Hi guys, I'm Bruce, I'm learning Ethereum Protocol. I'm good at Web development. Follow me on Twitter: https://twitter.com/brucexu_eth, my telegram: https://t.me/brucexu_eth.
UNIX 的设计理念、FOSS 的开源思想都是很值得一看的视频，尤其是很多刚刚接触技术或者开源的。这一点在国内的技术学习资料上面很少见。简单的说就是模块化、爱自由、无许可、开放开源等。
TODO 深入学习了解下 Cypherpunks movement 这个，密码朋克宣言等 https://www.activism.net/cypherpunk/manifesto.html。这个是加密文化和精神层面的洗礼。
以太坊的最初设计和定位就是 A Next-Generation Smart Contract and Decentralized Application Platform，就是做一个实用的通用的区块链平台，上面可以承载各种去中心化应用，构建一个新世界。
因此，以太坊的构建需要遵循一些原则和文化，比如模块化、可信中立、开放开源、比较平台和中立，不做定制等等。以太坊的升级流程也是通过 EIP（社区驱动，不断的讨论、修补，定稿） -> 客户端落地实施升级。比较大的改动都会通过硬分叉的方式实现。
TODO 实际升级的时候如何实现某个时间点切换的？例如最近的 Dencun 升级，背后的升级操作是怎么样的？按照目前我的思路，客户端需要改造升级，然后支持 Blob 这个存储，之后节点升级客户端版本重启之类的才可以实现新的功能吧？还是提前升级好了，到时候有个开关切换？
TODO 以太坊的 Validator 是不能停机的，如果不提供服务将会导致扣费。那么 Validator 的升级是如何进行的？
以太坊的模块化设计，是从 PoW 转成 PoS 开始的，目前的架构：
- Execution Layer：运行智能合约、存储 Accounts State、运行处理交易
- EVM：Ethereum Virtual Machine，就是智能合约运行虚拟机，可以简单类比 Docker Container 或者 serverless，对被调用的智能合约代码创建一个虚拟机进行代码运行，并且输出相应的结果或者改造到 The World State
- State (data) & Transactions：具体的以太坊区块链上存储的状态和数据
- P2P layer：网络的节点信息交互和传输
- 对外接口：
- JSON-RPC API：可以直接暴露给外部的一些 Dapps
- Engine API：用于跟 Consensus layer 进行同步和交互 canonical block（TODO canonical block 是什么）
- 实现：Geth、Nethermind、Besu、Reth、ethereumjs
- Consensus Layer：包括共识算法选举块的逻辑、分叉选择、Block gossip（TODO）
- Fork choice：Fork choice 算法会选出来一个合适的链，具体算法是 LMD GOHST (Latest Message Driven - Greedy Heaviest Observed SubTree)（TODO 了解下逻辑）
- P2P layer：跟其他 consensus 客户端交互，实施 blocks gossip，选出一个 global ledger 所有人都同意
- Blobs：EIP-4844 升级之后，存储的内容
- RANDAO：TODO
- Validator：是一个运行在 Consensus 客户端上的插件，支持 staking 来获得激励
- 对外接口：
- Beacon API： 跟 Validators 进行沟通和
- 实现：Prysm、Lighthouse、Teku、Nimbus、Lodestar
一个以太坊完整的支持质押的 full node 上面需要运行 Execution client、Consensus client 和 Validator。通常是需要同时运行，听 Kenway from XHash 的说法，有一些算法的限制，防止不在同一台服务器上运行。开发者常用的查询以太坊信息、智能合约状态的服务其实就是通过 RPC 连接到了一个 Execution 客户端查询的。
Testing in Ethereum
很多客户端或者工具，测试挑战挺大的。包括比较常见的性能测试、压力测试、单元测试之类的。
工作流程通常是：提出想法 -> 研究 -> 产出标准（EIP）-> 实施 -> 测试 -> 客户端升级更新。非常缓慢和漫长。
通过 AllCoreDevs call、论坛 EthMagicians、Discord EthCatHerders 来沟通。当然未来还有 EIP Fun 这个社区和项目。
以太坊路线图
Vitalik 会周期性的更新，基本包括了整个以太坊的发展阶段以及接下来的一些重点工作等。
关键词和概念：
- Gossip Protocol https://www.cs.umd.edu/~dml/papers/ethereum_fc21.pdf
- LMD GHOST
- Ethereum Roadmap https://domothy.com/roadmap/
World State vs Accounts State：
