บทนำ: การใช้งาน Casper FFG ใน ETH2.0

หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจากผู้ที่ชื่นชอบ Ethereum (ID: ethfans)หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจาก

ผู้ที่ชื่นชอบ Ethereum (ID: ethfans)

ผู้ที่ชื่นชอบ Ethereum (ID: ethfans)

ผู้เขียน: Aditya Asgaonkar แปลและพิสูจน์อักษร: Min Min & A Jian พิมพ์ซ้ำโดย Odaily โดยได้รับอนุญาต

บทความล่าสุดของฉันครอบคลุมพื้นฐานของ Casper FFG ส่วนแรกของบทความนี้จะให้คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับการใช้งาน Casper FFG ที่ใช้ใน Eth2.0 beacon chain ส่วนที่สองจะกล่าวถึงกฎการเลือกส้อมของ beacon chain และปัจจัยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับความมีชีวิตชีวาของ blockchain

บทความนี้จะอธิบายแนวคิดบางประการในข้อกำหนด ETH 2.0 โดยตรง และแนบลิงก์ไปยังพารามิเตอร์และฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องในข้อมูลจำเพาะให้มากที่สุด ลิงก์เหล่านี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเท่านั้น และไม่จำเป็นต้องอ่านเนื้อหาของลิงก์เพื่อทำความเข้าใจบทความนี้

ส่วนที่ 1 - กลไก FFG ของแคสเปอร์

สล็อต ยุค และการรับรอง

สล็อต (สล็อตเวลา): เวลาบนบล็อกเชนถูกแบ่งตามสล็อต และสามารถเสนอบล็อกใหม่ในแต่ละสล็อตได้ ปัจจุบัน ระยะเวลาของสล็อตคือ SECONDS_PER_SLOT = 12 ซึ่งก็คือ 12 วินาที ระบบจะกำหนดตัวตรวจสอบความถูกต้องให้กับแต่ละช่องเพื่อสร้างบล็อกใหม่

ยุค (ระยะเวลา): กลไก Casper FFG ใช้ไม่ได้กับแผนผังบล็อกที่สมบูรณ์ แต่จะพิจารณาเฉพาะการโหวตของบล็อกในบางช่องเท่านั้น ด้วยวิธีนี้ กลไกไม่จำเป็นต้องตรวจสอบคู่บล็อกต้นทาง-เป้าหมายบล็อกมากเกินไปเมื่อตรวจสอบความแน่นอนตามสถานการณ์การลงคะแนน ซึ่งจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย เนื่องจากช่วงเวลาระหว่างช่องเหล่านี้ยาวเพียงพอ ผู้ตรวจสอบความถูกต้องส่วนใหญ่ที่เพิ่งส่งคะแนนเสียงจึงจะเห็นทุกครั้งที่การตรวจสอบขั้นสุดท้ายของ FFG ทำงาน แต่ละยุคประกอบด้วยช่องจำนวนหนึ่ง พารามิเตอร์ ปัจจุบันคือ SLOTS_PER_EPOCH = 32 นั่นคือ 1 ยุค = 32 ช่อง = 6.4 นาที กลไก FFG จะพิจารณาบล็อกที่ขอบเขตของยุคเหล่านี้เท่านั้น ("จุดตรวจสอบ" หรือ "บล็อกขอบเขตของยุค" (EBB))

- กรณีสล็อตและยุคเมื่อ SLOTS_PER_EPOCH = 3 และบล็อก A, D และ G เป็นจุดตรวจสอบ -

• การรับรอง (ข้อความยืนยัน): การรับรองคือการลงคะแนนเสียงของ Casper FFG ซึ่งมีข้อมูล เช่น บล็อกต้นทางและบล็อกเป้าหมาย หมายเลขสล็อตเมื่อสร้างการรับรอง และตัวระบุของผู้ตรวจสอบความถูกต้อง การรับรองจะถูกส่งไปยังเครือข่ายเพียร์ทูเพียร์โดยผู้ตรวจสอบ และสุดท้ายผู้เสนอบล็อกจะเลือกและบรรจุลงในบล็อก

