Echo：Casper FFG 與 Casper CBC 的瑜亮情結_SPE

編者按：本文來自以太坊愛好者，作者：JuinChiu，Odaily星球日報經授權轉載。本文為TaipeiEthereumMeetup社區成員邱駿的譯作，譯自2018年8月Vitalik介紹Casper發展歷程的長推特。一年過去，Eth2.0的分叉選擇規則已確定為LMDGhost，而非Vitalik在該長推特中表示偏愛的IMDGhost，但文中提到的Casper的觀念演變史，仍足一觀。

前言

以太坊針對PoS共識模型的研究最早始于2014年，這些研究后來演變成目前廣為人知的CaspertheFridenlyFinalityGadget/CorrectbyConstruction兩種共識模型，它們分別由兩個不同的團隊開發且存有不少差異。Vitalik用一系列推文簡述了從2014以來Casper的開發脈絡，由于中文社群仍缺乏針對Casper開發路線相關的總結，因此譯者特將此系列推文翻譯成中文并且補上一些注解，希望可以成為開發者或研究員在學習Casper時的重要文獻，并期望讀者對Casper設計理念有更直覺的理解。為了避免讀來生硬，建議讀者先大略掌握PBFT/CasperFFG/GHOST的重要概念，PBFT的部分可以參考譯者的這篇文章：若想搞懂區塊鏈就不能忽視的經典：PBFT。最后要特別感謝以太坊基金會研究員梁智程提供諸多素材與協助校閱。以下正文開始。簡介

我將要用一系列的推文來解釋以太坊Casper共識協定的研究歷史/脈絡/進展，包括FFGvsCBC的爭論、混合模型到完全PoS的轉換、隨機性扮演的角色、共識機制的設計考量以及其他議題。無利害關系問題與遠程攻擊

Advtech IT Solutions在以太坊推出名為The NFT Magazine的NFT雜志:10月24日消息，Advtech IT Solutions與Zilliqa、Algorand和比特幣現金社區成員以及Art Rights、Artuu、The Cryptonomist和Poseidon Group合作，推出名為The NFT Magazine的NFT雜志期刊，該期刊包含NFT形式的文章和插圖。該項目將在以太坊區塊鏈上鑄造，并將發行500份。NFT雜志的封面圖片要等到11月2日才會公開。11月2日發行當天，它將同時在NFT市場Opensea上市。NFT雜志的所有者將成為獨家“讀者俱樂部”的一部分。該讀者俱樂部最終將成為一個去中心化自治組織（DAO）。（Bitcoin News）[2021/10/24 6:10:06]

以太坊的權益證明研究始于2014年1月的Slasher協定。雖然Slasher演算法并不是非常理想，但它引入了一些重要觀念，特別是利用罰金來解決「無利害關系問題」。然而，我所使用的罰金相當少，單只取消投票獎勵。VladZamfir于2014年中加入了，他迅速引入驗證者必須押金的方法。押金是比獎勵還大的數字，做出錯誤的行為將會使押金被取走。我們花了2014下半年的大部分時間試著解決「遠程攻擊」，攻擊者可以將他們的押金從主鏈提領出來，并且形成另一條具有更多簽名的攻擊鏈，如此欺騙新加入的節點，讓他們以為攻擊鏈是一條主鏈。如果攻擊鏈與主鏈分叉的時間點距離當前相當近，攻擊鏈不會造成問題，因為驗證者若在兩條鏈上同時對兩個互相抵觸的訊息簽名，則這個簽名可以當成懲罰驗證者的證據來沒收押金；但是若分叉發生在很久之前，攻擊者可以取出押金以避免被沒收。我們最后得出：遠程攻擊是無法避免的，原因大致跟PoW擁護者所說的差不多。然而，我們沒有接受他們的結論。因為我們發現：我們可以引入兩個額外的安全假設來解決遠程攻擊：1.節點至少每4個月要登入一次；2.節點直接拒絕4個月以上的回溯。這對PoW擁護者來說是個令人厭惡的肉中刺，因為這感覺是一個「信任假設」：每一次同步區塊時，你必須先信任某個來源以取得區塊鏈。但是對我們這些齷齪的主觀主義者來說，這不是大問題：不管在哪一種情況，你都需要某個可信來源告訴你區塊鏈所使用的共識規則，所以PoS所需的額外信任并不大。確立了押金及罰金的使用后，我們接下來要決定它們「是什么」。我們知道我們希望的是「經濟敲定性」，驗證者將會基于以下方式對區塊簽名：一旦一個區塊被敲定，如果要敲定一個沖突的區塊，則必須要有大部分的驗證者簽出與自己先前訊息沖突的訊息。但對于這樣的訊息，可以被鏈偵測并懲罰。我寫了一篇又臭又長又離題的「賭注共識」文章。賭注共識是一個有趣的提案：驗證者下注哪一個區塊會被敲定，而賭注決定了哪一個鏈會形成共識。PoW也具有這樣的性質，因為挖礦是一種賭注。如果你賭注在對的鏈上，你會獲得獎勵；如果你賭注在錯的鏈上，你失去挖礦成本。但在PoS我們可以有更高的賠率：驗證者的賠率一開始很低，但是隨著驗證者看到彼此對于某個區塊的信心逐漸增加，所有人的賠率都會平行地指數上升，直到所有人都賭注同一個區塊，這就是敲定。CasperCBC

