科普丨波卡节点的Slash机制是什么，如何减少惩罚的发生？

“波卡知识图谱”是我们针对波卡从零到一的入门级文章，我们尝试从波卡最基础的部分讲起，为大家提供全方位了解波卡的内容，当然这是一项巨大的工程，也充满了挑战，然而我们希望通过这样的努力让大家能够正确认知波卡，也让不了解波卡的人方便快速掌握波卡相关知识，今天是该栏目的第13期，详解针对网络中的恶意行为，波卡是如何通过Slash机制制衡参与者的。

Slash是什么

Slash意为削减，是针对在网络中作恶验证者的一种惩罚机制。当验证者在网络中有一些不当行为，例如离线、攻击网络以及运行修改过的软件等，被Slash的验证者会和他们的提名者一起失去一定比例的质押的DOT。所有被Slash的DOT都将被收归到国库中，之所以不选择烧毁或是作为奖励分发，是因为在某些情况下，比如不是由验证者自己的错误而是运行错误导致的Slash或者是强制性的脱机行为，议会可以以简单的方式从国库中支付来恢复Slash，将通证从作恶验证者转移到建立生态系统的人手中。值得注意的一点是，Slash只发生在给定提名者的活跃验证中，不会因有其他不活跃验证或等待提名而减少Slash。验证者单独运行也不会减轻Slash，每个验证者都被看作是自己的实体，就像通过质押获得奖励一样。

人大附中物理老师李永乐科普拜占庭将军问题和区块链:5月14日，人大附中物理老师、科普视频网红李永乐在其公众号发布视频《拜占庭将军问题是什么？区块链如何防范恶意节点？》。李永乐老师在视频中对拜占庭将军问题和区块链进行了讲解，他表示，拜占庭将军问题本质上指的是，在分布式计算机网络中，如果存在故障和恶意节点，是否能够保持正常节点的网络一致性问题。在近40年的时间里，人们提出了许多方案解决这一问题，称为拜占庭容错法。例如兰波特自己提出了口头协议、书面协议法，后来有人提出了实用拜占庭容错PBFT算法，在2008年，中本聪发明比特币后，人们又设想了通过区块链的方法解决这一问题。区块链通过算力证明来保持账本的一致性，也就是必须计算数学题，才能得到记账的权力，其他人对这个记账结果进行验证，如果是对的，就认可你的结果。与拜占庭问题比起来，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

Slash的评判标准

动态 | 人民日报官方微博科普区块链 强调区块链不等于比特币:人民日报官方微博今早发表9图科普区块链。其中涉及区块链的特点有：1、安全；2、不可篡改；3、可访问；4、无第三方。区块链对未来的影响：1、不需繁琐个人证明；2、看病避免反复检查；3、旅行消费更加便捷；4、交易无需第三方。同时强调，区块链不等于比特币。比特币只是区块链技术的一种应用，区块链还有医疗卫生、食品安全、版权保护等诸多应用领域。[2019/10/28]

由于Slash的金额是固定百分比，那么质押的DOT越多，被Slash的DOT也越多。分散Staking也能减少验证者被Slash带来的损失。波卡定义了作恶的级别，但是，这些级别并没有在代码和系统中实现和引用，主要是作为不同程度作恶的参考。?

级别1：偶尔的无响应，即在整个epoch处于离线状态。一般不会进行Slash，只是被取消提名。级别2：无响应和偶尔的重复签名。从Staking中Slash很少一部分，并且被取消提名。级别3：不太可能是意外行为，但不会对网络造成很严重的危害。比如在GRANPDPA中重复签名或是不公正投票的个别情况。Slash适当的Staking并且被取消提名。级别4：对系统构成严重安全或货币风险的不当行为，或是群体性共谋。将会Slash验证者全部或是大部分的质押的DOT并且被取消提名。

动态 | 区块链技术入选科普杂志《科学美国人》2019十大突破性技术榜单:据新浪网今日新闻报道，美国科普杂志《科学美国人》公布 2019 十大突破性技术榜单。区块链技术因在保障食品安全中的作用而上榜。 入选榜单具体原因：区块链技术的发展应用将显著改善食品污染源数据追踪的困境。利用区块链云端系统，食品制造商可以依次在计算机储存各类过程的信息。[2019/9/29]

拥有较大质押支持的验证者比不太受欢迎的验证者将受到更严厉的Slash，因此会鼓励提名者将他们的提名转向不太受欢迎的验证者，以减少可能会带来的损失。因为波卡基本每个验证者节点获得的Staking收益是差不多的，然后再根据支持的DOT数量按比例分配给提名者，所以更受欢迎的验证者的提名者获得的Staking会少一些，并且由于Slash是按照比例来削减的，所以一旦被Slash，受到的损失也比不太受欢迎的验证者更多。

科普时报：区块链与云计算长期发展目标不谋而合:据《科普时报》今日报道，区块链与云计算两项技术的结合，从宏观上来说，一方面，利用云计算已有的基础服务设施或根据实际需求做相应改变，实现开发应用流程加速，满足未来区块链生态系统中初创企业、学术机构、开源机构、联盟和金融等机构对区块链应用的需求。另一方面，对于云计算来说，“可信、可靠、可控制”被认为是云计算发展必须要翻越的“三座山”，而区块链技术以去中心化、匿名性，以及数据不可篡改为主要特征，与云计算长期发展目标不谋而合。[2018/5/4]

哪些行为会导致遭到Slash惩罚

1、无响应

对于每个会话控制，验证者将发送“I'mOnline”心跳以表示他们在线。如果验证者在epoch期间既没有产生新的区块也没有发送心跳，那么它就会被报告为无响应，随之就可能发生Slash的情况。

2、GRANDPA的重复签名

验证者在同一阶段的不同链上签署两张或多张选票

3、BABE的重复签名

验证者在同一阶段的中继链上生成两个或多个区块

4、Chilling

Chilling是指从提名或验证中退出的行为。可以由验证者或提名者在任何时候进行，会在下一个era生效。也指将验证者从活跃的验证者池中移除，使其在下一个NPoS周期中失去可候选的资格。值得注意的是，Chilling可能是验证者发起或自愿的，比如，供应商计划中断服务时，验证者可以发起Chilling以保护自己不被Slash。如果是自愿的，Chilling就会在当前的会话控制中保持验证者的活跃状态，但是会在下一个会话控制中将验证者移动到非活跃的验证者池中。验证者将不会失去他们的提名者。

5、横跨era的Slashing

在NPoS中，有三个问题需要解决

1、提名者可以提名多个验证者，并通过其中任意一个进行Slash

2、在被Slash之前，质押的DOT在各个era被重复使用。比如你质押的DOT数为N，被重复使用的era数量为E次，这并不意味着你会被Slash掉N乘以E个DOT数，因为你只有N个DOT，所以，Slash只会发生在你实际拥有的Stake上。

3、大幅的Slash可以在事后发生，且不按顺序为了平衡这一点，只对参与者在某段时间内可以获得的最大Slash进行惩罚，而不是总和。这样也可以防止过度的Slash。

为了有更多的人参与到波卡的网络中，共同维护整个网络的安全，波卡通过Staking的方式对那些认真“工作”的波卡网络参与者进行激励。除了正常的正向激励以外，网络也要通过负向激励来抑制网络参与者的作恶行为，对作恶行为的节点进行Slash，即削减质押的DOT，以此对参与者形成制衡，维护整个网络免受损害。

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