• การเปลี่ยนแปลงกลไกของ Casper FFG

• มีการเปลี่ยนแปลงอย่างหนึ่งในคำจำกัดความของ Finalization ที่ฉันกล่าวถึงในบทความก่อนหน้านี้:

• ความสำเร็จเชิงกำหนด: ตราบใดที่บล็อก B เป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้ จะสามารถรับการกำหนดระดับได้

• บล็อก B_0 ที่หาเหตุผลเข้าข้างตนเองเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

มีลำดับของจุดตรวจสอบบนสายโซ่ของ [B_0, B_1, ... , B_n] (n >= 1) เพิ่มขึ้นตามหมายเลขสล็อต ซึ่งทั้งหมดได้รับการหาเหตุผลเข้าข้างตนเอง และ

- บล็อกสีเหลืองได้รับการตัดสิน บล็อกสีแดงได้รับการสรุป -

คำจำกัดความที่เปลี่ยนแปลงยังคงรักษาเค้าโครงของหลักฐานความปลอดภัย Casper FFG ที่อธิบายไว้ในโพสต์ก่อนหน้า ดูส่วน "ความปลอดภัย" ของบทความนี้สำหรับคำอธิบายแบบเต็มของหลักฐานความปลอดภัย

ชื่อเรื่องรอง

การตรวจจับเชิงกำหนดด้วย Casper FFG

กลไก FFG บนเครือข่ายของ Beacon Chain ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจจับความแน่นอนโดยการประมวลผลบล็อกและการรับรอง ในแต่ละขอบเขตของยุค กลไกจะประมวลผลการยืนยันและบล็อกการอัปเดตใหม่ที่ได้รับการระบุเหตุผลและสรุปผลแล้ว

• กลไก FFG แบบออนเชนเกี่ยวข้องกับการรับรองคู่บล็อกเป้าหมายบล็อกต้นทางเท่านั้น แทนที่จะเป็นการรับรองคู่บล็อกเป้าหมายบล็อกต้นทางที่เป็นไปได้ทั้งหมด จึงช่วยลดต้นทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลไกเกี่ยวข้องกับการรับรองในยุคปัจจุบันและยุคก่อนหน้าเท่านั้น (รวมถึงเงื่อนไขอื่นๆ อีกบางประการ!) ดังนั้น กลไก FFG บนเครือข่ายจึงไม่สามารถตรวจจับอินสแตนซ์เชิงกำหนดได้ทั้งหมด! กล่าวโดยสรุปคือ กลไกแบบ on-chain นี้แข็งแกร่ง แต่ก็ไม่สมบูรณ์แบบ

• ข้อมูลจำเพาะของกลไก FFG บนโซ่นั้นง่ายมาก:

ขั้นตอนแรกคือการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของบล็อก กล่าวคือ ใช้การยืนยันจากสองยุคล่าสุดเพื่อตรวจสอบความน่าเชื่อถือของบล็อกขอบเขตยุคสองยุคล่าสุด

ขั้นตอนต่อไปคือการตรวจสอบการสิ้นสุดของบล็อก กล่าวคือ ตรวจสอบการสิ้นสุดของบล็อกขอบเขตยุคสุดท้ายสองช่วง การตรวจสอบเชิงกำหนดจะใช้คู่บล็อกต้นทาง-ปลายทางบล็อก 4 คู่เท่านั้น (เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและลดความซับซ้อนของข้อมูลจำเพาะ) ระยะทางย้อนกลับยังจำกัดด้วย)

คำอธิบายภาพ

• - สถานะจุดตรวจสอบในการตรวจสอบเชิงกำหนด (บล็อกสีเหลืองเป็นธรรม บล็อกสีแดงได้รับการสรุป) -

