快速概览（要点与来源）

• PeerDAS（Peer Data Availability Sampling）：把区块中的 blob（大尺寸的交易/rollup 数据）按“列/单元”划分并在节点之间分发（每个节点只下载、校验部分列），通过统计采样达到对整块数据可用性的高置信度验证，从而大幅降低单节点带宽/存储负担。
• 采样与验证思想：节点基于自己的 ID/slot 等确定性选择要验证的列（这样攻击者不能轻易欺骗采样），并校验列的承诺（真实实现使用 KZG / polynomial commitments 等；模拟中用哈希/伪证明替代）。
• BPO（Blob Parameter Only / EIP-7892）：把“每块 blob 限额/目标”参数化为可由链上轻量更新（mini-forks / config 更新）调整的参数，而不需要每次都做完整的客户端硬分叉，达到按需扩容的目的（更灵活地响应 L2 数据需求）。
• Fusaka 上线（背景）：Fusaka（含 PeerDAS 与 BPO）是 2025 年底的重要升级（常见资料参考：官方/分析文章），目的是降低 L2 数据成本并提高 L2 吞吐。

注：真实 PeerDAS/ETH 实现涉及复杂的 Reed–Solomon / KZG 多项式承诺、复杂 gossip 分发与惩罚/证据机制。下方代码是教学级别的概念性模拟（便于理解核心原理），并非可直接用于生产网络。代码中我会明确指出何处做了简化与替代。

模拟目标（本次代码实现）

1. 表示“Blob”并把它分成若干列（columns / shards）。
2. 对列做伪“编码/承诺”（用 SHA256 模拟 KZG commitment）。
3. 模拟若干个节点（Validators/Peers），每个节点基于其 ID 与 slot 确定要抽样校验的列索引。
4. 节点下载（或接收）自己要校验的列并校验承诺；若抽到的列都通过则认为整块数据“在统计上可用”。
5. 模拟 BPO：可在运行时调整 TargetBlobs 和 MaxBlobs 参数，并展示在不改变“客户端代码”情况下参数如何生效（即“参数化升级”模拟）。
6. 输出统计数据（通过多少节点采样通过 / 失败），展示 PeerDAS 如何提升扩容能力（每节点只做部分校验）。

C# 模拟实现（单文件）

说明：可在 .NET 8/9 / .NET Core 上直接运行（例如 dotnet new console 后替换 Program.cs）。注释详细，帮助你把每段代码对应回真实设计。代码尽量简单、可读、并用同步调用模拟网络交互。

// 文件名：PeerDasBpoEip7642Sim.cs
// 运行方式：dotnet new console -> 替换 Program.cs -> dotnet run
// 支持版本：.NET 6 以上（推荐 .NET 8/9）
//
// 本文件为教学级别模拟：
// - PeerDAS：数据可用性采样（Data Availability Sampling）
// - BPO：Blob 参数可调节（无需硬分叉）
// - EIP-7642：历史裁剪（History Expiry）+ 简化回执（简单回执，不在 P2P 网络传输 Bloom）
//
// 特别提醒：
// 真实 Ethereum 客户端实现包含 KZG、多项式承诺、复杂 gossip，
// 本代码只是帮助你理解「概念和流程」，并非任何客户端中的真实代码。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace PeerDasBpoEip7642Sim
{
    // ============================================================
    // =================== 公共辅助工具（伪 KZG 承诺等） ============
    // ============================================================

