以太坊 Casper 101

原文: Ethereum Casper 101

词汇表

Proof of Stake -- 公有链的一类共识算法,基于验证人(validator)在网络中的经济权益(economic stake)。

Casper -- 以太坊的 PoS 研究和项目。

Finality - 系统中的操作一旦完成,就永远再无法回滚(Vitalik on settlement finality)背景:在 PoW 中,finality(最终确定性) 是概率性且隐式的。Casper 所设计的机制,是显式强制保证最终确定性。

Fork Choice Rule - 分叉选择规则(fork choice rule)就是一个函数,由客户端进行评估,输入为区块或是其他生成的信息,向客户端输出“标准链(canonical chain)”是什么。

Slashing Conditions - 通过在 P2P 网络中伪造身份,进而破坏一个信誉系统(reputation system)的攻击。

3 E’s of Sybil Resistance - 1. 进入成本(entry cost)2. 存在成本(existence cost)3. 退出惩罚(exit penalty)。(源自 Dominic Williams)。

Nothing-at-stake problem - 一个 PoS 实现上的挑战,它指的是如果出现分叉,无法同时验证两条链。这是 PoS 的一个老大难问题,但是通常也被认为是可解决的。比如,参见 Slasher

Bribe attack(贿赂攻击) - 攻击者用贿赂的方式,改变验证人博弈论框架的纳什均衡,以此来削弱协议的安全性。( 更多背景见 History of Capser pt 2

Long range attack(长程攻击) - 与 51% 攻击(为了攻击者的利益让一个更长的链重写账本)的机制一样,但并不是发起 6 个块的攻击,而是攻击更多块(比如 60,000 个块)。

DAG - “有向无环图(Directed Acyclic Graph)”。一个没有有向环的有限有向图。(ETH Stack Exchange

GHOST  - “Greedy Heaviest Observed Subtree”. 它是一个链的选择规则,目的是快速确认,同时尽量减少在安全性或去中心化上的妥协。(原始论文ETH GHOST

Synchronicity - 指的是消息的时间假设(也就是说,同步,部分同步还是异步)。

Liveness - “availability(可用性)”。遵守协议的节点最终决定出块。其反面就是网络状态会因为出块决定而阻塞(也就是说,没有 2/3 投票高度的 Tendermint)

Safety - “correctness”。遵守协议的节点会就出块达成共识。另一个直观解释是两个冲突的块是否可以提交。

FLP Impossibility Theorem(FLP 不可能定理) - “不可能有一个 live,safe,asynchronous 的网络”(已被证明)

Accountable Faults - 由于某一个验证人,或者某一些验证人引起的错误。

Byzantine Faults(拜占庭错误)/Byzantine Behavior -- 对于对于不同观察者显示出不同症状的任意错误。非协议遵守行为。

Byzantine Failure(拜占庭故障) -- 在一个需要 consensus 的系统中,由于拜占庭错误引发的系统服务损失。

Byzantine Fault Tolerance(“BFT”)-- 一个系统能够容忍拜占庭错误的能力。1/3 的拜占庭错误阈值在异步网络中。1/2 在同步网络中。(BFT 共识算法包括 Paxos,PBFT 和 Casper ,Tendermint).

Nakamoto Consensus -- 类似比特币就 PoW 的共识。此外,Nakamoto 风格的共识存在,将会是基于链的 PoS 而不是基于 BFT 的 PoS。

Tendermint -- 专注一致性(consistency)的 PoS 实现。在少于 1/3 恶意参与者的情况下,永远不会分叉,但是缺点是,如果缺乏 2/3 的验证人投票,链可能会停止运转。

Validator(验证人) -- 一个为了获取奖励而验证 checkpoint 或是区块的 entity,是 PoS 中的 “矿工”。

Validator Set(验证人集合) -- 一条链在任意给定时间的验证人集合。

Checkpoint -- 在 FFG 中,它是按照规律(比如每 50 个块)隔开的一个块,这个块在底层是 PoW 的链之上,同时采用 PoS 验证机制(比如 Ethereum with ethash)。

Epoch -- 在 FFG 中,50 个块为一个周期,验证人可以对周期的最后一个块(也就是 checkpoint)进行投票。PoW 矿工出块,PoS 验证人在每个周期对 checkpoint 进行验证。

Dynamic Validator Sets(动态验证人集合) -- 在一个时期内,一条链可以有一个变化的验证人集合。在 BFT 风格的共识算法中,这是一个巨大的改进。Tendermint 是第一个突破,Casper 也正在这一点上积极运作。

Equivocation -- 验证人发送两个相互冲突的消息( 更准确的定义见 slide 28 of this deck

Dunkles -- 包含从非主导(non-dominant)块向主导(dominant)块数据的机制。它提供了一个更好的激励机制,可以有效缓解 nothing-at-stake 问题(link)。

Proposal Mechanism(提案机制) -- 集合中的验证人提议哪个块进行公正(justification)或最终确定(finalization)的机制。

Justification(公正) -- 比如在 FFG 中,如果验证人集合中有 2/3 的人对一个新的 checkpoint 投票,那么该 checkpoint 就是准确的记录。这是形成一个最终确定化(finalized)的 checkpoint 的中间过程.

Finalization(最终确定) -- 比如在 FFG 中,如果 2/3 的验证人对一个被公正过的 checkpoint 投票,那么这个 checkpoint 就是准确的记录。这一步完成后,checkpoint 被最终确定。

State Transition System(状态转移系统) -- 一个维护给定状态(比如交易或账户集合)和它随着时间(也就是转移,transition)变化的系统。比特币,以太坊和其他公有链可以被认为是状态转移系统。

Protocol Utility Function(协议效用函数) -- 一个告诉我们协议当前执行状况的公式,理想状态下应该是从区块链内部进行计算的(calculable from inside the blockchain)。在 PoW 的链中,它可以是所有生成的区块占主链的百分比。在 Casper 中,如果协议效用(protocol utility)是 0,表示执行完美,每个 epoch 都被最终确定,也没有发生安全故障。对每个没有最终确定的 epoch,会有一些惩罚,而对于每个安全故障会有一个非常严重的惩罚。如果一个协议效用函数可以被形式化,那么故障惩罚就可以尽可能与这些故障所造成的协议损失相匹配。(来自 Triangle of Harm

Copyright © liuchengxu 2017-2018 all right reserved,powered by Gitbook该文件修订时间: 2018-08-17 11:05:53

results matching ""

    No results matching ""