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イーサリアム 2.0：ビーコンチェーンのブロック構造

· 約4分

イーサリアム 2.0 にはコンセンサスレイヤーとしてビーコンチェーンがあります。このチェーンのブロック構造を調べてみました

ブロックデータ​

キーデータ型内容
slotuint64Slot の番号
proposer_indexuint64バリデータに振られているインデックス
parent_rootBytes32親ブロックのルートハッシュ
state_rootBytes32ステートデータのハッシュ
bodyBeaconBlockBodyボディーオブジェクト
body.randao_revealBLSSignatureRANDAO のランダム値更新データ
body.eth1_dataEth1Data eth1 ブロックに対する投票データ（ eth1 ブロックのハッシュ、バリデーターの預金ツリーのルートハッシュ・既にに行われた預金の数を含んでいる）
body.graffitiBytes32任意のデータ
body.proposer_slashingsListスラッシュするブロック提案者リスト
body.attester_slashingsListスラッシュする検証者リスト
body.attestationsList[Attestation]現在ブロックに対する投票リスト
body.depositsList[Deposit]バリデーターになるための新しい入金リスト
body.voluntary_exitsList[SignedVoluntaryExit]退出したいバリデーターリスト

randao_reveal​

RANDAO 用のデータです。詳細はまた別途まとめます。

state_root​

イーサリアムの state と block の関係と似ています。 block にあるのは変更リストであり、それを一個前の block の state に適用することで、新しい state が計算できます。

詳細は下記に参照してください。

引用元：https://github.com/ethereum/consensus-specs/blob/dev/specs/phase0/beacon-chain.md#beaconstate

class BeaconState(Container):
    # Versioning
    genesis_time: uint64
    genesis_validators_root: Root
    slot: Slot
    fork: Fork
    # History
    latest_block_header: BeaconBlockHeader
    block_roots: Vector[Root, SLOTS_PER_HISTORICAL_ROOT]
    state_roots: Vector[Root, SLOTS_PER_HISTORICAL_ROOT]
    historical_roots: List[Root, HISTORICAL_ROOTS_LIMIT]
    # Eth1
    eth1_data: Eth1Data
    eth1_data_votes: List[Eth1Data, EPOCHS_PER_ETH1_VOTING_PERIOD * SLOTS_PER_EPOCH]
    eth1_deposit_index: uint64
    # Registry
    validators: List[Validator, VALIDATOR_REGISTRY_LIMIT]
    balances: List[Gwei, VALIDATOR_REGISTRY_LIMIT]
    # Randomness
    randao_mixes: Vector[Bytes32, EPOCHS_PER_HISTORICAL_VECTOR]
    # Slashings
    slashings: Vector[Gwei, EPOCHS_PER_SLASHINGS_VECTOR]  # Per-epoch sums of slashed effective balances
    # Attestations
    previous_epoch_attestations: List[PendingAttestation, MAX_ATTESTATIONS * SLOTS_PER_EPOCH]
    current_epoch_attestations: List[PendingAttestation, MAX_ATTESTATIONS * SLOTS_PER_EPOCH]
    # Finality
    justification_bits: Bitvector[JUSTIFICATION_BITS_LENGTH]  # Bit set for every recent justified epoch
    previous_justified_checkpoint: Checkpoint  # Previous epoch snapshot
    current_justified_checkpoint: Checkpoint
    finalized_checkpoint: Checkpoint

eth1_data​

内容はバリデーターになる際の預金のルートハッシュと総数と、ブロックハッシュになります。 ブロックハッシュが１個しかないので、シャーディングの際にどうなるかは気になりますね。

class Eth1Data(Container):
    deposit_root: Root
    deposit_count: uint64
    block_hash: Hash32

proposer_slashings と proposer_slashings​

バリデーターはブロック提案者と検証者として担当する処理があり、その処理が正しく実行できなかったり、または悪意の行為をした場合、罰則によって預かった預金を減らされてしまうことがあります。これが「スラッシュ」と呼ばれています。 この２つの項目はこれらの情報を記録するための項目です。

イーサリアム 2.0のスラッシュとは？ で紹介した Epoch#208 の slot#6669 で proposer_slashings のデータがあります。 興味ある方はどうぞ。

https://beaconcha.in/slot/6669#overview

まとめ​

ビーコンチェーンはコンセンサスレイヤーとして、メインはバリデーター関連の情報を記録しているようなイメージですね。