合并后的第一天：快速回顧 PoS 以太坊設計_POS

來源：@stonecoldpat0

作者：Patrick McCorry

能源消耗

合并后的能源消耗會減少 99.8%。這是可以公開驗證的，而排除一切合理的質疑后，可以說使用/運行以太坊不會對環境造成影響。沒有，沒有，一點都沒有。這就少了一個問題，可以說服新手嘗試、采用和使用加密貨幣。

可擴展性

PoS 的轉變不會影響可擴展性。PoW 和 PoS 是抗女巫攻擊的共識機制。它的目標在于：限制可以參與區塊生成過程的人。它只會找到共擔風險且因此理性行動的參與者。

引用推文：https://twitter.com/el33th4xor/status/1006931658338177024

slot、epoch 和委員會

一個 epoch 有 32 個 slot。在一個 epoch 里，整個驗證者集將被平均至每一個 slot，這樣委員會的規模就等于所有驗證者除以 32。在一個 slot 里，一個委員會成員提議了區塊，剩余的成員則對此進行投票。（BLS 產生隨機信標）

數據：以太坊合并后驗證者參與率目前可維持在99%:金色財經報道，據區塊鏈分析公司Glassnode分析數據顯示，以太坊合并后驗證者參與率目前可維持在99%。由于轉移到PoS鏈后驗證者可能離線或無法聯系，繼而導致丟失的區塊，因此用成功產生的區塊（即沒有丟失）的數量與總的可用時隙之間比率作為“參與率”來衡量以太坊驗證者網絡正常運行時間，在合并前的幾周，可以看到參與率略有下降，低于典型的99%的水平，在97.5%左右，合并后參與率又恢復到99%以上的水平，目前以太坊在網絡上有超過43萬驗證者。[2022/9/24 7:17:44]

同步和投票

slot 是指 12 秒的時隙：

0 - 4 秒：提議區塊

4 - 12 秒：投票和計票

最好的情況下，會正常進行區塊提議和投票。有時候，提議者可能會離線，那就不會有區塊被提議出來。

處理被跳過的區塊

如果區塊提議者離線了，那么：

委員會成員（slot 96）會投票給上一個區塊

下一個委員會繼續正常運作

Raoul Pal：Layer1代幣的表現可能會優于合并后的ETH:9月16日消息，前高盛高管、宏觀經濟專家Raoul Pal表示，以太坊向PoS共識機制過渡的影響將是積極的，但其Layer1競爭對手的表現將優于ETH，因為它們在可擴展性和交易成本方面更有優勢。周四進行的合并將引發DeFi的看漲周期，并推動加密領域其他金融產品的增長。

根據Chainalysis的數據，目前熱門Layer1區塊鏈包括Solana（SOL）、Cardano（ADA）、Polkadot（DOT）、Avalanche（AVAX）、Cosmos（ATOM）和Binance Chain（BNB）。（The Daily Hodl）[2022/9/16 7:01:25]

就像所有的區塊鏈一樣，這能促使一條權威鏈的形成，因為區塊鏈生產者/驗證者必須擴展一個父塊。

最新區塊和分叉處理

在鏈的頂端進行分叉是可以的：

區塊提議者已經提議了兩個或以上的區塊（罰沒情況，但區塊仍然存在）

發生延遲而區塊到達了下一個 slot。

Gnosis Safe：以太坊合并后將僅支持PoS鏈:9月2日消息，數字資產管理平臺 Safe（原 Gnosis Safe）發布公告表示，以太坊合并后將僅支持 PoS 鏈，即用戶無法再通過官方接口與 PoW 鏈進行交互。Safe 用戶無需因合并執行任何操作，用戶資產仍是安全的。但仍建議用戶不要將任何重要的交易安排在合并時點前后，以防出現問題。

在合并之后，可能會有 2 個以太坊鏈：即 PoW 和 PoS，已創建的 Safe 賬戶將存在于這兩條鏈上。在合并后，如果用戶自行決定與 PoW 鏈進行交互，請確保知道自己在做什么。[2022/9/2 13:05:07]

這時候，該 slot 的委員會成員需要選擇一個區塊。

分叉選擇規則的重要性

委員會成員應該基于同一套規則選擇“最重的鏈”(heaviest chain)：

選擇最多投票的分叉

票數平局情況下選擇最低哈希的區塊

Proposer boost: 如果區塊在這個 slot 被提議了，選擇有 70% 額外票數的區塊

W3BCloud將通過SPAC上市，合并后估值12.5億美元:8月2日消息，專為Web3和區塊鏈領域建立全球數據中心的公司W3BCloud周一宣布，將通過與特殊目的收購公司(SPAC)Social Leverage Acquisition CorpI合并上市。Social Leverage Acquisition CorpI在紐約證券交易所上市，擁有3.45億美元的信托基金，并已收到AMD、ConsenSys、SKInc.和其他公司的額外5000萬美元新投資承諾。合并后的交易對W3BCloud的估值為12.5億美元。

