ALI:V神最新發文：針對信標鏈的終結性模型替代設計構想

原文標題：《基于委員會的累積終結性模型》

作者：VitalikButerin

本文提出了一種以太坊信標鏈的擬議替代設計，在未來長期內可以切換到該設計。該替代設計旨在提供一些關鍵屬性：

在正常情況下提供有意義的單槽經濟終結性：使單槽重組的成本高得多，即使是多數人串通的情況下也能執行，從而降低共識可提取價值(CEV)

擺脫對LMDGHOST分叉選擇的嚴重依賴，避免已知的缺陷以及需要引入復雜的混合分叉選擇規則來修復這些缺陷。

可能允許更低的最小存款大小和更高的驗證器數量

保存經濟終結性最終接近一個非常大的數字的屬性

準備工作

讓CONSENSUS成為一種異步安全的共識算法。我們假設這種共識算法有一些槽或視圖的概念，它在每個固定時間段嘗試達成共識。我們還假設它將一種加權驗證器集作為輸入。

聲音 | V神：通過回滾區塊鏈找回被盜比特幣帶來的附帶損失是巨大的:V神今日發推回應趙長鵬不通過回滾區塊鏈找回被盜比特幣的時候表示，“以太坊曾經做過不符合規則的狀態改變”“由此帶來的附帶傷害將是巨大的，甚至是致命的”。

V神所說“不符合規則的狀態改變”一事是指：2016年6月15日，因the DAO漏洞，以當時價格來算價值近6千萬美元的以太幣被盜，V神提議進行軟分叉來將所有被盜的幣都將“凍結”在那個地址上，再進行一次硬分叉將這些以太幣找回。由此ETC的分叉幣ETH產生了。[2019/5/8]

在下面的設計中，我們修改了CONSENSUS，以便在每個視圖中，需要最終性的集合是不同的。也就是說，CONSENSUS將一個函數get_validator_set(view_number:int)->Map作為輸入，而不是驗證器集，它可以為新視圖生成驗證器集。get_validator_set應該具有以下屬性：驗證器集根據從一個視圖到下一個視圖的最大1/r值進行更改，其中r是恢復期長度。更正式地說，我們想要：

聲音 | V神：數字貨幣世界的進一步增長必須來自于“深層次的東西”:V神在推特表示：我之前真正說的是，因為大部分人聽過數字貨幣，數字貨幣世界的進一步增長必須來自于“深層次的東西”（比如實際使用），而非來自于對其關注程度的增加。更需明確的是，我從沒說過數字貨幣生態系統再也沒有增長空間。我之前說的是1000倍的增長空間是幾乎沒有了。價格上1000倍的增長意味著數字貨幣市場價值200萬億美元，幾乎是現有全球財富的70%。[2018/9/12]

其中丨x丨返回x中值的絕對值之和，diff返回每個鍵值的差值。

在實踐中，兩個相鄰驗證器集之間的差異將包括現有驗證器泄漏余額，以及以與泄漏余額相等的速率引入新驗證器。

V神：以太坊網絡將能夠每秒處理100萬次交易:在最近的OmiseGO AMA會議上，V神稱采用Sharding和Plasma等第二層解決方案后，以太坊網絡將能夠每秒處理100萬次交易，并且有潛力每秒交易超過1億次。[2018/6/3]

請注意，這意味著如果兩個終結性的視圖數量相差足夠遠，則這時候可以在不削減的情況下進行雙重終結性確定；這是有意為之，并且該協議以與當今CasperFFG處理不活動泄漏的方式相同的方式圍繞它工作。

機制

我們使用兩級分叉選擇：

選擇LATEST_FINALIZED_BLOCK

從LATEST_FINALIZED_BLOCK，應用一些其他叉選擇來選擇head

共識算法的視圖在每個插槽都會被嘗試，將基于get_post_state(LATEST_FINALIZED_BLOCK)數據的驗證器集生成函數作為輸入傳入。在視圖i中，一個有效的提案必須包含從LATEST_FINALIZED_BLOCK到插槽LATEST_FINALIZED_BLOCK.slot+i處的區塊的鏈。如果提示的父級是分叉選擇的贏家，這時驗證者才需要準備并提交提案。