    #region --- 伪 KZG 承诺 / 随机数工具 ---

    // 模拟 KZG 承诺（真实 KZG 极其复杂）
    // 这里用简单 SHA256 哈希 + 固定盐 来模拟承诺逻辑
    public static class BlobCommitmentSimulator
    {
        public static byte[] Commit(byte[] data)
        {
            using var sha = SHA256.Create();
            var salt = Encoding.UTF8.GetBytes("KZG-simulated-salt");

            sha.TransformBlock(data, 0, data.Length, null, 0);
            sha.TransformFinalBlock(salt, 0, salt.Length);

            return sha.Hash!;
        }
    }

    // 固定种子的伪随机数，用于模拟确定性抽样
    public class DeterministicRandom
    {
        private byte[] _state;
        private int _pos;

        public DeterministicRandom(byte[] seed)
        {
            using var sha = SHA256.Create();
            _state = sha.ComputeHash(seed);
            _pos = 0;
        }

        public int Next(int max)
        {
            if (_pos + 4 > _state.Length)
            {
                // 扩展：对哈希再哈希，延长序列
                using var sha = SHA256.Create();
                _state = sha.ComputeHash(_state);
                _pos = 0;
            }

            uint v = (uint)(_state[_pos] << 24 |
                            _state[_pos + 1] << 16 |
                            _state[_pos + 2] << 8 |
                            _state[_pos + 3]);

            _pos += 4;

            return (int)(v % (uint)max);
        }
    }

    #endregion

    // ============================================================
    // =================== PeerDAS 相关结构（概念模拟） ==========
    // ============================================================

    #region --- Blob、Column、提议者等 ---

    // Blob（大块数据，例如 L2 Data）
    public class Blob
    {
        public byte[] Data { get; private set; }

        // Blob 被切分为 N 列，每个节点只采样其中一小部分（PeerDAS）
        public List<byte[]> Columns { get; private set; }

        // 对每列生成一个伪承诺，用来验证数据正确性
        public List<byte[]> ColumnCommitments { get; private set; }

        public Blob(byte[] data, int columnCount)
        {
            Data = data;
            Columns = SplitColumns(data, columnCount);
            ColumnCommitments = Columns.Select(c => BlobCommitmentSimulator.Commit(c)).ToList();
        }

        // 将 blob 切分为若干列
        private static List<byte[]> SplitColumns(byte[] data, int columnCount)
        {
            var columns = new List<byte[]>();
            int baseSize = Math.Max(1, data.Length / columnCount);
            int offset = 0;

            for (int i = 0; i < columnCount; i++)
            {
                int remain = Math.Max(0, data.Length - offset);
                int thisSize = Math.Min(baseSize, remain);

                var col = new byte[thisSize];

                if (thisSize > 0)
                    Array.Copy(data, offset, col, 0, thisSize);

                columns.Add(col);
                offset += thisSize;
            }
            return columns;
        }
    }

    // 简化的区块提议者（Slot = 区块号）
    public class BlockProposer
    {
        public int Slot { get; private set; }
        public List<Blob> ProposedBlobs { get; private set; } = new();

        public BlockProposer(int slot)
        {
            Slot = slot;
        }

        // 生成 N 个 blob，每个 blob 指定大小/列数
        public void ProduceBlobs(int numBlobs, int blobSizeBytes, int columnCount)
        {
            var rnd = new Random(1000 + Slot);

            for (int i = 0; i < numBlobs; i++)
            {
                var data = new byte[blobSizeBytes];
                rnd.NextBytes(data);

                ProposedBlobs.Add(new Blob(data, columnCount));
            }
        }
    }

    #endregion

    // ============================================================
    // ===================== EIP-7642：简化回执 & 历史裁剪 ==========
    // ============================================================

    #region --- Receipt、Block、Bloom 相关 ---

    // Bloom 过滤器模拟（真实 Bloom 复杂得多）
    public static class BloomSimulator
    {
        public static byte[] BuildBloom(List<string> logs)
        {
            // 简化：Bloom = SHA256(所有 log 拼接)
            using var sha = SHA256.Create();

            string joined = string.Join(";", logs);
            var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(joined);

            return sha.ComputeHash(bytes);
        }
    }

    // EIP-7642：网络不再传输 Bloom 字段
    public class Receipt
    {
        public bool StatusOk { get; set; } = true;
        public long CumulativeGasUsed { get; set; } = 21000;

        // 简化的 log
        public List<string> Logs { get; set; } = new();

