6 月 3 日,在由 CSDN 和 Link Time 聯合主辦的 2018 以太坊應用大會上,以太坊創始人 Vitalik Buterin 以《Casper 與分片技術最新進展》爲題做主旨演講。

Vitalik Buterin 介紹了作爲驗證者參與 Casper Pos/ 分片技術的全過程,並解釋了爲什麼驗證者可以讓別人代替參與共識、用熱錢包簽名,但依舊擁有更高的安全性。節點獎罰機制,使得攻擊者的成本大大提高,而驗證節點的責任又使得擁有越多以太幣的人需要越多的算力,在一定程度上保證了公平。Vitalik Buterin 同時給出 4 點重要提示,如果沒有做好相應配置,可能會因爲被連累而遭到鉅額罰款。

當然,對於這樣一個新技術,大家都想要知道它何時能夠真正的應用和推廣?針對這一提問,Vitalik Buterin 迴應稱:“我們希望在 1、2 個月之後完成這個工作。現在團隊已經開始對它進行落地使用,但可能花上一年時間才進行推廣,現在來說還爲時過早。”

以下爲 Vitalik Buterin 演講內容精編,由巴比特整理。

今天我和大家分享 Casper Pos/ 分片技術,Casper 有一個全新的算法,算法的分片是解決方案,我具體闡述一下大家參與到 Casper 和分片的流程。

如果你想變成 Casper Pos/ 分片的驗證者……

第一步:存款

包括:32 個以太幣、公鑰、取款地址

Casper 是個驗證系統,爲了加入,需要在權益當中有存款用以發送。在以太坊上的交易。包括一個公鑰,有 32 個以太幣驗證,用公鑰做信息的簽名,還要有一個取款地址,在驗證的時候有相應的獎勵措施。

 簽名的公鑰和取款地址未必一樣
 可以讓別人爲你參加共識
 能用熱錢包簽名,取款到冷錢包

大家要注意,簽名公鑰和取款地址並不意味着完全一致,這是兩件事情。你可以把簽名的權利分配給其他人,比如你在全世界旅行,不可能一直帶着電腦,就可以把這個 key 給朋友,讓朋友爲你簽名驗證,參與到算法。

但你不會把所有資金託付給一個朋友,即便你的朋友能代替你簽名,但他也不能把你的錢取出來,你的錢唯一可以進入的是之前提供的取款地址,這意味着你可以使用熱錢包來簽名 。

公鑰在一個在線的電腦上,但資金永遠會留在冷錢包裏,公鑰激活這部分資金,防止發給其他人,讓你的資金留在自己的電腦上。這種情況下,作爲驗證者,就更加安全、有保障。

第二步:等你加入

一旦你完成了取款交易之後,就進入了第二步:等待加入。這個可能需要一天的時間,這部分協議還沒有完全被確定,但要等待這個協議把你加入了驗證者的池。

第三步:參加驗證機制

第三步是參加驗證機制,有了存款,等待了一天時間,加入這個機制。你現在已經進入了活躍驗證者的池,你就是個驗證者了,這是個好消息。

 驗證節點有 2 個作用

作爲驗證者,在網絡當中有兩個關鍵功能:

第一是敲定主鏈的區塊。Casper 參與並敲定主鏈,它可以確保主鏈上的區塊,超過一定點之後不可逆轉。一旦完成之後,主鏈就被敲定了,你也就完成了工作。

第二是驗證分片上的區塊。我們不會讓系統中的所有人都來做區塊的驗證,這些區塊被可能分配到 100 甚至更多的分片中,交易也是分開的,不同的驗證者來驗證不同的區塊和交易。

Casper 的敲定工具是共識機制的一部分,用於敲定區塊,給區塊更多的安全性。

以太坊的分片提案包含~100 個子鏈,每個子鏈是跟主鏈連接的。賬戶和交易信息都儲存在子鏈上。

 主鏈-子鏈的責任分配

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主鏈負責生成隨機數,隨機選擇哪個驗證者進入哪個分片、可以創立一個分區,保持驗證節點的追蹤。如果你是一個驗證者的話,它會一直追蹤你驗證節點的相關信息,比如你分配到什麼分片、你現在的獎勵和懲罰是什麼,所有這些信息都是由主鏈完成的,除此之外,它可以追蹤子鏈上的區塊。

