合并后的第一天:快速回顾 PoS 以太坊设计

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Watcher.Guru:合并后以太坊能源消耗下降99.99%:9月17日消息,据Watcher.Guru发推特表示,以太坊在合并转POS以后,其能源消耗下降了99.99%。[2022/9/17 7:03:20]

同步和投票

slot 是指 12 秒的时隙:

0 - 4 秒:提议区块

4 - 12 秒:投票和计票

最好的情况下,会正常进行区块提议和投票。有时候,提议者可能会离线,那就不会有区块被提议出来。

处理被跳过的区块

如果区块提议者离线了,那么:

委员会成员(slot 96)会投票给上一个区块

下一个委员会继续正常运作

就像所有的区块链一样,这能促使一条权威链的形成,因为区块链生产者/验证者必须扩展一个父块。

最新区块和分叉处理

USDD:以太坊合并后将仅支持PoS链:9月6日消息,波场去中心化稳定币USDD宣布以太坊合并完成后,USDD将仅支持以太坊PoS。是否在以太坊PoW上发行USDD有待评估,如何支持也需要进一步讨论。[2022/9/6 13:10:57]

在链的顶端进行分叉是可以的:

区块提议者已经提议了两个或以上的区块(罚没情况,但区块仍然存在)

发生延迟而区块到达了下一个 slot。

这时候,该 slot 的委员会成员需要选择一个区块。

分叉选择规则的重要性

委员会成员应该基于同一套规则选择“最重的链”(heaviest chain):

选择最多投票的分叉

票数平局情况下选择最低哈希的区块

Proposer boost: 如果区块在这个 slot 被提议了,选择有 70% 额外票数的区块

引用推文:https://twitter.com/hasufl/status/1570316069306503170

以太坊测试网Goerli/Prater合并于8月4日开始,合并后保留Goerli名称:7月28日消息,以太坊协议支持团队发布Goerli–Prater合并公告,称在最后一次测试网PoS转换中,Goerli即将与Prater合并,且合并后的网络将保留Goerli的名称。其中合并过程分为两个步骤,首先从共识层上的网络升级Bellatrix开始,预计于UTC时间2022年8月4日12:24(北京时间8月4日20:24)开始,随后是执行层的Paris升级,预计将在UTC时间2022年8月6日至12日之间进行(总难度10790000)。合并后,Goerli的验证节点网络将保持开放,供各个权益者运行测试网验证节点。

假设在Goerli/Prater合并过程中没有发现任何问题,一旦客户端发布了功能完整的版本,将在主网信标链上为Bellatrix升级选择插槽高度,并为主网过渡设置总难度值。然后,客户端将发布在主网上启用The Merge(合并)的版本。[2022/7/28 2:42:58]

区块变坏

如果绝大多数的委员会成员都把票投给同一个区块,那么:

未来的委员会将会延续胜出的区块

竞争的分叉区块则会变“坏”或者“被丢弃”

分叉选择规则:跟随票数积累最多的链。

YFII社区和Unisave社区发布合并后首个无损聚合器产品YFII登月版:据官方消息,YFII社区和Unisave社区发布合并后首个无损聚合器类产品,YFII登月版。YFII登月版旨在创立YFII新创观察区,对原有聚合器结构进行精简,将复利计算简化为挖矿模式。并将交易路径升级为可插拔模式,以减少在链上流动性不足时策略的损耗。YFII登月版使得协议对头矿策略和流动性池之间进行快速响应与部署,并可在多种头矿策略之间灵活切换。目前YFII登月版已在BSC主网上推出,预计下周将移植到以太坊主网。[2021/1/3 16:19:11]

弱主观性

由于“投票”和“长程攻击”的性质,所以我们不可能接收来自不受信任来源的区块链副本并验证它是不是“一条真正”的链,而是必须依靠于社会共识和众所周知的检查点:【博客链接】

引用文章:Proof of Stake: How I Learned to Love Weak Subjectivity | Ethereum Foundation Blog

