以太坊2.0 POS挖礦(ETH2 Staking)教程（一）Topaz測試網(wǎng)

引言

由以太坊2.0客戶端構(gòu)建團(tuán)隊(duì)之一的Prysmatic Labs發(fā)布的以太坊2.0的第一個主網(wǎng)配置的測試網(wǎng)Topaz終于在4.15正式啟動了兔毒。該測試網(wǎng)針對的是以太坊2.0第0階段的測試，即實(shí)現(xiàn)信標(biāo)鏈（beacon chain）和質(zhì)押（staking）。
早在去年1月宴合，以太坊在reddit上就進(jìn)行過一次AMA^[1]（Ask Me Anything）般又，對以太坊2.0的進(jìn)展做了詳細(xì)的說明碰酝。當(dāng)時預(yù)計第0階段的正式啟動預(yù)計會在2019年11月或2020年1月。然而現(xiàn)在已經(jīng)是2020年5月份了澎迎，目前仍處在第0階段的測試階段，正式啟動時間依然沒有確定选调〖泄可見以太坊和其他項(xiàng)目類似，對于進(jìn)展的預(yù)計過于樂觀仁堪，預(yù)計上線時間什么的也就只能聽過算數(shù)哮洽，圖一樂而已。

本人在去年10月的時候就已經(jīng)參與過Prysmatic Labs的測試網(wǎng)的Staking了弦聂，并且在官方discord中提交過幾個問題袁铐。當(dāng)時的版本BUG非常多揭蜒。然而時隔半年多，看到報道說他們的測試網(wǎng)已經(jīng)有超過2.5萬驗(yàn)證者參與了剔桨，這個數(shù)字的確超過了我的預(yù)想屉更。沒想到測試階段的Staking就有這樣的熱度，看來社區(qū)對于以太坊2.0的關(guān)注程度相當(dāng)之高洒缀。于是我便帶著好奇參與這一次的測試網(wǎng)了瑰谜。

開啟Staking的過程踩了一些坑，也會在這里記錄下來給大家作參考树绩。

話不多說萨脑，進(jìn)入正題。

名詞解釋

先解釋幾個的專有名詞饺饭。

PoS: 即Proof of Stake渤早，中文叫“權(quán)益證明”。一個乍聽上去一臉懵逼的詞瘫俊，其實(shí)很簡單鹊杖，泛指通過鎖定代幣獲得新代幣的挖礦方式。與之對應(yīng)的是PoW-Proof of Work扛芽，工作量證明骂蓖，即通過計算來獲取新代幣的挖礦方式，比如比特幣川尖。
Staking：質(zhì)押登下。指的是Pos中參與區(qū)塊驗(yàn)證并獲得新代幣的過程。
beacon chain: 信標(biāo)鏈叮喳。信標(biāo)鏈?zhǔn)?Eth2 的核心被芳，它管理著驗(yàn)證者和分片的協(xié)調(diào)。信標(biāo)鏈?zhǔn)鞘聦?shí)的源泉馍悟，Eth2 的所有其他方面都從這里啟動筐钟。
validator: 驗(yàn)證者。抵押ETH后赋朦，負(fù)責(zé)對區(qū)塊進(jìn)行提議（propose）或證明（attest）篓冲，并獲得收益。

準(zhǔn)備工作

1. Metamask

Metamask是一個基于瀏覽器插件的ETH錢包宠哄。
官網(wǎng)：https://metamask.io/
教程：http://bjiebtc.com/qianbao-metamask-shiyongjc/
按照教程操作壹将，到記完助記詞并進(jìn)入主界面即可。然后點(diǎn)擊上方的網(wǎng)絡(luò)切換按鈕毛嫉，默認(rèn)的為主網(wǎng)絡(luò)诽俯，這里需要切換到Goerli測試網(wǎng)絡(luò)，如下圖：

切換到Goerli測試網(wǎng)絡(luò)

2. 主機(jī)

個人電腦承粤、本地服務(wù)器暴区、云服務(wù)器都可運(yùn)行闯团。官方的最低配置要求如下：

操作系統(tǒng)：64位Linux，Mac OS X仙粱，Windows
處理器：Intel Core i5–760或AMD FX-8100或更高
內(nèi)存：4GB RAM
儲存空間：20GB可用空間SSD
互聯(lián)網(wǎng)：寬帶連接

一定要滿足該最低要求房交！
如果使用1GB內(nèi)存和2GB交換的主機(jī)（去年10月測試可行）運(yùn)行信標(biāo)鏈客戶端，一定時間后將會報錯退出伐割。別問我是怎么知道的候味！
由于運(yùn)行時必須保持24/7在線，因此還是推薦租云服務(wù)器來進(jìn)行Staking隔心。配置起碼要2核4G白群。

參與Staking！

參考官方文檔：https://prylabs.net/participate

1. 下載代碼

新建任意目錄硬霍，進(jìn)入后執(zhí)行以下代碼：

git clone https://github.com/prysmaticlabs/prysm && cd ./prysm

等待下載完成后即可帜慢。

2. 獲取測試所需的ETH - G?ETH

G?ETH即Goerli測試網(wǎng)所用的ETH。記住測試網(wǎng)的ETH沒有任何價值唯卖，僅作為測試用粱玲。
在官方文檔中點(diǎn)擊第2個步驟，再點(diǎn)擊METAMASK圖標(biāo)連接到錢包：

