自從Vitalik Buterin和其他的聯合創始人在2014年推出以太坊以來，可伸縮性問題一直都是討論的一部分，在一段時間的討論之后，以太坊開發人員一致認為，挑戰“以太坊 2.0”版本可以對這個問題有所幫助，它解決了擴展問題，并實現了創建一臺龐大的分布式“世界計算機”的承諾。

以太坊2.0

目前，以太坊仍然使用其主網上的工作量證明（PoW）挖掘協議進行操作。然而，以太坊2.0將主要由一個股權證明（Pos）框架支持，其中Beacon鏈將是網絡上所有發生的一切的中心。Beacon鏈被指定為即將交付的以太坊2.0框架的第一個組件，它將有效地充當新系統的脊梁，將提供大量所需可伸縮性的碎片捆綁在一起。以太坊開發商希望解決PoW開采和網絡擁堵造成的能源消耗過大的問題，這些問題以高昂的天然氣費用扼殺了Dapp。碎片鏈最初將通過聚合事務就其訂單達成共識，從而在以太坊2.0上實現規模，同時將實際哈希留給主鏈。以太坊2.0系統的最后一層是VM層，它將提供一個框架，以當前以太坊主網的方式執行智能合約和事務。

Beacon鏈的重要性可以通過描述它為整個系統提供維持的跳動的心臟來解釋。它的主要功能是監督和管理POS協議本身的執行，以及大量的碎片鏈的執行，以確保以太坊2.0的擴展。它的職能包括提名塊投標人、批準和管理驗證者、監督定期對擬議區塊進行表決的驗證委員會、使用懲罰和獎勵來執行網絡規則，以及為碎片定期報告提供一個中心錨點，以便快速執行交叉碎片交易。

Beacon鏈的眾多功能

Beacon鏈的許多功能之一是將一組節點維護為塊驗證器。每個節點都需要32個ETH的總和，它們基本上是整個以太坊2.0系統運行的核心。當一個節點將32支ETH股份發送到現有POW主干網上的智能合約時，經過幾次有效性檢查后，它將被鎖定，并將信息傳送給Beacon鏈客戶端。然后，Beacon鏈將節點插入到Beacon鏈上的驗證器集中，通過在Beacon鏈和碎片鏈上提出塊，它在PoS協議中起著關鍵作用。

Beacon鏈管理驗證器退出系統的退出過程。根據pos協議，初始股權加上其累積的獎勵和懲罰，在由Beacon鏈從一端管理到最后的過程中，在97天后返回到碎片鏈。如前所述，Beacon鏈管理其本身和主碎片鏈上的pos框架。與POW不同的是，不存在塊挖掘競爭，因此塊提議者由Beacon鏈隨機選擇來進行散列。這也許是整個pos系統的核心，因為如果沒有真正的隨機性，就會有瀆職或集中的風險。

Beacon鏈所做的其他事情是在規則的16秒間隔內產生塊，而不是在PoW系統上看到的不規則間隔。在每個16秒插槽期間，隨機選擇的塊提議者從Beacon鏈驗證器接收所有關于以前塊的信息，并將它們組織成一個塊，然后在鏈上發布。當以太坊2.0切分框架完全啟動并運行時，據說每個碎片都會有一個隨機選擇的提議者在Beacon鏈過程的一個縮影中收集該特定碎片的事務信息。然后，這些信息將形成一個塊，由碎片委員會投票表決。

Beacon鏈功能的另一個關鍵部分是通過適當分配獎勵和懲罰來維護pos系統的規則。它不斷地跟蹤和更新驗證者的余額，并為他們在系統規則范圍內保持自己的行為分配獎勵，這是對良好行為的激勵。如果他們違反了規則，Beacon鏈從他們的32 ETH余額中移除一部分，并將他們從系統中驅逐出去。它還對沒有出席投票的驗證者處以輕微的懲罰。如果驗證器的定金低于16 ETH，Beacon鏈也會自動將它們從驗證器集中彈出。

Beacon鏈的最終功能是處理交叉鏈接，通過將每個碎片連接到中央Beacon鏈脊柱將一個切分的網絡連接在一起的線程。通常，每個碎片的當前狀態被記錄為Beacon鏈塊上的一個交聯鏈。當塊完成時，碎片塊也會自動被認為是最終完成的，這使得它成為對交叉碎片事務中其他碎片的支持。目前，Beacon鏈背后的開發框架已經完成了大約60%的工作，而在加密圈內預測開發時間是一項眾所周知的困難工作。盡管如此，市場上的消息是，Beacon鏈開發應該在年底前完成，一個多客戶的Beacon鏈測試網可以在2019年第一季度開始運行。

對于任何對以太坊2.0的開發感興趣的人來說，這意味著這一愿景可能最早在明年實現。這是否真的會發生在給定的時間范圍內呢？只有時間才能說明問題。