Co to jest protokół POS Ethereum Casper?

Ponieważ Ethereum przygotowuje się do wydania hard fork w Metropolis w ciągu najbliższych kilku miesięcy, wciąż wiele mówi się o Casperze i przejściu na Proof of Stake (POS) z protokołu wydobywczego Proof of Work (POW). Ciekawa adaptacja protokołu GHOST (Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree), Casper jest aktualną propozycją deweloperów.

Ta aktualizacja może wprowadzić znaczące zmiany w kosztach i szybkości, z jaką użytkownicy mogą przeprowadzać transakcje w sieci Ethereum. Jest to również szczególnie ważne, ponieważ łańcuch bloków Bitcoin wykazuje oznaki napięcia i nadal jest uwikłany w wewnętrzne podziały.

Dowód kopania udziałów?

Proof of Stake zasadniczo różni się od Proof of Work (PoW), gdzie twórca nowego bloku jest wybierany w sposób deterministyczny na podstawie jego bogactwa lub „stawki”. Różni się to od algorytmu PoW, w którym uczestnik sieci lub „górnik” będzie musiał pracować nad skomplikowanym problemem matematycznym, który wymaga zasobów do rozwiązania.

W przypadku wydobycia POW, gdy górnik jest w stanie rozwiązać problem blokowy, otrzymuje określoną liczbę monet za rozwiązanie bloku. Jednak w przypadku POS nie ma nagrody za rozwiązanie bloku, a górnicy otrzymają tylko opłaty transakcyjne.

Biorąc pod uwagę, że górnicy nie spieszą się z rozwiązywaniem problemów obliczeniowych PoW (które stają się coraz trudniejsze) Transakcje PoS mogą być znacznie bardziej opłacalne i wydajne.

Podstawy algorytmu PoS są dość łatwe do zrozumienia, jednak protokół Casper PoS jest nieco bardziej złożony.

Uwierzytelnienie oparte na kaucji

W przypadku protokołu Casper PoS „stawkę” określa się jako „depozyt zabezpieczający”. Uczestnicy sieci lub „węzły” będą musieli złożyć ten depozyt zabezpieczający, aby służyć osiągnięciu konsensusu. Nazywa się to „wiązaniem”, a te węzły, które już przekazały depozyt zabezpieczający, są walidatorami wiązanymi.

Cała idea depozytu zabezpieczającego polega na tym, że górnicy są uczciwi. Jeśli cokolwiek zostanie uznane przez sieć za nieważne, stracą depozyt. To pozwala na poniesienie kosztów złego zachowania.

Konsensus Gry hazardowe

Innym pomysłem stojącym za protokołem Casper jest sprawienie, że powiązane walidatory „postawią” na to, jak zakończy się konsensus w sieci. Co więcej, proces konsensusu oczekuje, że wszyscy weryfikatorzy postawią na to, jak myślą wszyscy pozostali uczestnicy będą obstawiać swoje depozyty.

Jeśli postawią zakład we właściwym kierunku, otrzymają zwrot depozytu wraz ze wszystkimi opłatami transakcyjnymi. Z drugiej strony, jeśli nie będą w stanie dojść do porozumienia w sprawie protokołu, otrzymają mniejszy zysk ze swojego depozytu. Celem tego jest to, że po wielu rundach licytacji zakłady ostatecznie zbiegną się.

Co więcej, protokół Casper POS ukarze te węzły, które zmieniają zakłady w dramatyczny sposób. Na przykład ci, którzy stawiają z wysokim prawdopodobieństwem na jeden blok, a następnie stawiają zakład z wyższym prawdopodobieństwem na następny. Ma to na celu upewnienie się, że węzły obstawiają tylko z największym prawdopodobieństwem bloki, które ich zdaniem są najbliższe konsensusu.

Zwalczanie cenzury węzłów

Oczywiście, jeśli chodzi o protokoły konsensusu, zawsze istnieje ryzyko, że grupa węzłów będzie próbowała maksymalizować swoje zyski ze szkodą dla innych węzłów. Aby tego uniknąć, protokół Casper PoS opiera się na interesie własnym zatwierdzonych węzłów, zgodnie z ekonomią teorii gier.

Nagroda dla wszystkich uczestników jest większa, gdy 100% wszystkich węzłów konsensusu się zgadza. To ukarze te węzły, które nie tworzą bloków w kolejności określonej przez protokół. Casper jest w stanie zidentyfikować bloki utworzone w ten sposób i wstrzyma opłaty transakcyjne i depozyty od walidatorów.