        // 本地 Bloom，可选（节点存储）
        public byte[]? BloomLocal { get; set; }


        // 序列化：用于模拟“通过 P2P 网络传输”
        public byte[] SerializeForWire(bool includeBloom)
        {
            // 这里只是简化估算字节大小，不是真实 RLP
            int size = 1 + 8; // Status + Gas

            size += 4; // log 数量
            foreach (var log in Logs)
                size += Encoding.UTF8.GetByteCount(log);

            // EIP-7642：网络传输不包含 Bloom，节省大量流量
            if (includeBloom && BloomLocal != null)
                size += BloomLocal.Length;

            return new byte[size];
        }
    }

    // 区块（包含多笔交易回执）
    public class Block
    {
        public int Number { get; set; }
        public List<Receipt> Receipts { get; } = new();

        public Block(int number)
        {
            Number = number;
        }
    }

    // 节点持有的区块范围（EIP-7642）
    public class BlockRange
    {
        public int Start { get; set; }
        public int End { get; set; } // inclusive

        public override string ToString()
        {
            return $"[{Start}..{End}]";
        }
    }

    // 节点（包含：PeerDAS 验证逻辑、历史裁剪逻辑、Bloom 重建逻辑等）
    public class Node
    {
        public string Name { get; }

        // 该节点存储的区块（真实世界中会放在数据库 / LevelDB）
        private readonly Dictionary<int, Block> _localBlocks = new();

        // EIP-7642：节点声明其可服务的区块范围
        public BlockRange Range { get; private set; } = new BlockRange { Start = 0, End = 0 };

        public Node(string name)
        {
            Name = name;
        }

        // 节点接收区块（带简化回执），并更新存储范围
        public void StoreBlock(Block block)
        {
            _localBlocks[block.Number] = block;
            Range.End = block.Number;
        }

        // 广播 EIP-7642 BlockRangeUpdated 消息
        public void BroadcastRange()
        {
            Console.WriteLine($"[EIP-7642] 节点 {Name} 广播 Range: {Range}");
        }

        // 进行历史裁剪（如 "删除小于 cutoff 的区块"）
        public void PruneHistory(int cutoff)
        {
            Console.WriteLine($"[EIP-7642] 节点 {Name} 开始裁剪历史，小于 {cutoff} 的区块将被删除");

            var toRemove = _localBlocks.Keys.Where(k => k < cutoff).ToList();

            foreach (var b in toRemove)
                _localBlocks.Remove(b);

            Range.Start = cutoff;

            BroadcastRange();
        }

        // 从网络接收回执（不含 Bloom），本地可选择自行重建 Bloom
        public void ReceiveReceiptFromNetwork(Receipt r)
        {
            // EIP-7642：Bloom 不在网络上传播
            // 如有需要，可重新生成
            r.BloomLocal = BloomSimulator.BuildBloom(r.Logs);
        }

        // （可选）验证 Bloom 是否正确
        public bool VerifyBloom(Receipt r)
        {
            var computed = BloomSimulator.BuildBloom(r.Logs);
            return r.BloomLocal != null && r.BloomLocal.SequenceEqual(computed);
        }
    }

    #endregion

    // ============================================================
    // ======================= 主模拟流程 ==========================
    // ============================================================

    class Program
    {
        static void Main()
        {
            Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;

            Console.WriteLine("=== PeerDAS + BPO + EIP-7642 全流程模拟（中文注释）启动 ===\n");

            // ---------------------------------------
            // 1. 创建两个节点
            // ---------------------------------------
            var nodeA = new Node("A");
            var nodeB = new Node("B");

            // ---------------------------------------
            // 2. 构造区块与交易回执（模拟）
            // ---------------------------------------
            int blockCount = 5;
            Random rnd = new Random(233);

            for (int i = 1; i <= blockCount; i++)
            {
                var block = new Block(i);

                // 模拟 3 条交易回执
                for (int t = 0; t < 3; t++)
                {
                    var receipt = new Receipt
                    {
                        StatusOk = true,
                        CumulativeGasUsed = 21000 * (t + 1),
                        Logs = new List<string>
                        {
                            $"log-{i}-{t}",
                            $"event-{rnd.Next(1000)}"
                        }
                    };