Techemy Capital計劃下周推出針對COMP的DeFi戰略投資產品:新西蘭數字資產投資公司和基金管理公司Techemy Capital宣布，計劃下周推出新的DeFi戰略投資產品，為開放金融技術的投資者提供通道。繼周二推出比特幣（BTC）和以太坊（ETH）投資組合之后，這款專注于 Compound（COMP） 的產品將推出。

負責COMP交易平臺的Techemy團隊將使用公司被動管理的穩定幣投資組合（包括c-USDC和c-DAI）在Compound平臺上賺取利息并尋找套利機會。投資者還可以獲得一種必要的對沖工具，即針對智能合約失敗的可購買保險，由Nexus Mutual提供服務。（Bitcoin Exchange Guide）[2020/7/3]

同時，Vlad開始大量研究機制設計，特別是讓Casper更能抵抗寡占。我們也開始研究受到古典拜占庭容錯啟發的共識，例如Tendermint。Vlad認為古典BFT并沒有說服力，他想透過一個他稱為「正確建構」的方法嘗試重新發明BFT。正確建構的哲學與傳統BFT相當不同的點在于「敲定」是完全主觀的。CBC的哲學是，驗證節點對訊息簽名，且若他們簽了與他們先前的訊息相抵觸的訊息，則他們必須提交一個「辯護」以證明他們投票的新訊息與舊訊息相比之下有較多的支持，以取得「轉換」的權利。為了偵測敲定性，節點尋求訊息的模式。這些訊息可以證明，多數驗證節點以一種方式可靠地對某區塊B投票，且偏離B必須大部分驗證者非法轉換投票。例如，若所有節點投給B，則所有節點都投給「包含所有人對B的投票的區塊」，這證明了他們支持B且知道其他所有人都支持B，因此他們不會有轉換的合法理由。最后我放棄了賭注共識，因為這個方法似乎有根本上的風險。我也回頭試著理解PBFT是怎么運作的。雖然這花了一點時間，但過了幾個月后我搞懂了。CasperFFG

區塊鏈網絡安全公司Unbound Tech推出企業無密碼登錄解決方案:區塊鏈網絡安全公司Unbound Tech 6月17日宣布推出新的身份解決方案，該系統旨在取代由硬件或軟件驅動的一次性密碼和標準密碼，通過去中心化密鑰管理系統消除企業對傳統身份驗證方法的依賴。此外，該系統還可用于訪問區塊鏈錢包。（Cointelegraph）[2020/6/18]