Mówiąc dokładniej, nagroda lub dochód, które zarabiają walidatorzy obligacji, jest funkcją liniową w liczbie walidatorów, którzy uczestniczą w tej grze konsensusu.

Możliwy wpływ na transakcje na sekundę

Jak wielu reklamowało, przejście na protokół Casper POS prawdopodobnie znacznie poprawi szybkość transakcji. Charakter łańcucha bloków Caspera pozwala na znacznie krótsze czasy bloków niż tradycyjnie w przypadku algorytmów PoW.

Dzieje się tak, ponieważ walidatorzy nie otrzymają nagrody za rozwiązanie bloku, a jedynie opłaty transakcyjne. W związku z tym są zachęcani do zwiększenia limitu gazu na blokach. Jednak ci walidatorzy, którzy mogą obsłużyć zwiększone obciążenie serwera, będą musieli nadal brać pod uwagę innych walidatorów, którzy mogą nie być w stanie nadążyć.

Jak wspomnieliśmy powyżej, gdy wolniejsze walidatory wypadną z synchronizacji, indywidualna nagroda dla górników za usuwanie bloków jest zmniejszona. W związku z tym walidatory będą zwiększać limit rozmiaru bloku tylko w kontrolowany sposób.

W przypadku wydobycia POW górnicy zwykle kupują znacznie więcej sprzętu, aby dać im przewagę w obliczeniach. Jeśli chodzi o POS, takie jak framework Casper, serwery będą musiały po prostu obsłużyć więcej transakcji. Będą wtedy mieli motywację do inwestowania w większą moc obliczeniową.

Prędkości transakcji są również nieco większe, ponieważ POS pozwala na użycie oprogramowania lekkiego klienta. W przeciwieństwie do POW, nie ma potrzeby pobierania nagłówków bloków w celu weryfikacji i zabezpieczania transakcji. Walidatorzy w sieci podjęli znaczną część kosztów związanych z konsensusem.

Wpływ awarii systemu & Dzieli

Protokół Casper nadal może działać, nawet jeśli cała sieć ulegnie awarii, a większość węzłów przejdzie w tryb offline. Wszystko, czego potrzeba, to jeden powiązany walidator, aby nadal samodzielnie dokonywać zakładów online i tworzyć bloki. Oczywiście więcej uczestników zwiększa nagrody, ale aktywny walidator jest nadal zachęcany do tworzenia bloków za niższą nagrodę niż za nic.

Protokół Casper POS umożliwia również odzyskiwanie danych z partycji sieciowych lub podziałów. Jeśli kiedykolwiek nastąpił podział w sieci, Casper wykona te transakcje, które otrzymały zakłady na partycję, która miała najwyższy poziom uczestnictwa. Gdy nastąpi ponowne połączenie, walidatory zwrócą i sfinalizują bloki na partycji z większym udziałem walidatora.

Teoria a praktyka

Na razie protokół Casper POS jest nadal konstrukcją teoretyczną i nie został jeszcze wdrożony przez fundację Ethereum. Kiedy fundacja w końcu wypuszcza hard fork Metropolis, kładzie trochę podwalin pod ewentualne przejście na algorytm POS.

Chociaż nie ma wątpliwości, że wydobywanie POS będzie bardziej opłacalne i szybsze, wielu uważa, że ​​niekoniecznie jest tak bezpieczne jak POW. Dzieje się tak, ponieważ aby nikczemny aktor zaatakował protokół PoW, będzie musiał zainwestować znaczną ilość pieniędzy. Według niektórych obliczeń kwota, która byłaby potrzebna, jest większa, niż byliby w stanie ukraść.

Z drugiej strony POS jest tylko algorytmem i jako taki musi być w 100% kuloodporny, jeśli ma się powieść. Dzieje się tak, ponieważ jeśli nie ma znacznych kar za atakowanie sieci, atak POS byłby tańszy i bardziej opłacalny, gdyby się powiódł.

Protokół Casper ma na celu wypełnienie tej luki i stworzenie znacznych kosztów dla dowolnego walidatora w celu zaatakowania sieci. Co więcej, protokół POS, taki jak Casper, oznacza, że ​​niesławny 51% ataku nie mogło wystąpić. Gdyby zły aktor próbował kupić 51% monet, podniosłoby to cenę. Według Vitalika Buterina

Ostateczność ekonomiczna jest osiągana w Casperze przez wymaganie od walidatorów składania depozytów w celu uczestnictwa i odbieranie ich depozytów, jeśli protokół ustali, że działali w sposób, który narusza pewien zestaw zasad („warunki cięcia”)

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me