ผู้เขียนต้นฉบับ: @LuozhuZhang

การรวบรวมต้นฉบับ: 0x711, BlockBeats

ในขณะที่เราทุกคนรู้ว่า,โปรโตคอลที่เป็นเอกฉันท์ของ PoS Ethereum คือ "Gasper"ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้ Casper FFG (เครื่องมือขั้นสุดท้าย) ที่ด้านบนของ LMD-GHOST (กฎการเลือกทางแยก) ดังนั้นหากคุณต้องการเข้าใจโปรโตคอลที่สอดคล้องกันของ Ethereum คุณต้องเข้าใจทั้งสองส่วนนี้ (Casper + Ghost) นอกจากนี้การออกแบบยังสนุกจริงๆ ฉันตั้งใจที่จะแยกแยะความเป็นมาและวิวัฒนาการของโปรโตคอลทั้งสองนี้ ตลอดจนขั้นตอนการทำงานที่เรียบง่าย

อัลกอริทึมที่สอดคล้องกันของ PoS สามโรงเรียนมีดังนี้:

1.Nakamoto-inspired（Peercoin）

2.PBFT-inspired（Tendermint、Casper FFG）

3.CBC Casper

PoS ที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก Nakamoto เป็นอัลกอริทึมแบบลูกโซ่ที่จำลองการขุดใน PoW มันสร้างบล็อกใหม่โดยสุ่มเลือกตัวตรวจสอบความถูกต้อง ในปี 2555กระดาษ "เพียร์คอยน์"เสนอครั้งแรกใน peercoin เป็นสกุลเงินดิจิตอลแรกตามฉันทามติของการพิสูจน์การเดิมพัน

PoS ที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก PBFT (นั่นคือรูปแบบ BFT) ขึ้นอยู่กับการวิจัยหลายปีเกี่ยวกับความทนทานต่อข้อผิดพลาดของ Byzantine (โดยเฉพาะ pBFT) ในปี 2014กระดาษ "เทนเดอร์มินต์"เสนอครั้งแรกใน. โดยทั่วไป อัลกอริทึมเหล่านี้จะเลือกห่วงโซ่เฉพาะที่แสดงถึงธุรกรรมตามรูปแบบบัญญัติในบัญชีแยกประเภท

แคสเปอร์สืบทอดอัลกอริทึม BFT โดยตรง (แม่นยำยิ่งขึ้น pBFT) พร้อมการปรับเปลี่ยนบางอย่าง CBC Casper เสนอโดย @VladZamfir และมีเนื้อหาดีๆ ที่อธิบายได้ครบถ้วนมากขึ้น

บทช่วยสอน CBC Casper ของ V god

ประวัติของ CBC Casper โดย VladZamfir

วิดีโอแนะนำ CBC Casper

แม้ว่าในที่สุด Ethereum จะเลือก Casper FFG แทนที่จะเป็น CBC Casper แต่งานวิจัยเกี่ยวกับ CBC Casper ก็มีประโยชน์เช่นกัน เช่น กฎการเลือกส้อม "LMD-GHOST" ที่ตรงกับความต้องการของ Ethereum Casper FFG โดย V God และ Virgil Griffithนำเสนอในปี 2560แนะนำแนวคิดของเหตุผลและข้อสรุป และแนะนำเงื่อนไข slashing และกลไกการตรวจสอบแบบไดนามิก ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมาก

Casper FFG ใช้เพื่อรับประกัน "ขั้นสุดท้าย" (นั่นคือความปลอดภัย) ซึ่งไม่มีอยู่ใน PoW พูดง่ายๆ คือ ผู้ตรวจสอบแต่ละคนลงคะแนนในจุดตรวจสอบ และหลังจากการลงคะแนนสองรอบ จุดตรวจจะ "เสร็จสิ้น" (รอบแรกกำลังตรวจสอบ รอบที่สองกำลังสรุปผล)

จุดตรวจสอบที่สรุปแล้วทั้งหมดกลายเป็นห่วงโซ่แบบบัญญัติ (ส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์บล็อกเชน) และโหนดที่ภักดีทั้งหมดยอมรับว่าพวกเขาจะไม่ย้อนกลับห่วงโซ่นี้ บล็อกหลัง "ด่านสุดท้าย" สามารถแยกได้ตามต้องการ แต่บล็อกก่อนหน้าไม่ได้รับอนุญาตให้แยก