我試著簡化了PBFT，將其放入區塊鏈的脈絡，并把它描述為4個「砍押金條件」，這些規則闡述哪些訊息的組合是自我抵觸因此違反規則的。我定義了決定區塊是否敲定的規則并且證明了最關鍵的「安全性」與「可行活躍性」：1.若某區塊被敲定了，則無法在不少于1/3驗證者違反砍押金條件下敲定另一個抵觸的區塊；2.若某區塊被敲定了，2/3誠實的驗證者總是可以合作以敲定新的區塊。因此只要有2/3誠實的驗證者，演算法就不會推翻之前的決定或卡住。最后我將砍押金條件從4條簡化成2條，并發展成CasperFFG——被設計成為任何PoW/PoS/其他類型區塊鏈提供敲定性的覆蓋層。敲定性是一個非常重要的進展：一旦區塊被敲定，無論網絡怎么延遲都能保證安全，而且回溯區塊需要超過1/3驗證者作弊，且可被檢測出來且并銷毀押金。因此，回溯敲定性的成本可能會高達數億美元。透過不同的方式，CasperCBC以及FFG都達到了這個特性。要注意的是：CasperCBC和FFG都是抽象的覆蓋層，他們都需要建立在某個現有的分叉選擇規則之上。用大白話講，CasperCBC是敲定覆蓋層適應分叉選擇規則；而CasperFFG是分叉選擇規則適應敲定覆蓋層。FFGvsCBC

聲音 | Fisco社長：獲得過半數股份是支援Tech Bureau公司的條件:據日經新聞報道，從事數字貨幣交易的Fisco集團將向之前流失數字貨幣的Tech Bureau公司進行金融支援。支援主體Fisco Digital Asset Group社長田代昌之表示，“獲得Tech Bureau公司過半數股份”是支援的條件。他補充表示，為了重建業務，掌握經營權是不可或缺的，希望在月內正式決定。[2018/9/26]

Vlad最初對分叉選擇規則的偏好是「最新訊息驅動GHOST」——一種針對PoS的改版GHOST；而我最初的偏好是先采取「混合式PoS」，使用PoW作為基底的分叉選擇規則。在最初版的FFG當中，PoW將會逐個區塊地運作一條鏈，而PoS將會緊隨在后敲定區塊；CasperCBC從一開始就是完整的PoS。同時，Vlad跟我各自提出了共識誘因的理論。這里有一個非常重要的區別是「唯一可歸責錯誤」——你可以知道出錯時誰應該負責而被懲罰，以及「非唯一可歸責錯誤」——一個錯誤可能是多方中的一方造成的。一個非唯一可歸責錯誤的經典案例是離線vs屏蔽，也稱為「言者-聽者錯誤等效性」。懲罰唯一可歸責錯誤是容易的；懲罰非唯一可歸責錯誤則是困難的。如果你無法分辨區塊停止敲定是因為少數的節點離線或是因為多數的節點正在屏蔽少數會怎么樣？針對這個議題目前有三種解法：1.輕微地懲罰兩邊；2.嚴厲地懲罰兩邊；3.將鏈一分為二，各自懲罰兩條鏈的其中一邊，且讓市場決定哪條鏈較有價值。或者可以參考我寫的這篇。2017年11月，我把CasperFFG砍押金條件以及對由于「平方溢金」導致的1/3節點離線的問題的解法寫成論文。當然，我非常清楚訴諸社交層面來解決51%攻擊并不是很好，因此我開始尋求至少能讓鏈上節點能自動偵測「合法鏈」與「攻擊鏈」的方法。這是一個早期的想法。這想法還不錯，但是仍不是最理想的，除非網絡毫無延遲，否則它只能保證節點之間嫌疑分數差異的上限，而并非所有節點完全同意。同時，我對Vlad的模型的主要批判與「泄氣攻擊」有關，攻擊者可以有效威脅要制造51%攻擊來造成所有人損失金錢，因而驅使所有其他人退出，因此只用極低的成本便能主導鏈。Vlad開始建立經濟模型以評估在他的模型之下進行上述攻擊的實際成本。值得一提的是，上述所有的議題并非為PoS獨有。事實上在PoW中，人們傾向直接放棄且假設預防51%攻擊幾乎不可能，且51%攻擊是必須不計代價避免的末日。但是，如同以太坊的傳統，Vlad與我誤把「有野心的」這個詞當成贊美，而繼續研究減緩以及恢復51%攻擊的不同方法。2018年初，Vlad在CBC的研究開始快速推進，包括安全性證明的進展。—看這個史詩般的2小時簡報以跟上2018年3月為止的研究進度同時，CasperFFG也有了重大進展，以合約的方式實現的決定使開發工作變得容易。2017年12月31日，我們發布了Python版的測試網。Casper與分片開發路線的整合

