CAS:Casper FFG的可審計安全性和近似活性

編者按：本文來自以太坊愛好者，作者：AdityaAsgaonkar，翻譯&校對：IANLIU&阿劍，Odaily星球日報經授權轉載。感謝CarlBeekhuizen的審閱。區塊鏈需要向用戶提供兩種保障——1）區塊的確定性和2）.區塊鏈的活性——區塊鏈的底層共識機制就負責提供這兩種保障。以太坊2.0中，共識過程只在信標鏈上發生，并使用CasperFriendlyFinalityGadget(FFG)機制來幫助達成共識。本篇文章旨在描述基本的FFG機制，并證明它能提供上述兩種保障。CasperFFG是一種“確定性工具”，這意味著CasperFFG規范了區塊的確定性規則，并能在事件發生之后檢查區塊的確定性。FFG機制與鏈的增長脫鉤，可以作為獨立組件附加在任意可用的區塊鏈協議上來提供區塊確定性。因為CasperFFG機制沒有能夠保證區塊鏈活性的策略，因此從這個角度來看，它并不算是完全成熟的共識協議。讓我們先從CasperFFG的結構開始，然后深入CasperFFG機制的規則，最終了解它提供的安全性&活性保證。投票

CertiK：EOA地址已將20枚ETH轉入Tornado Cash:金色財經報道，據CertiK官方推特發布消息稱，EOA地址（0xe971和0xae87）已將20枚ETH（約3.67萬美元）轉入Tornado Cash。這兩個地址的資金都來自被大量出售的STU代幣，導致其價格驟跌99.9%。[2023/6/29 22:07:49]

驗證者通過提交見證消息”）來對鏈上的區塊投票。投票的格式為，包含兩部分信息：來源區塊目標區塊——目標區塊必須是S的派生區塊具體來說，投票所包含的信息包括驗證者的數字簽名、用于確認區塊的區塊哈希和塊高。合理化與確定性達成

合理化與確定性達成是CasperFFG共識過程的兩個階段，可以和傳統拜占庭容錯共識的“prepare”和“commit”階段做橫向對比。

推特“Cashtags”功能新添加DOGE在內的30種代幣價格顯示:1月16日消息，推特“Cashtags”（加密貨幣價格顯示）功能新添加DOGE在內的30種代幣價格顯示。

據悉，12月21日，推特宣布開始顯示比特幣和以太坊等加密貨幣的最新價格。在推特搜索框中搜索Bitcoin或BTC、Ethereum或ETH時，會出現對應的價格圖表，數據源于Robinhood。[2023/1/16 11:14:30]

-因具備2/3以上的驗證者投票，區塊A&區塊B得到合理化-合理化：只要某區塊B滿足下列條件，則該塊就被合理化：區塊B是創世區塊，或超過2/3以上的驗證者將選票投給(A,B)，其中B是A的后代區塊，且A在此前已被合理化。

Shyft將身份驗證和數據錨定引入Casper網絡:金色財經報道，據官方消息，Casper Labs宣布與數字身份協議Shyft Networkk建立合作關系，Shyft將身份驗證和數據錨定引入Casper網絡。通過建立在Casper網絡上，Shyft Network用戶將能夠訪問第二層。[2021/5/19 22:16:43]

確定性：只要區塊B滿足以下條件，即獲得確定性：區塊B是創世區塊，或B已滿足合理性，且有超過2/3的驗證者選票投給(B,C)，其中C是B的直系子塊。注意：關于確定性的定義，在以太坊2.0中CasperFFG有更一般化的定義，詳見此文。使用上文這種表述是為了保證通俗易懂。CasperFFG規則

委內瑞拉航空學院Caracas Air接受比特幣支付:委內瑞拉知名航空學院Caracas Air首席執行官Oliver Laufer在Twitter上宣布，該公司已開始接受比特幣作為支付選項，并提供支付折扣。據悉，目前，Caracas Air擁有約900名學生，成為拉丁美洲發展最快的航空學院之一。（U.Today）[2021/4/25 20:56:21]

