V神最新發文：針對信標鏈的終結性模型替代設計構想_ALI:以太坊

原文標題：《基于委員會的累積終結性模型》

作者：VitalikButerin

本文提出了一種以太坊信標鏈的擬議替代設計，在未來長期內可以切換到該設計。該替代設計旨在提供一些關鍵屬性：

在正常情況下提供有意義的單槽經濟終結性：使單槽重組的成本高得多，即使是多數人串通的情況下也能執行，從而降低共識可提取價值(CEV)

擺脫對LMDGHOST分叉選擇的嚴重依賴，避免已知的缺陷以及需要引入復雜的混合分叉選擇規則來修復這些缺陷。

可能允許更低的最小存款大小和更高的驗證器數量

保存經濟終結性最終接近一個非常大的數字的屬性

準備工作

讓CONSENSUS成為一種異步安全的共識算法。我們假設這種共識算法有一些槽或視圖的概念，它在每個固定時間段嘗試達成共識。我們還假設它將一種加權驗證器集作為輸入。

V神：跨鏈橋存在“基本安全限制”:金色財經報道，1月8日，以太坊聯合創始人兼核心開發人員 Vitalik Buterin 今天在推特上轉發了一個 Reddit 帖子鏈接，其中他討論了對多鏈未來的信念，但對跨鏈生態系統表示懷疑。Vitalik Buterin認為“跨鏈橋存在基本安全限制”并解釋說，他不同意當區塊鏈遭受 51% 攻擊時所有安全機制都會失敗的想法，51% 攻擊的目標是通過控制超過 50% 的網絡挖礦哈希率或計算能力來操縱在區塊鏈中注冊的交易的完整性。

Vitalik Buterin表示，在 51% 攻擊的情況下，攻擊者不能提出一個帶走某人 ETH 的區塊，因為這樣的區塊會違反共識規則，因此會被網絡拒絕。換句話說，他認為，即使 99% 的算力被用于非法拿走另一個錢包的 ETH，節點也會簡單地遵循剩余 1% 的鏈，因為它是唯一遵循協議規則的區塊集，因此“誠實”的區塊將始終保持狀態的一致性。Vitalik Buterin認為，當用戶將資產從他們的本地區塊鏈連接到非本地區塊鏈時，問題就會出現，他寫道：““如果以太坊受到 51% 的攻擊并恢復，Arbitrum 和 Optimism 也會恢復，因此即使以太坊受到 51% 的攻擊，在 Arbitrum 和 Optimism 上保持狀態的“cross-rollup”應用也可以保證保持一致。如果以太坊沒有受到 51% 攻擊，那么 51% 攻擊就無法分別攻擊 Arbitrum 和 Optimism。”

Vitalik Buterin總結稱，他并不認為這些問題會立即出現，但隨著跨鏈橋中持有的加密貨幣數量的增加，攻擊它們的動機也會增加。[2022/1/8 8:34:18]

在下面的設計中，我們修改了CONSENSUS，以便在每個視圖中，需要最終性的集合是不同的。也就是說，CONSENSUS將一個函數get_validator_set(view_number:int)->Map作為輸入，而不是驗證器集，它可以為新視圖生成驗證器集。get_validator_set應該具有以下屬性：驗證器集根據從一個視圖到下一個視圖的最大1/r值進行更改，其中r是恢復期長度。更正式地說，我們想要：

V神等發起EIP-3675提案以將共識升級為權益證明:金色財經報道，7月22日，以太坊2.0客戶端Teku的Mikhail Kalinin、以太坊基金會核心開發人員Danny Ryan及V神（Vitalik Buterin）發起EIP-3675提案，以將共識升級為權益證明。該提案目前仍是草稿。提案表示，該EIP棄用了工作量證明 (PoW)，并用由信標鏈驅動的新的權益證明共識機制 (PoS) 取而代之。提出該提案的動機為，信標鏈網絡自2020年12月開始運行，在此期間未檢測到安全和活性故障。長期無故障運行證明了信標鏈系統的可持續性，也見證了它準備開始驅動并成為以太坊主網的安全提供者。[2021/7/23 1:10:21]

其中丨x丨返回x中值的絕對值之和，diff返回每個鍵值的差值。

聲音 | V神：以太坊2.0的無狀態模型可以增強安全性:據AMBcrypto消息，以太坊創始人V神表示，以太坊2.0的無狀態模型將增強安全性并減少時間消耗，同時將整體狀態和與此相關的其他問題最小化。此外，V神還介紹了無狀態模型目前面臨的問題，即在進行交易時，必須提交個人帳戶狀態的證明。在最新模型的提議下，將出現由誰提供證明或數據庫的難題。據此前消息，V神曾表示，將智能合約的存在方式更改為無狀態模型是以太坊區塊鏈擴容解決方案之一。[2019/11/25]

