阿里云服务器上构建基于PoS的以太坊2.0私有链
一、环境
| 服务器 | 系统 | CPU | 内存 | 存储 |
|---|---|---|---|---|
| 阿里云服务器(虚拟机) | Linux | 2 vCPU | 2GB | 云盘 40 GB |
二、以太坊客户端
以太坊客户端是运行在以太坊网络上的软件程序，用于实现以下核心功能：
- 区块链同步：下载并维护完整的以太坊区块链数据，实时更新最新的区块和交易信息
- 交易验证：检查交易的有效性（签名、余额等），确保交易符合智能合约逻辑
- 共识参与：作为节点参与共识机制（PoS），验证新区块的生成和网络状态
- 通信功能：与其他节点建立P2P连接，传播交易和区块信息
- API服务：提供JSON-RPC接口与外部交互，支持DApp开发和钱包集成
在工作量证明（PoW）时代，一个节点软件（比如大家熟知的Geth）几乎包揽了所有工作，足以运行一个完整的以太坊节点。但在 2022 年以太坊合并（The Merge）后，将原有的PoW链与一条全新的PoS链（即信标链，Beacon Chain）合并在了一起：
自此以太坊网络从 PoW 转向 PoS。权益证明时代，由于共识逻辑由称为共识客户端的单独软件实现，故而一个以太坊节点需要运行两种客户端软件：执行客户端和共识客户端。
- 执行客户端（Execution Client, EL）：侦听网络中广播的新交易，验证交易有效性，然后将它们放入本地的交易池中。EL负责交易执行和状态转换，如果是智能合约，则在内置的以太坊虚拟机中运行它，并更新以太坊的“世界状态”。另外，EL还提供面向用户的API。
| 客户端 | 语言 | 网络 |
|---|---|---|
| Geth | Go | 主网、Sepolia、Holesky |
| Nethermind | C#、.NET | 主网、Sepolia、Holesky |
| Besu | Java | 主网、Sepolia、Holesky |
| Erigon | Go | 主网、Sepolia、Holesky |
| Reth | Rust | 主网、Sepolia、Holesky |
- 共识客户端（Consensus Client, CL）：实现权益证明共识算法，使网络能够对来自执行客户端的数据达成一致。管理验证者（Validators），处理他们的质押（Stake）和罚没，并为验证者分配任务。在某个时间点，它会指定一个验证者来提议 (Propose) 一个新区块。其他验证者则需要对这个区块进行证明 (Attest)，即投票确认该区块的有效性。验证器客户端是共识客户端的可选附加组件。
| 客户端 | 语言 | 网络 |
|---|---|---|
| Lighthouse | Rust | 信标链、Holesky、Pyrmont、Sepolia 等 |
| Lodestar | TypeScript | 信标链、Holesky、Sepolia 等 |
| Prysm | Go | 信标链、Gnosis、Holesky、Pyrmont、Sepolia 等 |
| Teku | Java | 信标链、Gnosis、Holesky、Sepolia 等 |
| Nimbus | Nim | 信标链、Holesky、Sepolia 等 |
那么，EL与CL如何协同工作？ 他们通过一个名为 引擎API (Engine API) 的本地RPC接口进行通信。