V神最新发文：针对信标链的终结性模型替代设计构想

原文标题：《基于委员会的累积终结性模型》

作者：VitalikButerin

本文提出了一种以太坊信标链的拟议替代设计，在未来长期内可以切换到该设计。该替代设计旨在提供一些关键属性：

在正常情况下提供有意义的单槽经济终结性：使单槽重组的成本高得多，即使是多数人串通的情况下也能执行，从而降低共识可提取价值(CEV)

摆脱对LMDGHOST分叉选择的严重依赖，避免已知的缺陷以及需要引入复杂的混合分叉选择规则来修复这些缺陷。

可能允许更低的最小存款大小和更高的验证器数量

保存经济终结性最终接近一个非常大的数字的属性

准备工作

让CONSENSUS成为一种异步安全的共识算法。我们假设这种共识算法有一些槽或视图的概念，它在每个固定时间段尝试达成共识。我们还假设它将一种加权验证器集作为输入。

V神：以太坊合并测试已完成90%:7月21日消息，V神在巴黎的EthCC会议上透露，以太坊的开发人员正在开展五个长期阶段，旨在提高网络的整体能力。议程上的第一个项目是“合并”（The Merge），该项目已完成90%，只需要在Ropsten上进行测试。一旦“合并”成功发生，验证者就能提取他们锁定在ETH 2.0存款合约中的ETH。（Cryptopotato）[2022/7/21 2:29:39]

在下面的设计中，我们修改了CONSENSUS，以便在每个视图中，需要最终性的集合是不同的。也就是说，CONSENSUS将一个函数get_validator_set(view_number:int)->Map作为输入，而不是验证器集，它可以为新视图生成验证器集。get_validator_set应该具有以下属性：验证器集根据从一个视图到下一个视图的最大1/r值进行更改，其中r是恢复期长度。更正式地说，我们想要：

V神等发起EIP-3675提案以将共识升级为权益证明:金色财经报道，7月22日，以太坊2.0客户端Teku的Mikhail Kalinin、以太坊基金会核心开发人员Danny Ryan及V神（Vitalik Buterin）发起EIP-3675提案，以将共识升级为权益证明。该提案目前仍是草稿。提案表示，该EIP弃用了工作量证明 (PoW)，并用由信标链驱动的新的权益证明共识机制 (PoS) 取而代之。提出该提案的动机为，信标链网络自2020年12月开始运行，在此期间未检测到安全和活性故障。长期无故障运行证明了信标链系统的可持续性，也见证了它准备开始驱动并成为以太坊主网的安全提供者。[2021/7/23 1:10:21]

V神：Medalla测试网时钟Bug风险被夸大了:9月24日，V神发推与ETH Gas Station创始人互动时表示，以太坊2.0测试网Medalla时钟Bug的风险被夸大了。ETH Gas Station创始人表示其运行了Medalla测试网的节点，也经历了测试网的时钟bug。在经历时钟bug前后几个星期里，其Medalla验证器一直在运行，没有受到任何干扰或出现任何问题。与此同时他还表示，Medalla测试网对漏洞响应非常快，除了发生在测试网上以外，实际只会造成少量收入损失。而由于没有真正的价值，验证器们几乎没有动力更新和重启。对此，V神回应称，如果Medalla使用了为早期阶段0设计的更新惩罚参数，那么他的Medalla节点现在已经恢复正常了。所以确实认为这些风险被夸大了。与此同时，此前8月消息，在时钟bug发生后，Prysmatic Labs联合创始人也曾表示，Medalla测试网“失败”事件被严重夸大了，此次事件不会影响以太坊2.0主网发布时间。[2020/9/24]

其中丨x丨返回x中值的绝对值之和，diff返回每个键值的差值。

V神：比特币的很多原则也适用于以太坊:2月28日，UCL区块链技术研究中心研究员Angela Walch发推文询问比特币核心开发者所追求的比特币原则，其发布的比特币原则的维基页面显示，比特币原则有：2100万比特币上限、无审查、开源、交易不可逆转等。对此，V神评论回应称，对他而言这也是一个合理描述，（比特币这些原则）中的很多也适用于以太坊。[2020/2/29]

