最大收益值的一部分。例如，將上文所述的基礎收益乘以參與率，可得出一個更具代表性的全網驗證者收益估值，因為較低的參與率會降低所有驗證者的預期收益。但是，鑒于網絡參與率起伏很大，可以使用一個平均參與率來計算出更精確的代表值。即便如此，也只有可能計算出一個預期值，畢竟是這是一個前瞻性指標。

科普時報：區塊鏈與云計算長期發展目標不謀而合:據《科普時報》今日報道，區塊鏈與云計算兩項技術的結合，從宏觀上來說，一方面，利用云計算已有的基礎服務設施或根據實際需求做相應改變，實現開發應用流程加速，滿足未來區塊鏈生態系統中初創企業、學術機構、開源機構、聯盟和金融等機構對區塊鏈應用的需求。另一方面，對于云計算來說，“可信、可靠、可控制”被認為是云計算發展必須要翻越的“三座山”，而區塊鏈技術以去中心化、匿名性，以及數據不可篡改為主要特征，與云計算長期發展目標不謀而合。[2018/5/4]

獎勵水平是否算得上優厚，主要得看參與見證的驗證者的成本。這里的成本是多種多樣的，先要理解成本才能考慮獎勵。值得注意的是，運行驗證者節點的成本通常是用法幣來計算的，而收益卻是用以太幣來計算的，因此需要用到一個兌換率。假設每個驗證者每月的成本是 25 美元，ETH 的幣價是 200 美元，則收益高低情況如下所示：

-圖 4 ：扣除成本后的預期收益-

預期驗證者收益可以根據具體的驗證者數量按照上圖計算得出；提供見證消息的驗證者人數可以從以太坊 2.0 節點處獲得。

質押有效性是一種衡量驗證者的 ETH 質押量占比的指標。以太坊 2.0 使用一種叫做有效余額的指標來判斷證明的權重，而且絕大多數驗證者的權重都會打一個折扣，即，實際余額高于有效余額。例如，如果一個驗證者的余額是 31.7 ETH ，有效余額是 31 ETH ，其中有 0.7 ETH 在驗證者生成見證消息的過程中是無用的。隨著驗證者的實際余額發生變化，“無用” 的 ETH 數量也會發生變化，但是很少會等于 0 。

質押有效性的重要性在于，用來保護網絡的 ETH 越多越好。就網絡安全而言，那些被驗證者鎖定但是不能用于生成證明的 ETH 是一種浪費。另外，它對于每個質押者來說也很重要，因為收益是基于有效余額計算的，較低的質押有效性會降低他們從驗證者運營中獲得的預期收益。

據估計，以太坊 2.0 一經發布，質押有效性將在 90% 左右，基本上是穩定的，因為有的驗證者虧錢，有的驗證者賺錢。隨著節點運營者學會如何更高效地運行其驗證者節點，質押有效性就會下降，因為實際余額雖然沒有上限，但是有效余額的上限是 32 ETH 。

-圖 5 ：質押有效性區間-

單個驗證者的質押有效性的計算公式如下：

若想獲得全網質押有效性，有效余額應取所有提供證明的驗證者的有效余額之和，實際余額應取所有提供證明的驗證者的實際余額之和。

罰沒風險

罰沒是以太坊 2.0 網絡對驗證者的終極制裁：驗證者會被扣除一部分押金，并立即被逐出驗證者池。但是，后一句中的 “部分” 取決于某個驗證者被罰沒之前和之后其它驗證者的行為。同一時間遭到罰沒的驗證者人數越多，每個人所承擔的罰金就會越高（欲知詳情，請參見這篇文章）。

-圖 6 ：罰金在押金中的占比-

可以預見的是，由于罰沒機制很好理解，這一情況出現的概率會很低。這也使得這一指標的追蹤變得更加有趣，一旦指標值過高，就表明網絡遭到了攻擊。如果罰沒風險超過 15% ，即表明有大量節點遭到罰沒，應該調查其原因。

-圖 7 ：罰沒風險區間-

罰沒風險的計算公式是：

要注意的是，這是一個估值。原因有以下兩點：第一，罰沒風險假定所有驗證者的實際余額都是 32 ETH ，事實卻并非如此；第二，被罰沒的實際代價不僅取決于當前的罰沒風險，還取決于罰沒機制觸發后 18 天內的風險，因為之前被罰沒的驗證者會被遺忘，又會出現新的驗證者被罰沒。

這些指標提供了關于整個以太坊 2.0 網絡的概要信息，可以幫助 ETH 持有者決定是否要參與質押，并管理其風險；可以支持運營者流暢運行其節點；還可以向用戶顯示，Eth2 網絡正如預期那樣運行。

（完）

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