ASP:详解以太坊PoS共识Gasper:现在的以太坊是如何运行的?

原文作者:@LuozhuZhang

原文编译:0x711,BlockBeats

众所周知,PoS以太坊的共识协议是「Gasper」,它是在LMD-GHOST之上应用CasperFFG构建的。所以要想搞清楚完整的以太坊共识协议,就必须了解这两个部分。此外,这些设计真的很有趣。我打算梳理一下这两个协议的背景和演进,以及它们简单的工作流程。

PoS共识算法的三大流派如下:

1.Nakamoto-inspired

2.PBFT-inspired

3.CBCCasper

MakerDAO回购已开启,每27分钟平均回购约5000美元MKR:7月19日消息,MakerDAO智能销毁引擎已开启,当前国库盈余6960万美元,其中超过5000万美元的部分(1960万美元)将用于回购MKR,并与DAI组成LP添至Uniswap V2。据链上信息显示,当前平均约27分钟执行一次回购,平均每次回购金额约为5000美元。[2023/7/19 11:04:29]

Nakamoto-inspiredPoS是一种基于链的算法,模拟在PoW中挖矿。它通过伪随机选择验证者来创建新区块。其在2012年的「Peercoin」论文中首次提出,peercoin是基于权益证明共识的第一个加密货币。

加密支付公司Maplerad完成600万美元融资,Valar Ventures领投:10月17日消息,非洲加密支付公司Maplerad完成600万美元融资,此轮融资由Peter Thiel创立的的Valar Ventures领投,Golden Palm Investments Corporation、Fintech Fund、Armyn Capital、Dunbar Capital、Strawhat Investment、Polymath Capital、Unpopular Ventures、Sean Mahsoul和My Asia VC等参投。该笔资金将用于扩大团队,并在非洲市场进一步扩张。

据报道,Maplerad创立于2020年,其首款产品名为Wirepay。该应用程序通过提供加密货币的跨境支付解决方案来帮助用户进行国际支付。目前该应用已支持一种用户以多种货币接收、持有和支付,创建虚拟和实体卡,并支付账单。(TechCrunch)[2022/10/17 17:29:06]

PBFT-inspiredPoS基于多年对拜占庭容错的研究。在2014年的「Tendermint」论文中首次提出。一般来说,这些算法会选择一个代表账本规范交易的唯一链。

卡塔尔央行向iPay和Ooredoo Money颁发该国首批数字支付许可证:8月30日消息,卡塔尔中央银行宣布向 iPay 和 Ooredoo Money 颁发该国首批数字支付许可证。2022 年国际足联世界杯将于今年年底在卡塔尔举行,该国央行表示,希望在世界杯期间让游客能够处理和完成他们的数字支付。

此外,卡塔尔中央银行上周还宣布,当地银行在完成必要的测试后将正式推出谷歌的移动支付服务 Google Pay。(路透社)[2022/8/30 12:58:23]

Casper直接继承了BFT算法,做了一些修改。CBCCasper是由@VladZamfir提出的,有一些很好的资料可以更充分地解释它。

EOS短线突破1.7 USDT,24H涨幅为13.75%:行情显示,EOS短线突破1.7 USDT,最高至1.7199 USDT;现报1.6775 USDT,24H涨幅为13.75%。[2022/8/22 12:41:27]

V神的CBCCasper教程

VladZamfir写的CBCCasper历史

CBCCasper介绍视频

虽然以太坊最终选择了CasperFFG而不是CBCCasper,但对CBCCasper的研究也很有价值,比如满足以太坊需求的分叉选择规则「LMD-GHOST」。CasperFFG由V神和VirgilGriffith在2017年提出,引入了justification和finalization的概念,并引入了slashingconditions和动态验证者机制,这些都是非常重要的特性。

CasperFFG用于保证「最终性」,这在PoW中是不存在的。简单来说,每个验证者都会对检查点进行投票,经过两轮投票后,检查点将被「最终确定」。

所有最终确定的检查点都成为规范链,所有忠诚节点都同意他们永远不会逆转这条链。「最终检查点」之后的区块可以随意分叉,但之前的区块不允许分叉。

CasperFFG除了通过「最终性」来保证区块链安全外,还引入了slashing条件来惩罚所有违反规则的验证者,所有违反规则的验证者都将被跟踪和惩罚。

除此之外,CasperFFG是无需许可的,pBFT通过一个列表来维护共识,只有列表中的人才能成为参与者。CasperFFG构建了动态验证者机制,所有验证者可以自由进出。CasperFFG用于保证「最终性」和「安全性」,负责确认区块的最终状态,但不负责创建新区块,所以它需要底层区块链和分叉选择规则。

以太坊使用的分叉选择规则是基于GHOST,该规则最早在2013年的一篇论文中提出。2017年,@VladZamfir在CBCCasper工作时,他尝试将GHOST与Casper结合,产生了一个变种「LMD-GHOST」。

区块链允许分叉,当出现不同的分支时,应该选择哪条链继续添加后续新区块,需要分叉选择规则。PoW使用的是最长链规则。思路是锻造最长的链需要最多的算力,所以这条链是最可信的。所以当所有矿工添加新区块时,他们会默认在最长的链上添加。

GHOST的思路与此类似,其选择票数最多的链而不是高度最长的链,LMD-GHOST做了一些修改,只考虑最近的投票。

LMD-GHOST的规则很简单:

-从创世区块开始;

-每次有分叉,选择票数多的分支;

-重复,直至找到blockleaf;

-返回链的头部;

这是CasperFFG和LMD-GHOST的演变以及它们如何工作,它们共同保证「安全」「活性」。LMD-GHOST允许提议者随时创建新区块,新区块将按照分叉选择规则添加到权重最大的链上。虽然CasperFFG将根据所有验证者的投票最终确定一个规范链。所有忠诚节点默认接受规范链,从而获得安全。

共识真的很有意思,以太坊对PoS的研究始于2014年,2022年完成了合并。这是一条漫长而曲折的道路,过程中诞生了许多奇妙的想法、设计和工程。

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