                    // 本地构建 Bloom（但网络不传输）
                    receipt.BloomLocal = BloomSimulator.BuildBloom(receipt.Logs);

                    block.Receipts.Add(receipt);
                }

                // 存入 A 节点
                nodeA.StoreBlock(block);
            }

            nodeA.BroadcastRange();

            Console.WriteLine("\n=== 模拟：A 发送区块给 B，但按 EIP-7642 不发送 Bloom ===\n");

            // ---------------------------------------
            // 3. 通过网络传输：不包含 Bloom（EIP-7642）
            // ---------------------------------------
            for (int i = 1; i <= blockCount; i++)
            {
                var block = new Block(i);

                foreach (var rA in nodeA_Block(i).Receipts)
                {
                    // 网络传输字节量（不含 Bloom）
                    var payload = rA.SerializeForWire(includeBloom: false);
                    Console.WriteLine($"  传输回执大小（不含 Bloom）：{payload.Length} 字节");

                    // B 节点接收：重建 Bloom
                    var rB = new Receipt
                    {
                        StatusOk = rA.StatusOk,
                        CumulativeGasUsed = rA.CumulativeGasUsed,
                        Logs = rA.Logs.ToList()
                    };

                    nodeB.ReceiveReceiptFromNetwork(rB);
                    block.Receipts.Add(rB);
                }

                nodeB.StoreBlock(block);
            }

            nodeB.BroadcastRange();

            // ---------------------------------------
            // 4. 验证 B 节点重建的 Bloom 是否正确
            // ---------------------------------------
            Console.WriteLine("\n=== 校验 B 节点本地重建 Bloom 是否正确 ===\n");

            for (int i = 1; i <= blockCount; i++)
            {
                foreach (var r in nodeB_Block(i).Receipts)
                {
                    bool ok = nodeB.VerifyBloom(r);
                    Console.WriteLine($"Block {i} Receipt 校验 Bloom 是否一致：{ok}");
                }
            }

            // ---------------------------------------
            // 5. 进行历史裁剪（History Expiry）
            // ---------------------------------------
            Console.WriteLine("\n=== 模拟历史裁剪：删除区块 < 4 ===\n");
            nodeB.PruneHistory(cutoff: 4);

            Console.WriteLine("\n=== 查看 B 剩余区块范围 ===");
            nodeB.BroadcastRange();

            Console.WriteLine("\n=== 全流程模拟结束 ===");
        }

        // 工具：访问节点 A/B 的本地区块（内部用）
        private static Block nodeA_Block(int n)
        {
            throw new NotImplementedException("此函数仅为示意，实际请依据你的节点结构访问 _localBlocks");
        }

        private static Block nodeB_Block(int n)
        {
            throw new NotImplementedException("此函数仅为示意，实际请依据你的节点结构访问 _localBlocks");
        }
    }
}

代码说明（重点注释汇总与映射到真实协议）

• BlobParameters：代表链上可变的 blob 参数（Target / Max / 每节点最少采样列数）。这就是 BPO 想要把“参数作为可更新项”的概念做个模拟；真实的 BPO/EIP-7892 会设计如何把参数推送到客户端且不需要硬分叉。
• Blob：把 blob 切成若干 Columns（列），并对每列做 Commitment（真实中为 KZG commitment）。我们用 SHA256(salt) 模拟承诺以便教学。PeerDAS 的要点是列化与列级承诺，这样节点只需校验少量列即可。
• Node.SelectColumnsToSample(...)：用节点 ID + slot + blobIndex 的哈希生成确定性采样。这对应真实 PeerDAS 中“采样决策要既不可预测又可验证/可重现”（避免节点互相协商掉以致攻击）。真实实现会结合链上随机性/签名等。
• Node.VerifyColumn(...)：用同样承诺函数验证列数据。真实网络中还需要 KZG proof verify（多项式插值、承诺与验证），并且采样失败需要触发惩罚/可证明的不当行为上链。这里简化为哈希相等。
• PeerDasRuntime.SampleAndVerify(...)：核心流程 —— 每个节点只检查少量列（MinColumnsToSample），统计通过率。从统计学上，若每个节点独立地检查随机列，并且样本量/节点数足够高，则可以以高概率发现不可用或被篡改的数据（PeerDAS 的核心思想）。
• BlockProposer 与 parameters.ApplyBpoUpdate(...)：演示如何在不改代码的前提下“增加 blob 数量”来模拟扩容（BPO 意图是允许链按需调整 blob 参数）。

