詳解以太坊PoS共識Gasper：現在的以太坊是如何運行的_SPE:Casper

眾所周知，PoS以太坊的共識協議是「Gasper」，它是在LMD-GHOST之上應用CasperFFG構建的。所以要想搞清楚完整的以太坊共識協議，就必須了解這兩個部分。此外，這些設計真的很有趣。我打算梳理一下這兩個協議的背景和演進，以及它們簡單的工作流程。

PoS共識算法的三大流派如下：

1.Nakamoto-inspired

2.PBFT-inspired

3.CBCCasper

Nakamoto-inspiredPoS是一種基于鏈的算法，模擬在PoW中挖礦。它通過偽隨機選擇驗證者來創建新區塊。其在2012年的「Peercoin」論文中首次提出，peercoin是基于權益證明共識的第一個加密貨幣。

畢馬威：區塊鏈已成為中國金融科技公司第五大首選技術:金色財經報道，國際四大會計師事務所之一的畢馬威發布《2022畢馬威中國金融科技企業雙50報告》，數據顯示區塊鏈已成為中國金融科技公司第五大首選技術，占比達到 33%，僅次于大數據（76%）、人工智能（68%）、云計算（41%）和知識圖譜（34%），高于 5G 和自動化機器人技術。畢馬威還指出，AI和區塊鏈仍然是金融科技底層技術中的主流應用核心技術，以人工智能、區塊鏈、云計算、大數據（簡稱“ABCD”）等為代表的新一代信息技術是金融“新基建”的重要組成部分。[2023/1/28 11:32:58]

PBFT-inspiredPoS基于多年對拜占庭容錯的研究。在2014年的「Tendermint」論文中首次提出。一般來說，這些算法會選擇一個代表賬本規范交易的唯一鏈。

加密基礎設施公司Blockstream為比特幣挖礦融資1.25億美元:金色財經報道，加密基礎設施公司 Blockstream 在一份新聞稿中表示，它籌集了 1.25 億美元的可轉換票據和擔保貸款融資，以擴大其比特幣挖礦托管服務。聲明稱，該公司在 8 月份以 32 億美元的估值籌集了 2.1 億美元，并表示將利用新資本的收益擴大其挖礦設施，以滿足對大型托管服務的強勁需求。

Blockstream 的新一輪融資沒有提及公司的估值。然而，彭博社在 12 月 7 日報道稱，該公司正尋求以低于上一輪融資 70% 的估值（低于 10 億美元）籌集資金。[2023/1/25 11:29:24]

Casper直接繼承了BFT算法，做了一些修改。CBCCasper是由@VladZamfir提出的，有一些很好的資料可以更充分地解釋它。

富達進軍元宇宙：商標申請涵蓋NFT、投資服務等:金色財經報道，在成功地將加密貨幣投資世界引入其客戶群之后，富達現在正在元宇宙中探索更多可能性。據商標代理人Mike Kondoudis稱，該公司剛剛提交了一系列商標申請，涵蓋NFT、NFT市場、元宇宙投資服務、虛擬房地產投資，甚至加密貨幣交易。[2022/12/27 22:09:14]

V神的CBCCasper教程

VladZamfir寫的CBCCasper歷史

CBCCasper介紹視頻

雖然以太坊最終選擇了CasperFFG而不是CBCCasper，但對CBCCasper的研究也很有價值，比如滿足以太坊需求的分叉選擇規則「LMD-GHOST」。CasperFFG由V神和VirgilGriffith在2017年提出，引入了justification和finalization的概念，并引入了slashingconditions和動態驗證者機制，這些都是非常重要的特性。

鯨探聯合網商銀行推出“寶藏縣域”計劃:金色財經報道，日前，鯨探加入“鄉村助農團”，在中華農業科教基金會指導下，聯合網商銀行推出“寶藏縣域”數字藏品計劃。據了解，這一計劃首期將走進10縣，挖掘縣域產業、特色民俗、歷史文化等，通過數字藏品這一創新的文化載體，讓更多人了解“寶藏縣域”。[2022/12/23 22:03:14]

CasperFFG用于保證「最終性」，這在PoW中是不存在的。簡單來說，每個驗證者都會對檢查點進行投票，經過兩輪投票后，檢查點將被「最終確定」。

所有最終確定的檢查點都成為規范鏈，所有忠誠節點都同意他們永遠不會逆轉這條鏈。「最終檢查點」之后的區塊可以隨意分叉，但之前的區塊不允許分叉。

CasperFFG除了通過「最終性」來保證區塊鏈安全外，還引入了slashing條件來懲罰所有違反規則的驗證者，所有違反規則的驗證者都將被跟蹤和懲罰。

除此之外，CasperFFG是無需許可的，pBFT通過一個列表來維護共識，只有列表中的人才能成為參與者。CasperFFG構建了動態驗證者機制，所有驗證者可以自由進出。CasperFFG用于保證「最終性」和「安全性」，負責確認區塊的最終狀態，但不負責創建新區塊，所以它需要底層區塊鏈和分叉選擇規則。

以太坊使用的分叉選擇規則是基于GHOST，該規則最早在2013年的一篇論文中提出。2017年，@VladZamfir在CBCCasper工作時，他嘗試將GHOST與Casper結合，產生了一個變種「LMD-GHOST」。

區塊鏈允許分叉，當出現不同的分支時，應該選擇哪條鏈繼續添加后續新區塊，需要分叉選擇規則。PoW使用的是最長鏈規則。思路是鍛造最長的鏈需要最多的算力，所以這條鏈是最可信的。所以當所有礦工添加新區塊時，他們會默認在最長的鏈上添加。

GHOST的思路與此類似，其選擇票數最多的鏈而不是高度最長的鏈，LMD-GHOST做了一些修改，只考慮最近的投票。

LMD-GHOST的規則很簡單：

-從創世區塊開始；

-每次有分叉，選擇票數多的分支；

-重復，直至找到blockleaf；

-返回鏈的頭部；

這是CasperFFG和LMD-GHOST的演變以及它們如何工作，它們共同保證「安全」+「活性」。LMD-GHOST允許提議者隨時創建新區塊，新區塊將按照分叉選擇規則添加到權重最大的鏈上。雖然CasperFFG將根據所有驗證者的投票最終確定一個規范鏈。所有忠誠節點默認接受規范鏈，從而獲得安全。

共識真的很有意思，以太坊對PoS的研究始于2014年，2022年完成了合并。這是一條漫長而曲折的道路，過程中誕生了許多奇妙的想法、設計和工程。

責任編輯：Felix

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