SPE:详解以太坊PoS共识Gasper:现在的以太坊是如何运行的

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

Cosmos Hub宣布预计于8月16日执行v11升级:8月11日消息,Cosmos Hub官方宣布,提案#804已获得批准,预计于区块16596000处(8月16日)执行v11升级。v11升级包含对核心依赖项的多个更新和各种修复,并移除了流动性模块。在网络升级期间,交易和转账可能会出现延迟。[2023/8/11 16:21:15]

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。

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。

Marathon Digital首席财务官Gallagher将于五月辞职:金色财经报道,比特币矿企Marathon Digital宣称,由于个人原因,公司首席财务官Gallagher将于5月12日左右辞去首席财务官一职,不过他的辞职并不代表与公司有任何分歧。[2023/4/1 13:38:33]

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。

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。

Trust Wallet:Webverse联创被盗窃400万美元加密资产是源于社会工程攻击:金色财经报道,多链非托管钱包 Trust Wallet 发推表示,此前 Web3 元宇宙游戏引擎 Webverse 联合创始人表示未泄露助记词,仅因被拍照即被盗窃价值 400 万美元的加密盗窃。经调查,Trust Wallet 认为这是一次社会工程攻击引发的安全事件,涉及来自意大利罗马的有组织犯罪小组,已知案件地点在米兰和巴塞罗那。

该案例中,用户资金最初是在一个多签钱包中,在他们与犯罪分子见面办理业务的前几周,用户被犯罪分子说服将资金转移到一个新的非多签钱包中,随后犯罪分子分享了一份 NDA PDF 文件和 KYC 信息。而用户向犯罪分子展示资金证明并拍照后,新钱包就被掏空,所以才有了最初通过照片窃取资金的说法。[2023/2/9 11:56:27]

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」。

比特币矿企Argo Blockchain首席财务官Alex Appleton已辞职:2月1日,据官方公告,比特币矿企Argo Blockchain宣布,在2022年12月29日将Helios矿场出售给Galaxy Digital之后,Alex Appleton辞去了首席财务官和执行董事的职务,以寻求其他机会。Argo已聘请了一家猎头公司来协助选择新的首席财务官,公司还聘请了BDO Canada LLP协助公司首席运营官SeifEl-Bakly处理阶段性的财务事宜。[2023/2/1 11:41:03]

龙泉宝剑首批3D数字藏品上线:金色财经报道,近日,龙泉宝剑在唯艺艺术平台上线首批5000份3D数字藏品,当天就全部售罄,用户购买后可实现永久收藏、分享等功能。据介绍,本次发行的龙泉宝剑主题数字藏品为《馆藏龙渊剑》《馆藏工布剑》《清代福寿七星剑》等5款,每款售价51.8元。数字藏品收藏家不仅可以在线上全方位欣赏每一个细节,而且有详细的文字和语音帮助了解这项国家非物质文化遗产的锻造技艺。(丽水市人民政府网站)[2022/5/16 3:17:59]

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。

责任编辑:Felix

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