Echo：Casper FFG 與Casper CBC 的瑜亮情結
編者按：本文來自以太坊愛好者（ID：Ethfans）編者按：本文來自
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前言
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簡介
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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FFG vs CBC 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。
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無利害關係問題與遠程攻擊
我們花了2014 下半年的大部分時間試著解決「遠程攻擊（Long-Range Attack）」，攻擊者可以將他們的押金從主鏈提領出來，並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，讓他們以為攻擊鍊是一條主鏈。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（因此被稱為遠程攻擊），攻擊者可以取出押金以避免被沒收。
Casper CBC
確立了押金及罰金的使用後，我們接下來要決定它們「是什麼」。我們知道我們希望的是「經濟敲定性」，驗證者將會基於以下方式對區塊簽名：一旦一個區塊被敲定，如果要敲定一個衝突的區塊，則必須要有大部分的驗證者簽出與自己先前訊息衝突的訊息。但對於這樣的訊息，可以被鏈偵測並懲罰。
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Casper FFG
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。
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最後我放棄了賭注共識，因為這個方法似乎有根本上的風險。我也回頭試著理解PBFT 是怎麼運作的。雖然這花了一點時間，但過了幾個月後我搞懂了。
FFG vs CBC
敲定性是一個非常重要的進展：一旦區塊被敲定，無論網絡怎麼延遲都能保證安全（不像PoW 需要多個區塊確認），而且回溯區塊需要超過1/3 驗證者作弊，且可被檢測出來且並銷毀押金。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，Casper CBC 以及FFG 都達到了這個特性。
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要注意的是：Casper CBC 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，Casper CBC 是敲定覆蓋層（上層）適應分叉選擇規則（下層）；而Casper FFG 是分叉選擇規則（下層）適應敲定覆蓋層（上層）。
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Vlad 最初對分叉選擇規則的偏好是「最新訊息驅動GHOST（Latest Message-Driven GHOST, LMD GHOST）」 ——一種針對PoS 的改版GHOST；而我最初的偏好是先採取「混合式PoS（Hybrid 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 將會緊隨在後敲定區塊；Casper CBC 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。
這裡有一個非常重要的區別是「唯一可歸責錯誤（Uniquely Attributable Faults）」——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（Non-uniquely Attributable Faults）」 ——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（Censorship），也稱為「言者-聽者錯誤等效性」（譯按：到底是言者沒講，還是聽者沒聽到，無法判定是誰的錯）。
2017 年11 月，我把Casper FFG 砍押金條件以及對由於「平方溢金（Quadratic Leak）」（譯按：隨著離線時間增加，對押金的少量扣減會平方增加）導致的1/3 節點離線的問題的解法寫成論文。
值得一提的是，上述所有的議題並非為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」這個詞當成讚美，而繼續研究減緩以及恢復51% 攻擊的不同方法。
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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，Casper FFG 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。
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Casper 與分片開發路線的整合
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複工作。
2018 年6 月，我們做了一個重大的決定：放棄以合約實現的Casper FFG，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。 Casper FFG 與CBC 都需要全部的驗證節點在每個「時期（Epoch）」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，在幾秒內取得等同於「100 個確認」的安全性。這裡是我初步的想法（連結1/ 連結2）。
