Hvad er Casper: Ethereums venlige hjemsøgelse
Casper er en forventet opgradering til Ethereum-netværket og er en Proof of Stake (PoS) protokol, der vil færdiggøre blokke til Ethereum blockchain (End of Mining: Ethereum’s Move to Proof-of-Stake)
Casper, søn af GHOST
Til en vis grad er Casper søn af GHOST eller Greedy Heaviest Observed Subtree. Introduceret til Ethereum-økosystemet i 2013 bekæmper protokollen centralisering. Hurtige blockchain-netværk skaber uaktuelle blokke, også kendt som forældreløse blokke; Ethereum henviser til dem som “onkler” for at skelne dem fra forældre- og barneblokke.
Onkelblokke verificeres som gyldige, men netværket kasserer dem, da en længere kæde bliver dominerende. Hvis kun de hurtigste, mest magtfulde minearbejdere altid vinder ved at skabe den længste kæde, ville centralisering krybe ind i netværket. Derfor vælger Ethereum at belønne skabelsen af onkler, så flere noder end bare de mest magtfulde har indflydelse på opbygningen af kæden. For flere detaljer om GHOST-protokollen, se denne forklaring: Hvad er GHOST-protokollen for Ethereum?
Konsensusprotokoller, der går bump om natten
Blockchains dokumenterer en uforanderlig optegning af sandhed, så tilføjelse af en ny blok med et minimumspotentiale for shenanigans bliver altafgørende. Konsensusprotokoller bestemmer, hvordan kæden tilføjer blokke. Proof of Work (PoW) og Proof of Stake (PoS) er de mest almindelige konsensusprotokoller. I PoW tilføjer minearbejdere blokke til en kæde ved at løse et beregningspuslespil, der vinder en konkurrence mod andre minearbejdere.
Minearbejdere med hurtigere og mere kraftfuld hardware har en fordel. Dette udhuler decentralisering af netværket og åbne sikkerhedssårbarheder, der skal udnyttes. PoS bruger spilteori-koncepter til at skabe incitamenter til god opførsel og minimere dårlig opførsel. I stedet for minearbejdere, der konkurrerer mod hinanden, giver PoS validatorer, der bogfører et depositum (en indsats) for autoritet til at foreslå blokke, der skal tilføjes. Hvis validatoren opfører sig forkert, følger der en straf, og hans depositum bliver skåret ned.
PoW bruger i praksis en stor mængde elektricitet. Minearbejdere ønsker også at købe den mest kraftfulde hardware muligt for at maksimere deres chance for at vinde konkurrencen. PoS-implementeringer reducerer eller potentielt eliminerer restriktive hardware- og energiomkostninger.
Skiftet fra kirkegården
Casper-protokollen er en PoS-algoritme for Ethereum. En validator deponerer en andel i en smart kontrakt. Han kører derefter en knude for at deltage i konsensusalgoritmen for at foreslå nye blokke til kæden. Dette holder netværket kørende. Casper Friendly Finality Gadget (CFFG) afslutter blokke til kæden. Validatorer modtager belønninger for at opføre sig korrekt, men systemet skærer indskud fra en validator, der fungerer dårligt.
Casper yder ansvarlighed ved at opdage overtrædelser, vide hvilke validatorer der overtrådte reglerne og straffe disse overtrædere. Det giver også en sikker proces for nye validatorer til at komme ind i systemet og eksisterende validatorer for at forlade systemet. Sikkerhedsforsvar er en integreret del af Casper.
Casper eksisterer som et uafhængigt modul og lever oven på en forslagsmekanisme. For Ethereum er den nuværende underliggende forslagsmekanisme PoW. Den første iteration af Casper vil sidde oven på Ethereums eksisterende PoW-konsensusmekanisme. Dette gør det til et hybrid PoW / PoS-system. Den underliggende PoW-mekanisme egner sig til at opgradere til noget andet i fremtiden. En eller anden form for round-robin-tilgang kan erstatte PoW-komponenten.