V神提出了鏈交叉鏈接來實現他早前提出的最小分片規范:據trustnodes消息，V神提出了鏈交叉鏈接來實現他早前提出的最小分片規范。簡單地說，這是在試圖將主鏈與分片鏈連接起來。V神說他們的想法是，有兩種類型的交叉連接，一種是從主鏈到分片，另一種是從分片到主鏈。一個從分片到主鏈的鏈接必須由一個委員會簽署，而該委員會的責任是證明自上一次為該分片建立的交叉鏈接以來所有分片塊的可用性。一旦建立了S2MC鏈接，主鏈的有效性就取決于該分片鏈的有效性，如果一個主鏈包含一個無效的分片鏈塊的鏈接，那么整個主鏈就會被認為是無效的。它似乎表明簡單的規格實際上可能有點整體性。[2018/4/30]

如果CONSENSUS在某個視圖中成功，則該視圖中的提案將成為新的LATEST_FINALIZED_BLOCK，更改未來輪次的驗證器集。如果失敗，它將在下一個槽/視圖中進行下一次嘗試。

注意：插槽應始終等于當前視圖編號加上每個先前驗證器集中成功完成的視圖編號的總和。

我們有以下處罰：

由共識算法確定的定期削減處罰

不活躍懲罰：如果這條鏈未能實現終結性，所有未參與的人都會受到懲罰。此懲罰旨在將r/2個插槽后的余額削減一半。

屬性

如果一個區塊獲得終結性，那么要終結確定一個競爭區塊，需要發生以下情況之一：

某些委員會被破壞，其中他們中≥1/3會被削減以對不同的區塊實現雙重終結性

最近的委員會離線，在r/3個插槽之后，委員會輪換足夠多，以便能夠在不削減的情況下使一個不同的區塊獲得終結性。然而，這是以嚴重的不活躍懲罰為代價的

在任何一種情況下，即使還原一個終結區塊也至少需要銷毀DEPOSIT_SIZE*COMMITTEE_SIZE/3個ETH。如果我們設置COMMITTEE_SIZE=131,072，則該值為1,398,101個ETH。

該方案的其他一些重要屬性包括：

驗證器的負載將非常穩定，無論存入多少驗證器，處理每個插槽的COMMITTEE_SIZE交易

驗證者的負載會更低，因為當他們沒有被要求加入委員會時，他們可以休眠

在不犧牲安全性的情況下，可以允許休眠的驗證器快速退出+撤回

擴展：具有較小委員會的鏈終結性

如果出于效率原因，我們必須減小COMMITTEE_SIZE，我們可以進行以下調整：

我們沒有選擇最新的終結性區塊，而是選擇作為最長終結性區塊鏈末端的終結區塊

get_validator_set應該只使用來自狀態超過COMMITTEE_LOOKAHEAD之前的信息

視圖編號應該只是插槽編號

這保留了上述所有屬性，但它也引入了一個新屬性：如果一個區塊獲得多個終結性，然后恢復該區塊需要違反多個委員會的終結性保證。這允許多個委員會的安全級別疊加：一個人需要COMMITTEE_SIZE*DEPOSIT_SIZE*k/3ETH來恢復k個終結性，最多k=COMMITTEE_LOOKAHEAD，此時委員會分歧。

還要注意，出于p2p子網安全的原因，先行機制無論如何都值得做，所以用它來設計系統可能是一個好主意，如果需要的話，讓客戶端來決定他們如何處理終極性反轉。

具體值的例子

請注意，“打破終結性所需的ETH”數量假設攻擊者控制的驗證器數量遠遠超過質押總量的一半；這個數量是攻擊者將失去的。并不是任何擁有2,730-174,762ETH的人都可以進入并銷毀該ETH以逆轉單一插槽的終結性。

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