最终确定性

我们可以理解下面这句保证:“一旦区块敲定,它将永不可逆转”。

以色列上市公司与比特币挖矿商Bitfarms子公司合并后股价上涨49%:以色列的股票投资者似乎对比特币相关保持着强烈的兴趣。在与加拿大矿商Bitfarms达成协议后,一家上市公司的市值增加了近一半。特拉维夫证券交易所上市公司区块链矿业股份有限公司(TASE:BLCM)周日宣布,已完成与加拿大Backbone Hosting Solutions Inc的合并,该公司在商业品牌Bitfarms下运营。声明发出后区块链矿业股份有限公司股价在交易日结束时上涨了49%。[2018/4/16]

两个阶段:

验证:在 1 个 epoch 后,下一个候选区块就会被敲定。

最终确定:在 2 个 epoch 后,绝对多数已经给它投票了(两次)。

两个区块树

PoS 以太坊的魅力在于,它有两个组成:

通过 LMD Ghost 机制实现活性(跟随最重的区块分支(heaviest branch))

通过 Casper 的 FFG 实现安全性(选择一个区块并敲定它)。

epoch 的链给予我们信心,而 slot 链的顶端则是“待处理的世界状态”

攻击者:占质押存款的 1/3 以上

攻击者无法控制交易的排序,但是他们可以攻击最终确定性。只会在 2/3 以上的验证者投票给一个区块时,它才能进行敲定。如果它只获得了少于 2/3 的票数,那么它就无法验证或敲定。

不作为惩罚

诚实的验证者会继续在 slot 中生产区块,并慢慢排除那些不遵守分叉选择规则的验证者。最终,不投票者会失去足够的质押存款,这样诚实的验证者就能占比 2/3 以上的质押。

两条平行的链

如果说不作为惩罚发生了,那是因为:

一个验证者集想要审查一笔交易

另一个验证者集想要打包交易

每一个验证者集将会对另一个验证者集进行“不作为惩罚”。这导致了两条链的诞生。这是平和的分叉。

攻击者:占质押存款的 1/2 以上

他们控制了“分叉选择规则”并决定忽略那些打包了审查交易的区块。就比如在 PoW 机制中,他们无法改变共识规则,只能控制交易的排序。但据我所知,在这种情况下“不作为惩罚 (inactivity leak)”将不会被启动。

以太坊的守卫者

在面对审查的时候,我们能够做什么?答案是一次用户激活的软分叉!总的来说,我们可以强制退出(并潜在地)通过分叉代码来罚没攻击者。这是一种有针对性的攻击,不会损害诚实验证者的利益。

引用推文:https://twitter.com/stonecoldpat0/status/1560040361447260163

多客户端主题

目标:避免会让区块/无效交易被永远敲定的零日攻击。但这需要多少个客户端?嗯,另一个出现的问题是因为不作为惩罚。如果两个占比 50% 的客户端出现分歧,那么他们最终会变成两个平行的世界。

任何单个客户端无法激活漏洞

当运行一个客户端组合的验证者所占的质押存款占比大于33%时,不作为的惩罚才会变得有意义。通过运行少数人使用的客户端,你可以最小化所有因为软件漏洞而造成的损害。阅读更多请看这里:https://dankradfeist.de/ethereum/2022/03/24/run-the-majority-client-at-your-own-peril.html

惩罚不等于罚没

区别:

惩罚:只是很小的问题,不会对网络造成损害

罚没:验证者作出了公开可检测且恶意的行为

如果验证者触发了罚没条件,他们就会被强制移出网络。阅读更多:

引用文章:https://eth2book.info/altair/part2/incentives/slashing/

两种罚没情况

1. 在同一个 slot 里投票/提议两个或以上的区块(强制每个 slot 一张票规则的执行)

2. 提议“包含”了一个你已经投过票的分叉的分叉(抵抗长程攻击)

我做了一个基于图上公式的视觉图帮助大家理解。

无论如何,我希望你们喜欢这条推文。以太坊已经变更了它的共识协议,从工作量证明机制转向权益证明机制,这份成绩非常了不起。这也是为什么以太坊、它的路线图/技术以及社区都非常好的。

以太坊是实验的天堂。

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