在實踐中，兩個相鄰驗證器集之間的差異將包括現有驗證器泄漏余額，以及以與泄漏余額相等的速率引入新驗證器。

請注意，這意味著如果兩個終結性的視圖數量相差足夠遠，則這時候可以在不削減的情況下進行雙重終結性確定；這是有意為之，并且該協議以與當今CasperFFG處理不活動泄漏的方式相同的方式圍繞它工作。

聲音 | V神：人們會在經濟激勵下自行進行分片之間的負載均衡:V神剛剛發推稱：我不知道如何安全地檢測節點數量的變化，所以我不需要調整總分片（shard）計數。對于分片之間的負載均衡，使用經濟激勵就好，人們會自己進行負載均衡。[2018/12/1]

機制

我們使用兩級分叉選擇：

選擇LATEST_FINALIZED_BLOCK

從LATEST_FINALIZED_BLOCK，應用一些其他叉選擇來選擇head

共識算法的視圖在每個插槽都會被嘗試，將基于get_post_state(LATEST_FINALIZED_BLOCK)數據的驗證器集生成函數作為輸入傳入。在視圖i中，一個有效的提案必須包含從LATEST_FINALIZED_BLOCK到插槽LATEST_FINALIZED_BLOCK.slot+i處的區塊的鏈。如果提示的父級是分叉選擇的贏家，這時驗證者才需要準備并提交提案。

如果CONSENSUS在某個視圖中成功，則該視圖中的提案將成為新的LATEST_FINALIZED_BLOCK，更改未來輪次的驗證器集。如果失敗，它將在下一個槽/視圖中進行下一次嘗試。

注意：插槽應始終等于當前視圖編號加上每個先前驗證器集中成功完成的視圖編號的總和。

我們有以下處罰：

由共識算法確定的定期削減處罰

不活躍懲罰：如果這條鏈未能實現終結性，所有未參與的人都會受到懲罰。此懲罰旨在將r/2個插槽后的余額削減一半。

屬性

如果一個區塊獲得終結性，那么要終結確定一個競爭區塊，需要發生以下情況之一：

某些委員會被破壞，其中他們中≥1/3會被削減以對不同的區塊實現雙重終結性

最近的委員會離線，在r/3個插槽之后，委員會輪換足夠多，以便能夠在不削減的情況下使一個不同的區塊獲得終結性。然而，這是以嚴重的不活躍懲罰為代價的

在任何一種情況下，即使還原一個終結區塊也至少需要銷毀DEPOSIT_SIZE*COMMITTEE_SIZE/3個ETH。如果我們設置COMMITTEE_SIZE=131,072，則該值為1,398,101個ETH。

該方案的其他一些重要屬性包括：

驗證器的負載將非常穩定，無論存入多少驗證器，處理每個插槽的COMMITTEE_SIZE交易

驗證者的負載會更低，因為當他們沒有被要求加入委員會時，他們可以休眠

在不犧牲安全性的情況下，可以允許休眠的驗證器快速退出+撤回

擴展：具有較小委員會的鏈終結性

如果出于效率原因，我們必須減小COMMITTEE_SIZE，我們可以進行以下調整：

我們沒有選擇最新的終結性區塊，而是選擇作為最長終結性區塊鏈末端的終結區塊

get_validator_set應該只使用來自狀態超過COMMITTEE_LOOKAHEAD之前的信息

視圖編號應該只是插槽編號

這保留了上述所有屬性，但它也引入了一個新屬性：如果一個區塊獲得多個終結性，然后恢復該區塊需要違反多個委員會的終結性保證。這允許多個委員會的安全級別疊加：一個人需要COMMITTEE_SIZE*DEPOSIT_SIZE*k/3ETH來恢復k個終結性，最多k=COMMITTEE_LOOKAHEAD，此時委員會分歧。

還要注意，出于p2p子網安全的原因，先行機制無論如何都值得做，所以用它來設計系統可能是一個好主意，如果需要的話，讓客戶端來決定他們如何處理終極性反轉。

具體值的例子

請注意，“打破終結性所需的ETH”數量假設攻擊者控制的驗證器數量遠遠超過質押總量的一半；這個數量是攻擊者將失去的。并不是任何擁有2,730-174,762ETH的人都可以進入并銷毀該ETH以逆轉單一插槽的終結性。

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