นอกเหนือจากการรับประกันความปลอดภัยของบล็อกเชนผ่าน "ขั้นสุดท้าย" แล้ว Casper FFG ยังแนะนำเงื่อนไขการฟันดาบเพื่อลงโทษผู้ตรวจสอบทุกคนที่ละเมิดกฎ (ไม่สามารถทำได้ในอัลกอริทึม BFT แบบดั้งเดิม) และผู้ตรวจสอบทุกคนที่ละเมิดกฎจะถูกติดตามและลงโทษ

นอกจากนี้ Casper FFG ยังไม่มีใบอนุญาต (อัลกอริทึม BFT แบบดั้งเดิมจำเป็นต้องมีการตรวจสอบใบอนุญาต) pBFT รักษาฉันทามติผ่านรายการ และเฉพาะผู้ที่อยู่ในรายการเท่านั้นที่สามารถเป็นผู้เข้าร่วมได้ Casper FFG ได้สร้างกลไกตัวตรวจสอบแบบไดนามิก และตัวตรวจสอบทั้งหมดสามารถเข้าและออกได้อย่างอิสระ Casper FFG ใช้เพื่อให้แน่ใจว่า "สิ้นสุด" และ "ปลอดภัย" มีหน้าที่รับผิดชอบในการยืนยันสถานะสุดท้ายของบล็อกแต่ไม่รับผิดชอบในการสร้างบล็อกใหม่ ดังนั้น จึงต้องมีกฎการเลือกบล็อกเชนและส้อมพื้นฐาน

กฎการเลือกส้อมที่ใช้โดย Ethereum อิงตาม GHOST ซึ่งเผยแพร่ครั้งแรกในกระดาษจากปี 2013เสนอใน. ในปี 2560 เมื่อ @VladZamfir ทำงานเกี่ยวกับ CBC Casper เขาพยายามรวม GHOST เข้ากับ Casper ทำให้เกิด "LMD-GHOST" ที่แตกต่างกัน

blockchain อนุญาตให้ใช้ fork เมื่อสาขาต่าง ๆ ปรากฏขึ้น ควรเลือก chain ใดเพื่อเพิ่มบล็อกใหม่ที่ตามมาต่อไปซึ่งต้องใช้กฎการเลือก fork PoW ใช้กฎลูกโซ่ที่ยาวที่สุด แนวคิดคือการปลอมแปลงห่วงโซ่ที่ยาวที่สุดต้องใช้พลังการประมวลผลมากที่สุด ดังนั้นห่วงโซ่นี้จึงน่าเชื่อถือที่สุด ดังนั้นเมื่อนักขุดทุกคนเพิ่มบล็อกใหม่ พวกเขาจะเพิ่มบล็อกนั้นในเชนที่ยาวที่สุดตามค่าเริ่มต้น

แนวคิดของ GHOST ก็คล้ายๆ กัน คือเลือกเชนที่มีการโหวตมากที่สุดแทนที่จะเป็นเชนที่มีความสูงยาวที่สุด LMD-GHOST ได้ทำการปรับเปลี่ยนบางอย่างและพิจารณาเฉพาะการโหวตครั้งล่าสุดเท่านั้น (ที่เรียกว่า "ข้อความน้อยที่สุด ขับเคลื่อน", LMD).

กฎสำหรับ LMD-GHOSTมันง่าย:

- จากบล็อกกำเนิด

- ทุกครั้งที่มีการ Fork ให้เลือกสาขาที่มีการโหวตมากที่สุด

- ทำซ้ำจนกว่าจะพบบล็อกลีฟ

- ส่งคืนหัวของโซ่

นี่คือวิวัฒนาการของ Casper FFG และ LMD-GHOST และวิธีการทำงาน พวกเขาทำงานร่วมกันเพื่อให้มั่นใจได้ถึง "ความปลอดภัย" + "ชีวิตชีวา" LMD-GHOST ช่วยให้ผู้เสนอสร้างบล็อกใหม่ได้ตลอดเวลา และบล็อกใหม่จะถูกเพิ่มลงในห่วงโซ่ที่มีน้ำหนักมากที่สุดตามกฎการเลือกส้อม (เช่น กิจกรรม) ในขณะที่ Casper FFG จะทำการสรุปกลุ่มมาตรฐานตามการโหวตของผู้ตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมด (สองรอบ มากกว่า 2/3 โดยเงินฝาก) โหนดที่ภักดีทั้งหมดยอมรับห่วงโซ่มาตรฐานโดยค่าเริ่มต้น ดังนั้นจึงได้รับความปลอดภัย

ฉันทามติน่าสนใจจริงๆการวิจัยของ Ethereum เกี่ยวกับ PoS เริ่มขึ้นในปี 2014ลิงค์ต้นฉบับ

ลิงค์ต้นฉบับ