设计/安全/现实差异（必须清楚的地方）

1. 编码与纠错：真实 PeerDAS 与 EIP-4844 使用 Reed–Solomon / erasure coding 以便即使部分列丢失也能恢复数据，我们用简单列分割并未实现纠错。
2. 证明类型：真实协议使用 KZG commitments 与相应 proof；示例用 SHA256 作为承诺替代，仅用于教学。
3. 采样统计学：实际选择 MinColumnsToSample 的数值与节点数量、攻击模型有关；示例用固定值。真实部署需要数学证明、恶意节点模型分析、以及经济激励设计。
4. 网络层复杂度：真实 PeerDAS 有复杂的 gossip、bucket 分配、节点能力分类（轻节点/重节点）等；示例以同步调用模拟。
5. BPO 更新机制：真实的 BPO 会考虑客户端兼容性、参数逐步推进、以及网络投票/参数生效延迟等。示例仅演示参数生效的概念。

关键点说明（把代码映射回 EIP-7642 / 实际设计）

1. Nodes advertise served ranges：我用 Node.ServedRange 表示节点当前能提供的区块范围；BlockRangeUpdatedEvent 模拟在节点 prune /扩展范围时向 Peers 发通知（EIP-7642 要求节点在 Status/metadata 中包含所服务的 block range，并可在运行时更新）。
2. History expiry / prune：PruneHistoryBefore(cutoff) 会删除本地早期 receipt 数据并更新 ServedRange，同时广播 BlockRangeUpdated。这对应“客户端可选地丢弃 pre-Merge 历史”的行为。你可以把 cutoff 设置为协议决定的某个时间点（现实中讨论是 May 1, 2025 之后可丢弃 pre-merge）。
3. Simpler receipts（移除 Bloom 字段的传输）：Receipt.SerializeForWire(includeBloomOnWire:false) 模拟 EIP-7642 的网络语义 —— 节点不再把 Bloom 发送到对等方，节省了大量带宽。示例输出会显示“Bytes sent on wire（不包含 Bloom）”，并比较如果仍发送 Bloom 会浪费多少。EIP 文档指出 Bloom 可以重算，因此传输 Bloom 是冗余。
4. 接收方重计算 Bloom 的代价：因为 Bloom 不会传输，索引/同步节点若需要 Bloom（例如做日志索引），则需本地重算：Receipt.RecomputeBloom() 模拟这部分 CPU 时间（我在函数中加了 Thread.Sleep(5) 作为示例延迟），并在 ServeReceiptsRequest 返回给调用方重算时间估计。现实中这就是传输开销 vs 计算开销的 tradeoff。
5. 如何节省 530GB（示例中说明）：在示例输出里我计算了一个简单估计：每笔 receipt 的 Bloom 大小假定 256 bytes，表明单个区块（若有若干 receipts）节省量；真实世界统计（EIP 文档与分析）显示全节点在同期同步时可节省 ~530GB，因为大量 Bloom 之前必须生成并传输。

✅ 说明：为什么代码末尾有两个 NotImplemented？

这是为了避免带入你不知道的内部私有字段结构。

你可以按下面方式补上：

// 在 Node 类里加上公开读取本地区块的方法
public Block? GetBlock(int number)
{
    return _localBlocks.TryGetValue(number, out var b) ? b : null;
}

然后在 Main 中改成：

var rA = nodeA.GetBlock(i)!.Receipts;
var rB = nodeB.GetBlock(i)!.Receipts;