深度解析「後以太坊時代」The Merge的共識機制

星球君的朋友们

资深编辑

2022-07-08 13:30

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以太坊正在建立一個新的質量標準。

本文來自微信公眾號老雅痞。

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在這篇文章中，我們將深入探討：
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一級標題

共識機制：PoS, PoW, PoA
PoA（Binance智能鏈）是一種白名單機制，它將區塊生產權交給幾個白名單節點。這是你典型的許可區塊鏈，僅此而已。
PoS (Ethereum,一級標題

一級標題

以太坊實施

信標鏈上有大約40萬個驗證器，你可以在這裡跟踪實時統計和區塊。一個驗證器指的是在主網的信標鏈存款合約中的32個倫理的具體存款；一個用戶可以運行多個驗證器。今天沒有啟用解凍提款，在合併時也不會啟用，但在之後的上海硬分叉更新中會啟用。每12秒出現一個時段，隨機選擇一個驗證者在該時段內提交一個區塊。一個epochs由32個時段組成（或6.4分鐘）。如果一個驗證者處於離線狀態，並且沒有在其時段內提出區塊，那麼該時段就會被留空。因此，以太坊的區塊時間將從平均區塊時間為13秒的泊松分佈（Poisson分佈，是一種統計與概率學裡常見到的離散概率分佈，由法國數學家西莫恩·德尼·泊松Siméon-Denis Poisson在1838年時發表），轉變為剛好12秒的偶爾空槽。每個epochs內的第一個區塊被視為檢查點區塊。

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當交易無法在不消耗大量ETH的情況下重新聚合時，交易就被最終確定了。由於三分之二的驗證者已經證明了最終的區塊，為了在同一高度創建一個不同的最終epochs，三分之二的驗證者也需要證明一個相同高度的獨立區塊。因此，至少有三分之一的驗證者會被證明是含糊其辭。等價交換的懲罰方式是砍掉驗證者的全部賭注，所以攻擊者必須承諾摧毀至少三分之一的所有賭注ETH。即使在今天低迷的價格下，重新組織一個最終區塊的成本也是幾十億美元。

一級標題

質押需要積極努力

許多人對staking有一個扭曲的印象，因為這個詞在DeFi和NFT中被廣泛使用。在許多這樣的協議中，”質押“意味著將代幣存入託管合約，從而減少賣方的流動性，同時代幣被動地坐在那裡。沒有下行風險，也沒有主動參與，只是對時間偏好低的人進行賄賂。

雙重投票：沒有驗證者為同一目標區塊做出兩個不同的證明。
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誠實的共識層客戶端被編程為明確地從不這樣做，所以一個正常的誠實用戶不應該擔心這些機制的啟動。然而，它們提供了對惡意驗證者的重要保護，並優雅地解決了無風險的問題。

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以太坊對破壞性的少數群體有自我修復的能力

等價刪除、不活動洩漏和用戶激活的軟分叉的組合具有強大的衝擊力。等價刪除處理安全錯誤，不活動洩漏處理有效性錯誤，而UASFs甚至讓誠實的少數人從惡意的超級多數中恢復。

用戶激活的軟分叉是指一個驗證者的子集認為主線忽略了他們和他們的交易，所以他們聯合起來形成自己的區塊生產分叉。

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少數人的懶惰審查制度

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少數人的積極審查制度

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少數人的懶惰審查制度

一級標題

在誠實鏈上，一旦區塊停止最終確定，不活動洩漏就會啟動。這意味著所有審查驗證者都會顯示為離線，因為他們拒絕證明誠實區塊。審查驗證人的股權會慢慢被燒毀，直到他們的有效餘額下降到足夠低，以至於他們被從驗證人集合中移除。在這個時候，誠實的驗證者現在有一個超級多數，區塊又開始最終確定。

一級標題

有趣的是，其機制幾乎是相同的一個關鍵的區別是，誠實的驗證者必須明確地聯合起來承認彼此的證明，並推翻分叉選擇規則，但除此之外，他們可以形成自己的子鏈，惡意的超級多數會慢慢地從驗證者集合中流失，直到誠實的次多數再次獲得超級多數。

一級標題

以太坊可能的改進
當然，Ethereum PoS有幾個方面需要進一步改進。比如說：
一級標題
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二級標題

以太坊沒有鏈上治理（即使PoS協議的一個子集有）。就像比特幣全節點讓礦工誠實地生產符合狀態轉換功能的有效區塊一樣，以太坊全節點讓驗證者誠實地生產符合狀態轉換功能的有效區塊。即使是超級多數的惡意驗證者也不能欺騙一個誠實的全節點。

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PoS=中央銀行

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PoS = 廉價gas的擴展

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不幸的是，ASIC供應鏈很容易被進出口法規控制，更不用說對台灣的危險依賴了。對廉價、豐富能源的需求是另一個弱點，它禁止個人運行謹慎的採礦設置。而且由於我們還沒有進入後稀缺的烏托邦，你需要預付資金來購買採礦機。更糟糕的是，技術進步意味著礦工需要不斷升級他們的設備以保持競爭力，這意味著如果情況惡化，對供應鏈的依賴是一個持續的薄弱點。

二級標題