為CasperFFG延長驗證epoch區間

以太坊明年就要完成難度炸彈了,這意味著會徹底實施權益證明,不過目前在共識演算法細節上仍然在進行討論研究。 在11月19日,Vitalik在研究者論壇里提到了一個建議,是關於Casper?F

以太坊明年就要完成難度炸彈了,這意味著會徹底實施權益證明,不過目前在共識演算法細節上仍然在進行討論研究。

在11月19日,Vitalik在研究者論壇里提到了一個建議,是關於Casper?FFG的,其主要內容我們節選如下:

在Casper FFG保證安全性和活性不變的情況下,允許增加連續epoch之間驗證區間來適應延遲。例如,如果epoch 100、101未能證明是正確的,則鏈可以嘗試證明 epoch 102、104、108 的合理性,增加了驗證區間,這樣兩個連續嘗試的 epoch 仍然可以成功驗證,以便在多個epoch 延遲的情況下也可以為我們提供最終結果。

這個調整是需要對Casper?FFG的共識演算法中的驗證部分進行修改的。目前還未見討論成果。為了弄明白為什麼提及這個部分的設計,我們嘗試用下文理解Vitalik這次的建議。

Casper FFG和Casper FFG CBC是以太坊對權益證明的共識演算法研究的兩個思路,其對拜占庭容錯等演算法進行了修訂和再研,因此是核心演算法問題,應該說這是以太坊最明確的未來以及最核心的技術討論,其主要的思路是在解決共識演算法中的確認問題。

Vlad最早開始設計機制時,特別是希望Casper可以更強健地抵制寡頭形成,並且拋棄掉一些其他演算法的問題,比如傳統拜占庭容錯理論(尤其擁有硬上限,比如實用拜占庭容錯演算法PBFT和Tendermint中的2/3),在徹底改造BFT理論后,則出現了Correct by Construction的方法,即CBC。

而因為CBC對於演算法中的驗證的設定更複雜,在CBC里定義了一系列規則(罰沒條件)來確定什麼時候區塊會敲定確認,並證實關鍵的「安全性」和「合理活性(Plausible Liveness)。

不過以太坊最終把罰沒條件從4條簡化為2條,就得到了 Casper FFG(Friendly Finality Gadget),它被設計為可以覆蓋在任何PoW或PoS或其它類型的區塊上,用於增加確定性保證。

2017年12月31日Casper FFG在以太坊的Python測試網上測試,不過後來進展緩慢。

2018年6月,以太坊做了一個決定:徹底放棄「用合約實現混合Casper FFG」,追求完全 Casper獨立鏈,改變這個設計讓整合分片變得更加容易,也就是會直接在2.0上應用。

不過Casper FFG(以及CBC)都要求,在每一個「輪次epoch」有完整的驗證者集來投票敲定區塊,意味著每秒鐘都會有數以千計的簽名要通過網路發送。即使有BLS 簽名聚合方案,在幾秒內完成「100 個確認」安全性也是很難的。

其需要擁有一個強大的鏈上隨機數源來公正地選出提議者,不過鏈上隨機性也是難以實現的,所以最終使用了可驗證延遲函數(Verifiable Delay Function,VDF)進行了驗證計算,消除了提前操縱的可能。

此時,Vitalik還將Casper FFG的實現確定性的時間從 2.5 個輪次減少到理論上最優的 2 個輪次。

儘管有可驗證延遲函數的進展,但網路延遲的假設還是必要的,這是有效發現攻擊的需求,也就因此會出現延長epoch驗證區間的思路。

期待在權益證明正式上線時的Casper FFG和CBC。

為CasperFFG延長驗證epoch區間

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編譯者/作者:金色財經 Taylor W

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