CAS:詳解以太坊PoS共識Gasper：現在的以太坊是如何運行的？

原文作者：@LuozhuZhang

原文編譯：0x711，BlockBeats

眾所周知，PoS以太坊的共識協議是「Gasper」，它是在LMD-GHOST之上應用CasperFFG構建的。所以要想搞清楚完整的以太坊共識協議，就必須了解這兩個部分。此外，這些設計真的很有趣。我打算梳理一下這兩個協議的背景和演進，以及它們簡單的工作流程。

PoS共識算法的三大流派如下：

1.Nakamoto-inspired

2.PBFT-inspired

3.CBCCasper

Iron Bank：不接受Alpha Homora的提案，并繼續暫停其賬戶:3月7日消息，Iron Bank表示，已經收到了Alpha Homora的私人提案，但認為這是不可接受的。Alpha Homora的帳戶繼續被暫停。這是他們一再未能履行承諾的直接結果。他們最終的失敗是他們無法按要求補充抵押品。沒有資金動用；沒有發生扣押或挪用的情況。 Iron Bank將繼續保護所有Iron Bank用戶。

此前3月5日消息，Alpha Homora向Iron Bank提出壞賬解決方案，包括退回非以太坊鏈上的客戶資金。[2023/3/7 12:47:44]

Nakamoto-inspiredPoS是一種基于鏈的算法，模擬在PoW中挖礦。它通過偽隨機選擇驗證者來創建新區塊。其在2012年的「Peercoin」論文中首次提出，peercoin是基于權益證明共識的第一個加密貨幣。

美SEC正在對Coinbase、幣安和FTX的美國業務進行重點調查:12月8日消息，據《華爾街日報》援引知情人士報道，在 FTX 崩潰后，美國證券交易委員會（SEC）正在調查的重點交易所包括 Coinbase Global，以及幣安和 FTX 的美國業務。過去六年中，SEC 已經對數十家代幣開發商進行了罰款或起訴，仍尚未起訴一家大型加密貨幣交易所。?[2022/12/8 21:32:00]

PBFT-inspiredPoS基于多年對拜占庭容錯的研究。在2014年的「Tendermint」論文中首次提出。一般來說，這些算法會選擇一個代表賬本規范交易的唯一鏈。

Ankr遭黑客攻擊后，一地址借助漏洞用10BNB換得超1500萬BUSD:12月2日消息，Web3基礎設施提供商Ankr被黑客攻擊后，10萬億枚aBNBc代幣被增發，一用戶（0xaab2……dfc3）抵押用10BNB 換得超過18萬枚 aBNBc，并在借貸平臺helio抵押aBNBc借出超過1600萬枚穩定幣Hay，再將Hay換成超過1500萬Busd，Hay 流動性池被掏空，目前處于暫停狀態。[2022/12/2 21:17:56]

Casper直接繼承了BFT算法，做了一些修改。CBCCasper是由@VladZamfir提出的，有一些很好的資料可以更充分地解釋它。

金融公司Envestnet與Flourish Crypto集成，允許RIA使用相關數據:10月7日消息，金融公司Envestnet已經與加密公司Flourish Crypto集成，允許注冊投資顧問（RIA）將Flourish Crypto數據合并到其報告中。Envestnet | Tamarac被用于管理客戶投資組合，支持報告和規劃、實施計費等功能，現在包括加密貨幣相關功能。

據悉，Flourish Crypto是Flourish平臺的子公司，Flourish平臺由馬薩諸塞州互助人壽保險公司（MassMutual）全資擁有。金融科技平臺Flourish聲稱為440多名RIA提供服務，資產管理規模超過1.4萬億美元，并通過Flourish Digital Assets和Paxos Trust Company提供服務。（Trustnodes）[2022/10/7 18:41:48]

V神的CBCCasper教程

VladZamfir寫的CBCCasper歷史

CBCCasper介紹視頻

雖然以太坊最終選擇了CasperFFG而不是CBCCasper，但對CBCCasper的研究也很有價值，比如滿足以太坊需求的分叉選擇規則「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和動態驗證者機制，這些都是非常重要的特性。

CasperFFG用于保證「最終性」，這在PoW中是不存在的。簡單來說，每個驗證者都會對檢查點進行投票，經過兩輪投票后，檢查點將被「最終確定」。

所有最終確定的檢查點都成為規范鏈，所有忠誠節點都同意他們永遠不會逆轉這條鏈。「最終檢查點」之后的區塊可以隨意分叉，但之前的區塊不允許分叉。

CasperFFG除了通過「最終性」來保證區塊鏈安全外，還引入了slashing條件來懲罰所有違反規則的驗證者，所有違反規則的驗證者都將被跟蹤和懲罰。

除此之外，CasperFFG是無需許可的，pBFT通過一個列表來維護共識，只有列表中的人才能成為參與者。CasperFFG構建了動態驗證者機制，所有驗證者可以自由進出。CasperFFG用于保證「最終性」和「安全性」，負責確認區塊的最終狀態，但不負責創建新區塊，所以它需要底層區塊鏈和分叉選擇規則。

以太坊使用的分叉選擇規則是基于GHOST，該規則最早在2013年的一篇論文中提出。2017年，@VladZamfir在CBCCasper工作時，他嘗試將GHOST與Casper結合，產生了一個變種「LMD-GHOST」。

區塊鏈允許分叉，當出現不同的分支時，應該選擇哪條鏈繼續添加后續新區塊，需要分叉選擇規則。PoW使用的是最長鏈規則。思路是鍛造最長的鏈需要最多的算力，所以這條鏈是最可信的。所以當所有礦工添加新區塊時，他們會默認在最長的鏈上添加。

GHOST的思路與此類似，其選擇票數最多的鏈而不是高度最長的鏈，LMD-GHOST做了一些修改，只考慮最近的投票。

LMD-GHOST的規則很簡單：

-從創世區塊開始；

-每次有分叉，選擇票數多的分支；

-重復，直至找到blockleaf；

-返回鏈的頭部；

這是CasperFFG和LMD-GHOST的演變以及它們如何工作，它們共同保證「安全」「活性」。LMD-GHOST允許提議者隨時創建新區塊，新區塊將按照分叉選擇規則添加到權重最大的鏈上。雖然CasperFFG將根據所有驗證者的投票最終確定一個規范鏈。所有忠誠節點默認接受規范鏈，從而獲得安全。

共識真的很有意思，以太坊對PoS的研究始于2014年，2022年完成了合并。這是一條漫長而曲折的道路，過程中誕生了許多奇妙的想法、設計和工程。

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