World State 包含了整个以太坊网络的全部 state，是一个 mapping（TODO 有待验证或者找到原始数据），映射了所有的 Accounts 和 Contacts。通过 Merkle Patricia tree 数据结构来存储（TODO 存储位置？）。一个全新的以太坊钱包地址是没有办法在 World State 上被找到，因为之前没有过交易，所以不会被存储，否则这个钱包地址几乎无限，会导致 World State 太大。因此有些场景需要钱包进行至少一次交易才可以。
Accounts State 就是比较具体的到某个地址的存储数据，包括 storageRoot, Balance 等等，后面详细介绍吧。
除此之外，以太坊还包括 Transaction、Block 和 Blob 等数据，下图是一个简单的关系图（没有包括升级后的 Blob）。
Credit: https://www.lucassaldanha.com/author/lucas-saldanha/
TODO Lucas Saldanha 的博客有很多不错的图示，比较适合参考绘制以太坊
TODO https://twitter.com/EIPFun/status/1759938858286776710
TODO 介绍下这个数据结构。这个数据结构用来存储 Ethereum World State，然后存储和验证数据比较高效。
TODO 不错的介绍文章：
- https://medium.com/cybermiles/diving-into-ethereums-world-state-c893102030ed
- https://docs.dogechain.dog/docs/concepts/ethereum-state
TODO 还有这个数据结构介绍一下。
Week0 预习视频笔记：
传统的软件下载方式，就是正常的有个服务器，大家去下载：
问题很明显，可能会比较慢，对这个服务器也有比较大的成本和压力。
BitTorrent 就是每个电脑都保存一些数据，一开始比较慢，其他人会先下载一个片段，之后再交叉同步。所以会越来越快，越多人下载和分享就会越快。但是每台电脑要开放自己的宽带进行上传，要有分享精神。
简单的说就是 P to P 直接链接和进行信息交换，避免了中心化的中转和单点的控制。信息也会被保护的很好，不容易被篡改或者丢失。
比较简单和基础吧。没看过的看看就行。
接昨天的 Part 3。
第一阶段：PBS 设计
PBS 有 5 点设计要求：
- Untrusted proposer friendliness: 一个 PBS 机制不应该依赖于某些受信任的 proposer。
- Untrusted builder friendliness: 同样，它也不能依赖于 builder 不会作恶。
- Weak proposer friendliness: 它不对 proposer 有过高的要求（设备好，带宽大等要求）
- Bundle unstealability: proposer 不能从 builder 构建好的包中，提取交易来构建自己的 block body。
- Consensus-layer simplicity and safety: 不能损害共识层。
第一阶段主要是实现 PBS 的需求。在 Proposer 选择和广播的方式上稍微有一些区别，对应也有共识层的复杂度或者宽带需求等问题。
第二阶段：mev-boost 实现
通过新增 Relay 和 searcher 两个角色解决。TODO 咋解决的？
第三阶段：enshrine Proposer-Builder Separation (ePBS) 设计
TODO Vitalik 提出的 Two-Block HeadLock (TBHL) 研究一下。TODO https://ethresear.ch/t/why-enshrine-proposer-builder-separation-a-viable-path-to-epbs/15710
EPF Protocol Studies 的目的就是因为以太坊协议的需求量增加，需要不断的有一些才能的人加入到 core level 的级别。这个 EPS 就是来提供教材和填补这个空缺的。
10 周的课程，两个阶段。前半段是协议的运行机制、架构、概念。第二部分就是两个方向：开发和研究。都是核心开发者和研究员来带课。
EPS 计划目的之一也是一起构建一个不错的 wiki，方便未来大家自学。可以赶紧贡献一下。这个课程不涉及到应用层的 Solidity 开发。
视频的内容基本上可以看 https://twitter.com/EIPFun/status/1775443183884763521 这里的笔记。
发现了问题如何贡献 Wiki 呢？
贡献指南 简单的说：
- 避免重写或者 copy，优先使用链接的方式
- 仔细阅读一下贡献规范等，代码仓库在 https://epf.wiki/#/contributing
- 提交到 main 分支上，等待 merge
- 不要放一些 dapp、l2、rollups 之类的无关信息，内容会被 EIP 覆盖，而不是 ERC
具体的一些目录格式就具体自己看吧。不要用 LLMs 来生成，质量要好一些。强行硬蹭了一个 PR eth-protocol-fellows/protocol-studies#149，发现了一个 URL 错了。
基础知识简单概述一下，我大概都知道一些：
- Cryptography
- Hashing：哈希算法，简单的说就是通过一个算法可以对任何内容生成一个字符串，不可逆转而且尽量追求不能碰撞。比较简单的模型是求余数算法，但是碰撞的几率非常高。如果一旦可以碰撞，这个 hash 算法就不太安全了。