W3BCloud提供存儲、質押和計算基礎設施服務，ConsenSys創始人兼以太坊聯合創始人JosephLubin在W3BCloud董事會任職。該公司報告顯示，其位于美國的七個數據中心去年銷售額達4000萬美元，其中85%使用可再生能源。預計2023年的收入將比2021年增長685%。（businesswire）[2022/8/2 2:52:46]

引用推文：https://twitter.com/hasufl/status/1570316069306503170

區塊變壞

如果絕大多數的委員會成員都把票投給同一個區塊，那么：

未來的委員會將會延續勝出的區塊

以太坊開發者：以太坊合并后能源消耗量將減少99.95%以上:以太坊開發者Carl Beek發推表示：根據我（非常保守）的計算，以太坊合并后能源消耗量將減少99.95%以上。另外他放上ETH PoS、ETH PoW和比特幣交易耗能的比較。[2021/5/18 22:16:08]

競爭的分叉區塊則會變“壞”或者“被丟棄”

分叉選擇規則：跟隨票數積累最多的鏈。

弱主觀性

由于“投票”和“長程攻擊”的性質，所以我們不可能接收來自不受信任來源的區塊鏈副本并驗證它是不是“一條真正”的鏈，而是必須依靠于社會共識和眾所周知的檢查點：[博客鏈接]

引用文章：Proof of Stake: How I Learned to Love Weak Subjectivity | Ethereum Foundation Blog

最終確定性

我們可以理解下面這句保證：“一旦區塊敲定，它將永不可逆轉”。

兩個階段：

驗證：在 1 個 epoch 后，下一個候選區塊就會被敲定。

最終確定：在 2 個 epoch 后，絕對多數已經給它投票了（兩次）。

兩個區塊樹

PoS 以太坊的魅力在于，它有兩個組成：

通過 LMD Ghost 機制實現活性（跟隨最重的區塊分支(heaviest branch)）

通過 Casper 的 FFG 實現安全性（選擇一個區塊并敲定它）。

epoch 的鏈給予我們信心，而 slot 鏈的頂端則是“待處理的世界狀態”

攻擊者：占質押存款的 1/3 以上

攻擊者無法控制交易的排序，但是他們可以攻擊最終確定性。只會在 2/3 以上的驗證者投票給一個區塊時，它才能進行敲定。如果它只獲得了少于 2/3 的票數，那么它就無法驗證或敲定。

不作為懲罰

誠實的驗證者會繼續在 slot 中生產區塊，并慢慢排除那些不遵守分叉選擇規則的驗證者。最終，不投票者會失去足夠的質押存款，這樣誠實的驗證者就能占比 2/3 以上的質押。

兩條平行的鏈

如果說不作為懲罰發生了，那是因為：

一個驗證者集想要審查一筆交易

另一個驗證者集想要打包交易

每一個驗證者集將會對另一個驗證者集進行“不作為懲罰”。這導致了兩條鏈的誕生。這是平和的分叉。

攻擊者：占質押存款的 1/2 以上

他們控制了“分叉選擇規則”并決定忽略那些打包了審查交易的區塊。就比如在 PoW 機制中，他們無法改變共識規則，只能控制交易的排序。但據我所知，在這種情況下“不作為懲罰 (inactivity leak)”將不會被啟動。

以太坊的守衛者

在面對審查的時候，我們能夠做什么？答案是一次用戶激活的軟分叉！總的來說，我們可以強制退出（并潛在地）通過分叉代碼來罰沒攻擊者。這是一種有針對性的攻擊，不會損害誠實驗證者的利益。

引用推文：https://twitter.com/stonecoldpat0/status/1560040361447260163

多客戶端主題

目標：避免會讓區塊/無效交易被永遠敲定的零日攻擊。但這需要多少個客戶端？嗯，另一個出現的問題是因為不作為懲罰。如果兩個占比 50% 的客戶端出現分歧，那么他們最終會變成兩個平行的世界。

任何單個客戶端無法激活漏洞

當運行一個客戶端組合的驗證者所占的質押存款占比大于33%時，不作為的懲罰才會變得有意義。通過運行少數人使用的客戶端，你可以最小化所有因為軟件漏洞而造成的損害。閱讀更多請看這里：https://dankradfeist.de/ethereum/2022/03/24/run-the-majority-client-at-your-own-peril.html

懲罰不等于罰沒

區別：

懲罰：只是很小的問題，不會對網絡造成損害

罰沒：驗證者作出了公開可檢測且惡意的行為

如果驗證者觸發了罰沒條件，他們就會被強制移出網絡。閱讀更多：

引用文章：https://eth2book.info/altair/part2/incentives/slashing/

兩種罰沒情況

1. 在同一個 slot 里投票/提議兩個或以上的區塊（強制每個 slot 一張票規則的執行）

2. 提議“包含”了一個你已經投過票的分叉的分叉（抵抗長程攻擊）

我做了一個基于圖上公式的視覺圖幫助大家理解。

無論如何，我希望你們喜歡這條推文。以太坊已經變更了它的共識協議，從工作量證明機制轉向權益證明機制，這份成績非常了不起。這也是為什么以太坊、它的路線圖/技術以及社區都非常好的。

以太坊是實驗的天堂。

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