• แม้ว่ากลไกของ Casper FFG จะสรุปกฎสำหรับการรับประกันความแน่นอนของบล็อก แต่ก็ไม่ได้กล่าวถึงวิธีการที่กลไกนี้รับประกันความพร้อมใช้งานของเครือข่าย (หมายเหตุ: บทความนี้ไม่ได้พยายามพิสูจน์ความพร้อมใช้งานของเครือข่าย แต่สรุปกระบวนการที่คาดว่าจะบรรลุความพร้อมใช้งาน คิดเพื่อการวิเคราะห์ที่เข้มงวดยิ่งขึ้น ดูบทความนี้) ส่วนนี้แนะนำข้อควรพิจารณาหลักสองประการเกี่ยวกับความมีชีวิตชีวาเป็นหลัก:

กฎการเลือกทางแยกที่ใช้โดยตัวตรวจสอบความถูกต้องเพื่อกำหนดว่าบล็อกใดอยู่ด้านบนสุดของห่วงโซ่

รูปแบบการสร้างบล็อกและการยืนยันตามด้วยตัวตรวจสอบความถูกต้อง

ชื่อเรื่องรอง

1. กฎการเลือกส้อม HLMD GHOST

2. ผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่เสนอบล็อกต้องกำหนดส่วนปลาย (สังเกตในพื้นที่) ของบล็อกเชนก่อน ในการดำเนินการนี้ พวกเขาต้องใช้กฎการเลือกส้อม GHOST แบบผสมผสานข้อความล่าสุดแบบไฮบริด (HMLD)

3. ข้อกำหนดสำหรับการเลือกส้อมนี้มีดังนี้:

บล็อกที่ไม่ได้ใช้บล็อกที่มีเหตุผลซึ่งระบุในขั้นตอนที่ 1 เป็นบล็อกที่มีเหตุผลล่าสุดจะไม่ได้รับการยกเว้นทั้งหมด

ใช้กฎ LMD GHOST ปกติเพื่อเดินไปตามต้นไม้บล็อกจนกว่าจะพบบล็อกใบไม้

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเลือกทางแยก โปรดดูส่วน "Hybrid LMD GHOST" ของโพสต์นี้

ชื่อเรื่องรอง

โปรแกรมตรวจสอบความถูกต้อง

ตารางข้อเสนอ: ระบบจะกำหนดผู้ตรวจสอบความถูกต้องให้กับแต่ละช่องในแต่ละยุคเพื่อทำหน้าที่เป็นผู้เสนอบล็อก ผู้ตรวจสอบจะพบจุดสูงสุดของห่วงโซ่บนแผนผังบล็อกของมุมมองภายในเครื่องตามกฎการเลือกทางแยก จากนั้นจึงสร้างบล็อกย่อยใหม่ ผู้ตรวจสอบสามารถบรรจุเอกสารรับรองที่เห็นลงในบล็อกเพื่อรับรางวัล การรับรองเหล่านี้ถูกป้อนเข้าสู่กลไก FFG บนสายโซ่สำหรับการคำนวณเมื่อมีการเรียกใช้การตรวจสอบความแน่นอน

แผนการยืนยัน (ตารางการยืนยัน): ในแต่ละยุค ผู้ตรวจสอบความถูกต้องแต่ละคนจะต้องสร้างการยืนยัน (ที่ช่องเฉพาะ) ในความเป็นจริง ในแต่ละยุค ชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดจะถูกแบ่งแบบสุ่มออกเป็นคณะกรรมการ SLOTS_PER_EPOCH ที่มีขนาดเท่ากัน และคณะกรรมการแต่ละชุดจะได้รับมอบหมายให้อยู่ในช่วงเวลาที่เจาะจงในยุคปัจจุบันเพื่อสร้างการรับรอง เมื่อสร้างการยืนยัน ผู้ตรวจสอบจะใช้บล็อกที่สรุปผลล่าสุดเป็นจุดตรวจต้นทางตามมุมมองของท้องถิ่น และใช้จุดตรวจที่ใกล้กับด้านบนสุดของห่วงโซ่เป็นจุดตรวจเป้าหมาย (เริ่มการลงคะแนนเสียง FFG)

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/tree/dev/specs/phase0

https://arxiv.org/pdf/2003.03052.pdf