写在前面

本文介绍了用树莓派4B在普通家用网络环境下部署运行以太坊PoS质押验证节点Validator的一些经验和注意事项。

一点背景

2022年北京时间9月15日14时，以太坊合并完成，主网与PoS共识层信标链（Beacon链）结合、将此前PoW工作量证明机制转变为PoS权益证明机制，宣布以太坊正式进入2.0时代。此举意味着，以太坊将告别大规模矿机挖矿时代，持有者通过质押以太坊代币（ETH）即可挖矿，质押门槛为32个ETH。
对以太坊支持者或爱好者来说，最好的支持方式是单独搭建跑一个自己的验证节点，这对于该链的去中心化和抗审查是非常有利的，也是官方最推崇的一种方式，这种一般称为“Solo Staking”。但随之而来的是，需要搭建者有一定的Linux命令行技术基础和持有一定量的ETH币。实际上想要运行一个Validator有很多种方式，你可以部署运行在云服务器上，也可以自己自行购买硬件放在家里运行（本文介绍的方式）。
其它的更多的质押选择可以去官网看，方式和选择有很多种，下面也会链接一些资料，此处不再赘述。

硬件、系统、客户端与先决条件

这里说下笔者用的硬件配置和客户端选择。

• 硬件1：树莓派4B，配置为4core, 8GB
• 硬件2：三星（SAMSUNG）2TB SSD固态硬盘 SATA3.0接口 870 EVO（MZ-77E2T0B）
• 硬件3：USB3.0转SATA转换器，用于连接SSD与树莓派；以及一个树莓派小风扇
• 操作系统：Ubuntu Server 22.04 LTS
• 以太坊客户端组合：Geth + Nimbus
• 用于PoS质押的32个ETH

一些说明

• 关于硬件：这套硬件配置下来约3100元（树莓派1200 + SSD硬件1900，现在看SSD看已降价至1600），选择树莓派是为了尽量控制硬件成本（且其非常小巧），其缺点是4核8G的硬件配置对运行以太坊全节点来说的确是性能受限的，且没有为未来的以太坊升级留有一定的性能空间，而且还需要对其做一些调优。如有可能的话，根据大多数人的实践经验，还是强烈推荐购买一台Intel NUC小型台式机，建议配置是8核16G内存。另外，以太坊节点对硬盘读写速度要求非常高，一个质量达标的SSD硬盘非常非常重要（需要测速验证）。
• 关于成本：用树莓派的好处是硬件成本低，且功耗（约10W）非常低，这样放在家里跑的话其电费和网络费用的成本基本可以忽略不计。若为了节省成本买一台二手Intel NUC机器也是可以的。在这里要说下，把节点放在云服务器上的优缺点都非常明显，优点是硬件和网络环境有保证更加稳定，缺点是它的cpu+mem硬件价格、带宽&流量费用、和SSD硬盘大容量费用，让它的总价格高到无法接受，肯定是亏本的。经常买阿里云服务器的应该都有经验。但看国外也有网友跑在云上的，但貌似欧洲那边的云服务明显比国内便宜非常之多。
• 关于收益：当前POS质押的平均年化收益约4%（币本位），也就是一年收益约1.2ETH。如果你的运气好能多proposal几个区块Block，并且配置上MEV的话，你的收益能达约6%左右。
• 关于质押风险：如果节点运行不稳定导致掉线或性能不够导致频繁Miss Attestation时，你会被惩罚，它是实时扣减的。比如说你掉线一天，那会被扣掉一天的收益，相当于两天没有正常工作的收益。这个并不那么可怕，一般经过跑测试网验证的话不会有啥问题，惩罚数量也是完全可接受的。

一点经验

以下经验主要基于用树莓派来搭建节点，但很多经验是通用的，并不局限于某个特定硬件。

• 用SSD硬盘来启动系统，也就是说系统盘是运行在SSD上的而不是普通硬盘或MicroSD卡，以提升系统运行速度。
• 给系统加个Swap空间，以避免内存受限（但使用swap会降低一定性能），例如8GB或16GB。
• 为你的网络申请公网IP，目的是让其它Peer节点能连接你，从而让你能连接更多的节点。这个IP不需要是静态的，动态的也没问题，但一定要求是公网的。通常给你的网络服务提供商ISP打个电话就可以申请搞定了。
• 为你的家庭网络设置端口转发，让你的Geth和Nimbus客户端能连接更多的Peer节点，从而提升运行性能和可靠性。如果你不是公网IP，那端口转发也就没必要设置了。
• 由于树莓派的硬件性能是受限的，根据笔者及reddit网友的经验，必须使用Geth+Nimbus的客户端组合，不然你的客户端运行速度跟不上以太链的更新速度，从而根本没法跑Validator。因为Nimbus客户端是为普通消费硬件而设计的，适合运行在性能受限的硬件上。当然，若你的硬件性能没问题，客户端组合的选择是不受限的。
• 上以太坊主网之前，强烈建议先用goerli测试网跑一遍来熟悉整个部署和质押流程，并且测试你的硬件性能和网络配置（网速和端口转发等）都是完全没问题的，这个非常重要。
• 可选项：为你的树莓派CPU调高运行频率，可以稍微调一点，不作强求，缺点是可能导致CPU运行时故障或者温度过高。
• 测试你的SSD读写速度，防止硬盘性能不达标，或者数据连接线有问题。具体可直接参考示例：https://docs.rocketpool.net/guides/node/local/prepare-pi.html#testing-the-ssd-s-performance
• 总结起来就是，运行以太坊全节点Validator对硬件性能有较高的要求，主要是cpu、内存和SSD硬盘，且要求你的网络配置能连接较多的对等节点。如果有其中任一环节出现问题，都可能导致你的节点无法同步完区块数据，或者无法跟上链头的更新速度，或者Validator频繁Miss Attestation（会受罚），或者Inclusion Distance较大（最优是0）。

核心参考资料

• Ethereum：https://ethereum.org/en/developers/docs/nodes-and-clients/run-a-node/
• Ethereum on ARM documentation：https://ethereum-on-arm-documentation.readthedocs.io/en/latest/index.html
• Nimbus：https://nimbus.guide/quick-start.html
• Prysm：https://docs.prylabs.network/docs/install/install-with-script
• Reddit：https://www.reddit.com/r/ethstaker/
• Discord：https://discord.com/channels/694822223575384095/925301915644993626
• Mainnet Staking Launchpad：https://launchpad.ethereum.org/en/overview
• Testnet Staking Launchpad：https://goerli.launchpad.ethstaker.cc/en/select-client
• Beaconchain：https://beaconcha.in/
• https://www.makeuseof.com/how-to-boot-raspberry-pi-ssd-permanent-storage/
• https://docs.rocketpool.net/guides/node/local/prepare-pi.html
• https://github.com/eth-educators/ethstaker-guides/blob/main/MEV-relay-list.md
• https://www.reddit.com/r/ethstaker/comments/xgxmqv/after_merge_is_anyone_staking_succesfully_with_a/
• https://eth-docker.net/
• https://luckystaker.com/home
• https://www.reddit.com/r/ethstaker/comments/xto0dm/understanding_missed_attestations_understanding/

写在后面

就这么个低配廉价小玩意却能比较高效地运行以太坊质押验证节点（俗称“挖矿”），还是让人感到惊奇惊讶和惊喜！
欢迎感兴趣的各位交流。

索引关键字

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