連接metamask

之后會出現(xiàn)metamask彈窗耐床，點(diǎn)擊授權(quán)。接下來會提示你至少需要32個G?ETH才能參與楔脯。點(diǎn)擊Need G?ETH撩轰，并在彈窗中點(diǎn)擊Yes please。

獲取32個G?ETH

3. 生成驗(yàn)證者的密鑰

執(zhí)行以下代碼創(chuàng)建賬戶

./prysm.sh validator accounts create

創(chuàng)建的過程中看到INFO accounts: Enter a password:之后輸入密碼并記住所輸密碼昧廷，之后按下回車即可成功創(chuàng)建賬戶堪嫂。
完成后會看到以下字符。復(fù)制0x....的部分木柬。

========================Raw Transaction Data=======================
0x.......
...........
...........
===================================================================

4. 發(fā)送驗(yàn)證者存款

上述拷貝下來的內(nèi)容中包含驗(yàn)證者賬戶的信息皆串。將內(nèi)容粘貼到官方文檔中的步驟3的輸入框內(nèi)，然后點(diǎn)擊步驟5的make deposit按鈕眉枕，之后在metamask的彈窗中確認(rèn)該筆交易即可恶复。

將上一步驟復(fù)制的內(nèi)容粘貼到此處

發(fā)送存款交易

5. 運(yùn)行信標(biāo)鏈(beacon chain)和驗(yàn)證者(validator)客戶端

官方文檔的這一步驟在發(fā)送驗(yàn)證者存款之前，不過放在最后也沒有關(guān)系速挑。

一旦開始驗(yàn)證之后谤牡，信標(biāo)鏈客戶端和驗(yàn)證者客戶端需要24/7全天候在線才能進(jìn)行Staking，否則將會受到懲罰姥宝。因此需要保證兩個進(jìn)程在關(guān)閉終端后繼續(xù)保持運(yùn)行翅萤。
關(guān)閉終端后保持進(jìn)程運(yùn)行的常用方法為nohup，或者screen腊满。由于驗(yàn)證者客戶端需要輸入賬戶創(chuàng)建時設(shè)置的密碼才能繼續(xù)套么，而nohup運(yùn)行時會因無法輸入密碼而退出驗(yàn)證者客戶端培己，因此這里使用screen運(yùn)行。

通過screen開啟客戶端

創(chuàng)建并進(jìn)入一個新的screen session：

screen -S beacon_chain

運(yùn)行信標(biāo)鏈客戶端

./prysm.sh beacon-chain

等待開始運(yùn)行后胚泌，按下快捷鍵CTRL+A+D脫離終端省咨。此時會顯示[detached from xxxx.eth2test1beacon]并退回到原來的回話，信標(biāo)鏈節(jié)點(diǎn)將會繼續(xù)保持運(yùn)行诸迟。如果要回到信標(biāo)鏈session茸炒，使用-r參數(shù)即可：

screen -r beacon_chain

以同樣的方式開啟驗(yàn)證者客戶端，創(chuàng)建一個新的screen session并將步驟2改成./prysm.sh validator并輸入密碼即可阵苇。
如果忘記創(chuàng)建的screen session名稱壁公，運(yùn)行screen -ls可查看所有創(chuàng)建的screen session。

注意事項(xiàng)

開始Staking需要經(jīng)歷三個階段：
1.初始同步（initial sync）：和其他區(qū)塊鏈一樣绅项，開始階段需要同步所有的歷史區(qū)塊紊册。這一階段信標(biāo)鏈進(jìn)程將會占用大量內(nèi)存、CPU和帶寬資源快耿。以xx云的2H4G云主機(jī)為例囊陡，客戶端開始時同步速度為大約20區(qū)塊/秒，但運(yùn)行一段時間后會緩慢降至0.4區(qū)塊/秒掀亥。此時重啟客戶端會恢復(fù)到初始速度撞反，同步完成大概需要重啟3-4次历帚，整體時間根據(jù)主機(jī)性能和網(wǎng)速需要2小時-12小時茄螃。這一階段如果開啟驗(yàn)證者客戶端，將會一直處于等待信標(biāo)鏈同步完成的狀態(tài)顽爹，因此可暫時不管驗(yàn)證者客戶端撮竿，等到同步完成后再開啟吮便，節(jié)省資源。
1. 等待成為驗(yàn)證者：信標(biāo)鏈同步完成后幢踏，開啟驗(yàn)證者客戶端髓需，此時會進(jìn)入等待隊(duì)列。處于等待隊(duì)列的驗(yàn)證者沒有收益房蝉。此過程大約需要24小時左右僚匆。
2. 進(jìn)行驗(yàn)證并獲取收益：等待完成后即成為驗(yàn)證者，被分配到特定分片進(jìn)行提案（propose）或證明(attest)搭幻。持續(xù)完成提案或證明即可獲得收益白热。
可設(shè)置swap交換區(qū)增加虛擬內(nèi)存，防止內(nèi)存不足導(dǎo)致信標(biāo)鏈客戶端出錯粗卜，特別是在初始同步階段屋确。增加swap的方法詳見：https://blog.csdn.net/blog_liuliang/article/details/80435134

參考

Ethereum 2.0 Reddit AMA