以太坊Casper

Casper是在以太坊上实现PoS的协议。关于以太坊Casper的文章网络上有很多,这里介绍jon choi所写的《Ethereum Casper 101》一文,它详尽的介绍了Casper和Proof of Stake,Casper的设计原则和面临的困难等。文章内容充实,对于初次接触以太坊并希望了解PoS和Casper的朋友我极力推荐。

本文择其原文要点整理如下。

简要回顾Proof of Stake(权益证明,PoS)

采用PoS机制的公有链,一组validator轮流提议新区块并对该区块投票,每个validator的投票权重取决于其持有数字货币量的大小(即股权)。作为回报,validator对网络提供的服务将被奖励。同时,对于validator的恶意行为,系统将对其做出经济上的惩罚。

文中提到,PoS机制的重要优势是:安全性、降低中心化的风险、节约能源。看过不少关于PoS的文章,总的来说,我感觉这三部分优势都存在一定的争议性。举个例子,以节约能源这一项来说,通常我们认为,相比较PoW的挖矿机制,需要消耗大量的计算资源,PoS的确不需要那么多的电力和硬件开销。然而,能源节约的争议在于这些固定的能源成本是否高于随之带来的重要社会功能。后者的经济性价值很难得到确切的估量。

PoS毕竟还是以太坊正在尝试的机制,其实际运行效果还有待进一步验证。不过,带着更好的安全性、更低的中心化风险及更少的能源消耗这个目标去做,是绝对正确的。

Casper是什么

Casper是以太坊PoS实现的工作流。Casper由以太坊团队正在积极研究的两个主要项目组成:Casper FFG和Casper CBC。两者拥有彼此独立的实现,但他们有着一样的目标:将以太坊的PoW转到PoS权益证明。

Casper FFG是一种混合的PoW/PoS机制。在以太坊区块还是采用PoW挖矿机制生成的过程中,每50个区块通过PoS机制作一次最终验证。Casper CBC则采用不同的方法,侧重于设计协议,扩展单个节点对安全性估计的局限视角,以实现共识安全性。尽管方法不同,但目标是一致的。Casper最终的形式很可能是同时借鉴FFG和CBC。

Casper除了具备PoS的安全性、降低中心化风险及节约能源优势外,还期望解决以太坊扩展问题,对网络处理更高的流量产生积极影响。

Casper(PoS)面临的一些挑战

Nothing-at-stake-problem:如果区块链进行了分叉,任何validator的最优策略是无需考虑分叉的影响,而在每个分叉链上都进行验证,以便validator获得奖励。

Long range attack: 与51%攻击相同的机制,但不只是攻击前面的6个区块,而是可以回朔攻击到更早的区块(比如前6万个区块)。这是PoS的一个问题,因为它不需要工作量证明来重写一个很长的链。

The rich get richer:共识算法是基于你持有的代币数量,这可能会加剧在这个加密货币生态系统中财富的不平等,同时更广泛的影响到全球经济中。

未来的工作

– 确定FFG和CBC的设计,实现概念论证的代码并在测试网络部署;
– 思考Casper PoS 的最终状态。利用FFG和CBC的概念来整合成一个最终令人信服,安全和优雅的版本;
– 迭代机制设计方案并优化参数;
– 通过撰写更多的思考过程来与社区交流并培育社区。

jon choi的原文链接:https://medium.com/@jonchoi/ethereum-casper-101-7a851a4f1eb0

PoS FAQ:https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Proof-of-Stake-FAQ