ICE首席執行官Jeffrey Sprecher：比起美聯儲，人們更相信中本聰:國際交易所（ICE），紐約證券交易所（NYSE）的所有者和經營者，正在密切關注新興的加密貨幣交易市場。ICE首席執行官Jeffrey Sprecher在接受彭博社采訪時表示，對加密貨幣進行折扣是不謹慎的，他不排除在交易所運營商的交易平臺上推出加密貨幣期貨合約的可能性。“這里有一種趨勢，我們不能忽視，所以我不打折扣，”Sprecher說，“比起美聯儲，人們對一個沒人見過的叫中本聰的人更有信心。”[2018/4/11]

不幸的是，FFG的開發慢了下來。以合約實現FFG雖然把一些事情變得更容易，卻讓未來要從EVM轉到EWASM以及從單鏈Casper轉到分片Casper的工作變得更困難。此外，團隊的研發工作被分成「主鏈Casper」和「分片鏈Casper」，可想而知在這兩個團隊之間產生了大量不必要的重復工作。2018年6月，我們做了一個重大的決定：放棄以合約實現的CasperFFG，取而代之的是追求以一條獨立鏈運作的Casper，如此的設計將使分片變得更加容易。完全PoS的轉換導致我開始更認真思考PoS的分叉選擇規則。CasperFFG與CBC都需要全部的驗證節點在每個「時期」投票以敲定區塊，這代表每秒將會數以萬計的簽章傳向每個驗證節點。BLS簽名聚合使其在計算成本上是可行的。但是我想試著利用這些額外的簽名以讓鏈更加穩固，在幾秒內取得等同于「100個確認」的安全性。這里是我初步的想法。然而，所有這些分叉選擇的方法都有一個缺點：它們都將驗證節點分為「見證節點」與「出塊節點」，而這些負責產生區塊的出塊節點擁有過大的權力。這樣做不太好，主要是因為它需要我們有一個很安全的鏈上隨機數生成器以公平地挑選出塊節點，而鏈上隨機數生成器很困難，而且一些簡單的方法例如RANDAO似乎有愈來愈多問題。JustinDrake跟我開始解決這個問題：Justin使用VDF，這是一個輸出具有確定性與可驗證的函數，但需要大量不可平行化處理的序列時間進行運算，使提前竄改變得不可能；而我對Vlad教妥協，使用基于GHOST的分叉選擇規則以大幅減少對出塊節點的依賴，允許在惡意出塊節點大于90%且誠實見證節點大于50%的狀況下，鏈仍能不受干擾地成長。Vlad很開心，但還沒開心到極點：他偏好LMDGHOST，而我偏好IMDGHOST。大約同一時間，我也試著想出一個方法來「流水線化」CasperFFG，將敲定時間從2.5個時期減至理論上最佳的2個時期。我對RPJ分叉選擇規則能夠很好地相容于FFG這件事感到開心。它還有一個很重要的「穩定性」：分叉選擇是一個對未來分叉選擇的好預測。這看起來很明顯，但我們卻很容易做出不具有這種特性的分叉規則。最近的進展是：LMDGHOST可能由于技術細節只能在2回合中有25%容錯，但是IMDGHOST仍可以有完整的33%容錯。FFG與CBC之間主要的取舍是：CBC似乎有較好的理論性質；而FFG似乎比較容易實現。同時，VDF也取得了許多進展。還有，我最近決定研究LeslieLamport1982年的老論文，在這邊論文中他提出了一個共識演算法：若假設所有節點，包括觀察者，皆在線上且具有很低的網絡延遲，則具有99%容錯。網絡延遲的假設按理來說會使其不適合作為主要的共識算法。然而，它可以在某一個情境運作相當良好：作為51%屏蔽偵測的嫌疑分數替代方案：基本上，如果51%共謀團體開始屏蔽區塊，其他驗證節點以及一般節點可以偵測到屏蔽的發生，并且使用99%容錯的共識演算法來達成屏蔽正在發生的共識，并協調少數分叉。關于這個研究的長期目標就是要盡可能減少對社交層的依賴，并將破壞鏈穩定的成本最大化，使其利用社交層回溯的可能性最小化。還有什么？FFG的部分還有形式化證明，規格的完善，以及實現的持續進展，并著眼于安全及迅速的開發。CBC的部分也差不多。接下來讓我們勇往直前吧！

Tags：SPEASPCASCasperspectrecoinkaspa幣怎么買Lightening CashCasperLabs

UNI