원작자: @LuozhuZhang
원본 편집: 0x711, BlockBeats
우리 모두 알다시피,PoS Ethereum의 합의 프로토콜은 "Gasper"입니다., LMD-GHOST(Fork Choice Rules) 위에 Casper FFG(Finality Tool)를 적용하여 구축되었습니다. 따라서 전체 이더리움 합의 프로토콜을 이해하려면 이 두 부분(Casper + Ghost)을 이해해야 합니다. 게다가 디자인이 정말 재미있습니다. 이 두 가지 프로토콜의 배경과 진화, 그리고 간단한 워크플로를 정리하려고 합니다.
PoS 합의 알고리즘의 세 가지 학교는 다음과 같습니다.
1.Nakamoto-inspired（Peercoin）
2.PBFT-inspired（Tendermint、Casper FFG）
3.CBC Casper
Nakamoto에서 영감을 받은 PoS는 PoW에서 채굴을 시뮬레이션하는 체인 기반 알고리즘입니다. 유효성 검사기를 유사 무작위로 선택하여 새 블록을 생성합니다. 2012년에"Peercoin" 페이퍼에서 처음 제안된 피어코인은 지분 증명 합의에 기반한 최초의 암호화폐입니다.
PBFT에서 영감을 받은(즉, BFT 스타일) PoS는 비잔틴 내결함성(특히 pBFT)에 대한 수년간의 연구를 기반으로 합니다. 2014년"텐더민트" 종이에서 처음 제안했습니다. 일반적으로 이러한 알고리즘은 원장의 표준 트랜잭션을 나타내는 고유한 체인을 선택합니다.
Casper는 일부 수정을 통해 BFT 알고리즘(더 정확하게는 pBFT)을 직접 상속합니다. CBC 캐스퍼는 @VladZamfir에 의해 제안되었으며 더 완벽하게 설명하는 좋은 자료가 있습니다.
이더리움은 결국 CBC 캐스퍼 대신 캐스퍼 FFG를 선택했지만, 이더리움의 니즈를 충족하는 포크 선택 규칙 "LMD-GHOST" 등 CBC 캐스퍼에 대한 연구도 가치가 있다. V God과 Virgil Griffith의 캐스퍼 FFG2017년 발표, 정당화 및 종료의 개념을 소개하고 매우 중요한 기능인 삭감 조건 및 동적 검증 메커니즘을 소개합니다.
Casper FFG는 PoW에 존재하지 않는 "최종성"(즉, 보안)을 보장하는 데 사용됩니다. 간단히 말해서 각 유효성 검사기는 체크포인트에 투표하고 두 라운드의 투표 후에 체크포인트가 "최종화"됩니다(첫 번째 라운드는 유효성 검사, 두 번째 라운드는 최종화).
모든 확정된 체크포인트는 정식 체인(블록체인 역사의 일부)이 되며, 모든 충성도 높은 노드는 이 체인을 절대 되돌릴 수 없다는 데 동의합니다. "마지막 체크포인트" 이후의 블록은 마음대로 포크할 수 있지만 이전 블록은 포크할 수 없습니다.
"종결성"을 통해 블록체인 보안을 보장하는 것 외에도 Casper FFG는 규칙을 위반하는 모든 검증자를 처벌하기 위해 삭감 조건을 도입하고(이는 기존 BFT 알고리즘에서는 수행할 수 없음) 규칙을 위반하는 모든 검증자를 추적하고 처벌합니다.
또한 Casper FFG는 라이선스가 없고(기존 BFT 알고리즘은 라이선스 인증이 필요함), pBFT는 목록을 통해 합의를 유지하며 목록에 있는 사람만 참여자가 될 수 있습니다. Casper FFG는 동적 유효성 검사기 메커니즘을 구축했으며 모든 유효성 검사기는 자유롭게 들어가고 나갈 수 있습니다. Casper FFG는 "최종성"과 "안전성"을 보장하기 위해 사용되며, 블록의 최종 상태를 확인하는 역할을 하지만 새로운 블록을 생성하는 역할은 하지 않으므로 기본 블록체인 및 포크 선택 규칙이 필요합니다.
이더리움에서 사용하는 포크 선택 규칙은 2010년에 처음 게시된 GHOST를 기반으로 합니다.2013년 논문에서 제안. 2017년 @VladZamfir가 CBC Casper에서 작업할 때 그는 GHOST와 Casper를 결합하려고 시도하여 변형 "LMD-GHOST"를 만들었습니다.
블록체인은 포크를 허용합니다. 다른 분기가 나타날 때 후속 새 블록을 계속 추가하려면 어떤 체인을 선택해야 하는지 포크 선택 규칙이 필요합니다. PoW는 가장 긴 체인 규칙을 사용합니다. 아이디어는 가장 긴 체인을 단조하는 데 가장 많은 컴퓨팅 성능이 필요하므로 이 체인이 가장 신뢰할 수 있다는 것입니다. 따라서 모든 채굴자가 새 블록을 추가하면 기본적으로 가장 긴 체인에 추가합니다.
GHOST의 아이디어는 이와 유사합니다. 높이가 가장 긴 체인 대신 가장 많은 투표를 받은 체인을 선택합니다. LMD-GHOST는 약간의 수정을 가했으며 가장 최근의 투표만 고려합니다(소위 "최소 메시지" 구동", LMD).
LMD-GHOST 규칙간단 해:
- 제네시스 블록에서;
- 포크가 있을 때마다 가장 많은 표를 얻은 지점을 선택합니다.
- 블록 리프를 찾을 때까지 반복합니다.
- 체인의 헤드를 반환합니다.
이것은 Casper FFG 및 LMD-GHOST의 진화이며 작동 방식이며 "안전" + "활성"을 보장하기 위해 함께 작동합니다. LMD-GHOST는 제안자가 언제든지 새 블록을 생성할 수 있도록 하며, 포크 선택 규칙(즉, 활동)에 따라 가중치가 가장 큰 체인에 새 블록이 추가됩니다. Casper FFG는 모든 유효성 검사기의 투표를 기반으로 정식 체인을 마무리합니다(예금으로 2/3 이상, 2라운드). 모든 충실한 노드는 기본적으로 표준 체인을 수락하므로 보안이 확보됩니다.
합의는 정말 흥미롭습니다.PoS에 대한 Ethereum의 연구는 2014년에 시작되었습니다.원본 링크
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