在实践中，两个相邻验证器集之间的差异将包括现有验证器泄漏余额，以及以与泄漏余额相等的速率引入新验证器。

请注意，这意味着如果两个终结性的视图数量相差足够远，则这时候可以在不削减的情况下进行双重终结性确定；这是有意为之，并且该协议以与当今CasperFFG处理不活动泄漏的方式相同的方式围绕它工作。

机制

声音 | V神：不支持抛弃个人主义，是一个坚定的隐私倡导者:针对Cointelegraph发布的题为“V神：加密社区必须抛弃早期密码朋克的个人主义”的文章，以太坊创始人V神(Vitalik Buterin)在推特上评论称：“我个人会说‘超越'而不是‘抛弃’。我不支持抛弃个人主义、自主权和隐私，并且是一个坚定的隐私倡导者。”[2019/3/27]

我们使用两级分叉选择：

选择LATEST_FINALIZED_BLOCK

从LATEST_FINALIZED_BLOCK，应用一些其他叉选择来选择head

共识算法的视图在每个插槽都会被尝试，将基于get_post_state(LATEST_FINALIZED_BLOCK)数据的验证器集生成函数作为输入传入。在视图i中，一个有效的提案必须包含从LATEST_FINALIZED_BLOCK到插槽LATEST_FINALIZED_BLOCK.slot+i处的区块的链。如果提示的父级是分叉选择的赢家，这时验证者才需要准备并提交提案。

如果CONSENSUS在某个视图中成功，则该视图中的提案将成为新的LATEST_FINALIZED_BLOCK，更改未来轮次的验证器集。如果失败，它将在下一个槽/视图中进行下一次尝试。

注意：插槽应始终等于当前视图编号加上每个先前验证器集中成功完成的视图编号的总和。

我们有以下处罚：

由共识算法确定的定期削减处罚

不活跃惩罚：如果这条链未能实现终结性，所有未参与的人都会受到惩罚。此惩罚旨在将r/2个插槽后的余额削减一半。

属性

如果一个区块获得终结性，那么要终结确定一个竞争区块，需要发生以下情况之一：

某些委员会被破坏，其中他们中≥1/3会被削减以对不同的区块实现双重终结性

最近的委员会离线，在r/3个插槽之后，委员会轮换足够多，以便能够在不削减的情况下使一个不同的区块获得终结性。然而，这是以严重的不活跃惩罚为代价的

在任何一种情况下，即使还原一个终结区块也至少需要销毁DEPOSIT_SIZE*COMMITTEE_SIZE/3个ETH。如果我们设置COMMITTEE_SIZE=131,072，则该值为1,398,101个ETH。

该方案的其他一些重要属性包括：

验证器的负载将非常稳定，无论存入多少验证器，处理每个插槽的COMMITTEE_SIZE交易

验证者的负载会更低，因为当他们没有被要求加入委员会时，他们可以休眠

在不牺牲安全性的情况下，可以允许休眠的验证器快速退出+撤回

扩展：具有较小委员会的链终结性

如果出于效率原因，我们必须减小COMMITTEE_SIZE，我们可以进行以下调整：

我们没有选择最新的终结性区块，而是选择作为最长终结性区块链末端的终结区块

get_validator_set应该只使用来自状态超过COMMITTEE_LOOKAHEAD之前的信息

视图编号应该只是插槽编号

这保留了上述所有属性，但它也引入了一个新属性：如果一个区块获得多个终结性，然后恢复该区块需要违反多个委员会的终结性保证。这允许多个委员会的安全级别叠加：一个人需要COMMITTEE_SIZE*DEPOSIT_SIZE*k/3ETH来恢复k个终结性，最多k=COMMITTEE_LOOKAHEAD，此时委员会分歧。

还要注意，出于p2p子网安全的原因，先行机制无论如何都值得做，所以用它来设计系统可能是一个好主意，如果需要的话，让客户端来决定他们如何处理终极性反转。

具体值的例子

请注意，“打破终结性所需的ETH”数量假设攻击者控制的验证器数量远远超过质押总量的一半；这个数量是攻击者将失去的。并不是任何拥有2,730-174,762ETH的人都可以进入并销毁该ETH以逆转单一插槽的终结性。

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