子鏈的責任比較簡單,主要是處理交易,它可以存儲絕大多數用戶比較關注的信息。

 驗證節點分配

每個階段(1 小時左右),系統隨機給各個驗證節點分配一個分片。在此期間,該節點驗證並幫助確認該分片上的區塊。

 二次性分片

假設一個節點能處理 N 個交易,那麼主鏈能追蹤 N 個分片,每個分片都能處理 N 個交易,所以系統一共能處理 N^2 個交易。因此這個提案叫做二次性分片。

如果你電腦的計算能力翻一番,這時主鏈可以來追蹤 2 倍的分片,系統能處理的交易是之前的 4 倍。

 交叉鏈接

一個交叉鏈接包含約 100 個爲某一個分片分配的驗證節點的簽名,並在主鏈上確認該分片上的區塊。交叉鏈接是跨分片間互操作性的主要方式。

 生成區塊的機制

系統也給驗證節點分配責任。即在某個分片上生成區塊。這個時間更長。比如,一個節點可能用 4 個月在一個分片上生成區塊。

 驗證節點的責任

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如圖所示,驗證主鏈、驗證分片、生成分片區塊、生成主鏈區塊、確認分片區塊進行交叉鏈接,這些都是作爲驗證節點的主要責任,也是一個分片系統當中主要的工作。

這裏請注意:你擁有的以太幣越多,你的驗證節點位置就越多,那麼需要的算力也就越多。這個機制支持協議的去中心化,對擁有較少以太幣的人會更公平一些。

這裏有三種情況:

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可以看到,如果三分之二的節點可以正常運行,就可以拿到利息,如果沒有的話就拿不到利息。如果大部分其他節點都離線,會有一些小小的懲罰。

當然第三種是最差的情況,我可以更深入的講一下,我先不講爲什麼簽名會錯誤,我只知道這個情況發生了。發生這種情況,也許是因爲你要攻擊網絡,也許是你被黑了,如果你的簽名有錯誤或者跟自己有衝突的信息,那麼罰款會與其他犯錯驗證節點的數量成正比。但是如果你是無辜的也就是被黑了,或者電腦有問題,或者數據有問題,這時你受到的懲罰就會比較小。如果是真的攻擊,需要非常多的驗證節點,這時你的罰款就會非常大。

也就是說,無辜的節點罰款不會太多,但真正攻擊系統的成本會非常高。罰款機制給了節點獎勵,使其設置自己的安全保護機制,儘量不跟其他節點的安全保護同時失效。

這裏我要給你一些非常重要的提示:

1、不要加入跟別人一樣的權益池;
2、不要用跟別人一樣的 VPS;
3、不要使用跟別人一樣的操作系統;
4、不要用跟別人一樣的客戶端;

這是因爲,如果是一個去中心化網絡,大家都有同樣的權益池,權益池被黑了的話,所有人都會有非常高的罰款。不要跟別人用一樣的 VPS,如果你所有的節點都在這上面,避免跟其他人撞車,一旦被黑了的話大家都賠很多錢,如果只有你一個人被黑的話也會損失很大。所以大家也不要跟其他人使用同樣的系統,也不要跟其他人使用同樣的客戶端。

這個機制是希望大家更好的配置自己,不讓網絡同時有非常高的風險。

第五步:退出

假設大家已經拿到自己的獎勵,希望能夠把以太幣提出來,該怎麼做?

 你的私鑰和提款地址都能觸發取款過程
 你的驗證節點會在 7 天后關閉
 驗證節點關閉之後,4 月後才能提取以太幣

私鑰或提款地址其中的一個都可以觸發取款過程,一旦觸發了取款過程,驗證節點會在大概 7 天左右關閉,你一旦退出了之後就要等待 4 個月,4 個月之後就可以提取太幣了。

以上就是如何在系統中成爲驗證者的全部內容。

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文 / 海倫 稿源:巴比特資訊(http://www.8btc.com/vitalikbuterin_casper_pos‎) 版權聲明:
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