- Public key cryptography：不对称公钥私钥加密算法，具体流程就在这个图
- Data structures
- Merkle trees：就是每个节点带有叶子结点内容 hash 的一棵树，好处就是很容易校验得出某个节点的内容是否被篡改过。因为内容变化之后，Hash 得到的字符串会发生变化。
- Merkle trees：就是每个节点带有叶子结点内容 hash 的一棵树，好处就是很容易校验得出某个节点的内容是否被篡改过。因为内容变化之后，Hash 得到的字符串会发生变化。
- Networking, p2p and distributed systems：分布式网络，包括信息互相传播等等算法
- Software development basics
- Programming languages, compilers
- Ethereum as a platform
- From a user perspective：通过钱包工具调用 RPC 发送相关的交易，通过签名来确认是自己签发的操作，之后进入网络后进行广播
- As a dapp developer：编写智能合约，部署上主网，进入到以太坊各个节点，state 存储到 World State 里面。
- “在 proto-danksharding 中，一个 Block 扩容 3 个 blob 不够，在 full-danksharding 中会进一步扩展。( Target: 16 MiB, Max: 32 MiB )”。不是最多可以到 6 个 blob 吗？
- Validator 对 block 和 blob 的 Attest 的工作流程是怎么样的？相关代码在哪里？
- 以太坊 PoW 到 PoS 我目前的理解是节点和服务器还是挺多的，只不过不需要每一台服务器都需要大量的运算挖矿，但还是需要开机提供服务，为什么能源消耗可以缩减这么多呢？
- DAS 的工作原理是 validators 去抽样、保存部分 blob 到服务器上，相对均匀一些，合并之后是可以还原的。但理论上确实会存在丢数据的可能性，所以降低了安全性。
- PBS 是 proposer builder separation，主要用于增强 transactions censorship resistance https://notes.ethereum.org/@vbuterin/pbs_censorship_resistance
- 核心思想是两种角色分离：builder 负责创建和广播 block body（消耗大，硬件高）、proposer 负责创建和广播 block header，选取一个 body 添加到 header 里（消耗低，硬件低）
- TODO header 的部分内容不是根据 body 生成的吗？可以随便选择一个 body 加入 header？需要看看代码和找到 raw data 了解下
- PBS 的出块步骤（以 Hybrid PBS 为例）：
- step1 Proposer 先把它的 Mempool 中的所有交易公布出来，组成一个 crList (censorship resistance list) ，广播给所有的 Builder。
- step2 每个 Builder 从 crList 中选取交易进行排序，直至填满 Block 的 Gas Limit。Builder 无法插入自己的私有交易来获取 MEV，因为交易必须广播给 Proposer。Builder 也无法拒接打包某个交易，因为要填满 Gas Limit
- TODO 目前如何通过插入私有交易来获取 MEV？
- step3 所有 Builder 都公布自己最终排序出来的交易列表的 Hash，并发送给 Proposer，Proposer 从中选取一个 Hash，填入 Block header 并广播。
- 解决了上面的 TODO，Hash 还是根据 body 由 builder 生成，Proposer 去从生成列表选一个就行
- step4 其他节点从 Proposer 处同步 Block header，从 Builder 处同步 Block body
- 大概思路搞清楚了，把工作内容分层，硬件要求高的其实会造成中心化因为能跑的人少了，因此将该部分工作内容设定为只能加工和处理，不涉及到 attest 或者被选中的逻辑。选择 Block Body 的 hash 的工作相对轻松，所以能跑的人很多，甚至可以放在手机等。通过广泛的去中心化来增加抗审查特性。其实就是传统的架构设计的思路，要么分层要么模块化，高内聚低耦合，针对不同特性和需求进行拆分合并。比较独特的就是区块链的数据结构和独特的工作流程（P2P），这个在架构拆分的时候，会遇到一些不一样的地方和需要处理的。掌握这块领域知识应该就差不多了。
TODO 没看完，没时间了。
State of research: increasing censorship resistance of transactions under proposer/builder separation (PBS)
- block proposer 是 miner or validator。会从 mempool 里面找到最高 priority fee 的交易打包，所以有一些操作的空间，比如打包或者不打包某些交易。那其实也可以实现一些黑白名单审查机制，比如不打包来自某些拉黑地址的交易。
- TODO 了解下 MEV 的工作原理。
TODO
拖延了两个仓库，终于创建好了这个仓库。这几天重新看看清理一下官方 EPS Discord https://discord.gg/FwtAGPMD6p 的消息。顺便把一些有价值的对话贴过来吧。