CasperFFG只有兩條簡單的限制規則，應用這兩個規則就能防止驗證者同時給(S1,T1)和(S2,T2)投票：區塊高度(T1)=區塊高度(T2)，或區塊高度(S1)<區塊高度(S2)<區塊高度(T2)<區塊高度(T1)

以太坊DeFi協議Mithril Cash發布后12小時總鎖倉量超過10億美元:12月31日消息，盡管項目合約未經審計，以太坊DeFi協議Mithril Cash在發布后五分鐘內總鎖倉價值（TVL）超過1億美元，兩個小時內達到4億美元，然后在不到12個小時內超過10億美元。（Cryptoslate）[2020/12/31 16:09:31]

-CasperFFG規則違反情況一：區塊高度(T1)=區塊高度(T2)-

-CasperFFG規則違反情況二：區塊高度(S1)<區塊高度(S2)<區塊高度(T2)<區塊高度(T1)-安全性&活性

CasperFFG的設計目的，是提供共識安全性和針對區塊敲定過程的活性。講得具體點，CasperFFG提供以下保證：可追責的安全性：如果兩個相互沖突的區塊都達成了確定性，則至少有1/3的驗證者違反CasperFFG規則，而CasperFFG可以識別出這些驗證者。近似活性：無論協議運行處于什么狀態，驗證者都能繼續履行職責、能在不違反CasperFFG規則的前提下敲定新區塊。盡管和傳統的BFT文獻相比，這里提到的安全性和活性定義不是那么規范，但這種詮釋是非常適合用于分析區塊鏈的確定性工具的！事實上，熟悉BFT文獻的人可能會覺得“近似活性”的概念簡直異想天開；不過因為CasperFFG只是“確定性工具”，整個機制只要確保誠實的驗證者能在不違反FFG規則的情況下推動推進協議，而不會被卡在任何一個環節，即可。至于可追責安全性的定義，我們的重點是可追責性，然后這部分信息能夠被權益證明機制沿用、用于在區塊鏈上處罰惡意驗證者。最終目的還是為權益證明機制提供信息，使后者的激勵機制能生效，促使共識過程形成協議一開始設想的均衡狀態。安全性證明

假設兩個相互沖突的區塊A和B都被敲定了，那么可能有兩種情況：區塊高度(A)=區塊高度(B)因為A和B在得到確定性之前先要獲得合理性，則它們各自都要收到至少2/3的驗證者投票，這意味著一旦它倆都達到要求，則至少有1/3的驗證者違反了CasperFFG規則。區塊高度(A)<區塊高度(B)為了讓A達成確定性，需要超過2/3以上的驗證者將選票投給(A,C)，其中C是A的子塊。為了讓B達成合理性，則在B之前必須存在連續升序的區塊，且每個區塊都已經被它的后一區塊合理化。假設區塊B_m是這串連續區塊中的首塊，區塊高度(A)<區塊高度(B_m)。注意，這串連續的區塊不存在與區塊A或C相同的塊高，不然就變成了上一種情形。現在假設我們將票投給(B_n,B_m)(其中n=m-1)，使得B_m獲得合理性。則因為區塊高度(B_m)、區塊高度(B_m)皆不等于區塊高度(A)/區塊高度(C)，因此情況一定是區塊高度(B_n)<區塊高度(A)<區塊高度(C)<區塊高度(B_m)。這樣一來我們就能說——至少有2/3的驗證者違反了CasperFFG規則二。

-安全性證明，情況：區塊高度(A)<區塊高度(B)-而且只要確認票證集合、找出沖突選票、檢查驗證者簽名，就能輕易揪出違反CasperFFG規則的驗證者。活性證明

假設P_0是最新的合理區塊，Q是曾得到過驗證者投票的最新區塊。接下來，任何屬于P_0子塊的區塊P_1都能在不違反FFG規則的情況下收到2/3驗證者的的投票(P_0,P_1)，進而取得合理性。P_1也能在不違反FFG規則的情況下收到2/3驗證者的的投票(P_1,P_2)，進而獲得確定性，其中P_2是P_1的子塊。因此，至少有一組驗證者能夠敲定新塊。進階閱讀材料CasperFFG初版論文——CaspertheFriendlyFinalityGadget對Eth2.0應用CasperFFG方法的分析——CombiningGHOSTandCasper

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