Hvad var den knirkende lyd?
Fra et sikkerhedsperspektiv er det også rigtigt, at som et modulært overlay, hvis angribere kompromitterer eller ødelægger blokforslagsmekanismen under det, er Casper magtesløs. Så længe Casper fortsætter med at modtage gyldige og rimelige input fra forslagsmekanismen, vil den fortsat fungere som normalt. Sikkerheden ved PoS er baseret på spilteoretiske begreber om belønning og straf.
Som sådan stammer sikkerheden fra størrelsen på indskudsvalidatorerne, der overdrages til systemet. Risiko er lig med belønning. Hvis en uærlig validator ser en mulighed for at stjæle 5 ether, men det vil koste ham 100 ether ud af sin indbetaling, følger ærlig opførsel. Omvendt, hvis en uærlig validator ser en mulighed for at stjæle 100 ether, men kun får 5 ether skåret ud af sin indbetaling, vil han sandsynligvis bare se det som omkostningerne ved at drive forretning.
Rattling of Chains
Som netværksmekanisme skal Casper sikre blockchain-integriteten og skal altid være i drift.
“Ansvarlig sikkerhed” og “plausibel levetid” definerer to grundlæggende egenskaber ved Casper. Ansvarlig sikkerhed forhindrer, at to modstridende kontrolpunkter afsluttes, medmindre mindst 1/3 af validatorer overtræder reglerne. Plausibel levetid garanterer, at det altid vil være muligt at afslutte et nyt kontrolpunkt uden nogen validator, der overtræder nogen regler, hvis mindst 2/3 af validatorer følger protokollen.
I standard PoW-design er den længste kæde altid definitiv. Casper er mere kompleks, og der findes kanttilfælde, hvor det bare ville være skadeligt at gå med den længste kæde. Derfor implementerer Casper mere kompleks logik, der ser på rodknudepunkterne på kontrolpunktets træ og vælger den længste kæde, der opfylder kriterierne..
Fløjter forbi Blockchain Yard
Casper afhænger af spilteori, og udviklingen af protokollen er stærkt afhængig af forskning og matematik. Det er et komplekst system med mange detaljer. Den 15. november 2017 offentliggjorde Vitalik Buterin og Virgil Griffith tekniske detaljer om systemet i en artikel med titlen “Casper The Friendly Finality Gadget”, som kan findes her: Casper The Friendly Finality Gadget
Et udateret og tilsyneladende tidligere dokument, der bruger den samme titel, men indeholder meget andet indhold og udelukkende forfattet af Vitalik Buterin, ligger på Vitaliks egen hjemmeside. Dette dokument dækker nogle af de andre potentielle sikkerhedsudnyttelser, som Casper ville afhjælpe, og kan findes her: Casper The Friendly Finality Gadget
En introduktion til Casper skrevet af Vlad Zamfir dukkede op på Ethereum-bloggen den 1. august 2015: Introduktion til Casper “The Friendly Ghost”
Har du nogen sidste ord?
PoW-konsensusalgoritmen lykkedes. Blokke indsættes i kæden, og brugerne stoler på, at den resulterende kæde er nøjagtig. Processen er dog langsom, bruger meget elektricitet, og for at være konkurrencedygtige skal minearbejdere investere i kraftig hardware. Caspers PoS-tilgang bruger spilteori til at lindre disse problemer og sikre sikkerhed.
Casper kan støde på nogle ujævnheder om natten, men med fleksibiliteten ved at være en modulær overlejringsmekanisme forenkles fixing af problemer og kodningsforbedringer. I det mindste leverer Casper innovativ tænkning baseret på forskning og matematik og vil sandsynligvis give ideer til yderligere innovation.
Det her artikel af Wilton Thornburg blev oprindeligt udgivet af CoinCentral, vores mediepartner.
Wilton Thornburg
Wilton Thornburg er softwareingeniør, der i øjeblikket er baseret i Boston-området.
Tjek seneste nyhedsoverskrifter