Casper adalah peningkatan yang dinanti-nantikan ke rangkaian Ethereum dan merupakan protokol Proof of Stake (PoS) yang akan menyelesaikan blok ke blockchain Ethereum (The End of Mining: Ethereum’s Move to Proof-of-Stake)

Casper, Anak lelaki GHOST

Untuk tahap tertentu, Casper adalah anak lelaki GHOST, atau Greedy Heaviest Observed Subtree. Diperkenalkan kepada ekosistem Ethereum pada tahun 2013, protokol ini memerangi pemusatan. Rangkaian blockchain yang cepat membuat blok basi, juga dikenali sebagai blok yatim; Ethereum merujuk mereka sebagai “paman” untuk membezakannya dari blok ibu bapa dan anak.

Blok paman disahkan sebagai sah, tetapi rangkaian membuangnya kerana rantai yang lebih panjang menjadi dominan. Sekiranya pelombong terpantas dan paling kuat selalu menang dengan membuat rantai terpanjang, pemusatan akan merangkak ke dalam rangkaian. Akibatnya, Ethereum memilih untuk memberi penghargaan kepada penciptaan paman sehingga lebih banyak simpul daripada yang paling kuat mempunyai suara dalam membangun rantaian. Untuk lebih terperinci mengenai protokol GHOST, lihat penjelasan ini: Apakah protokol GHOST untuk Ethereum?

Protokol Permuafakatan yang Berlangsung di Malam Hari

Blockchains mendokumentasikan catatan kebenaran yang tidak berubah, jadi menambahkan blok baru dengan potensi minimum untuk shenanigans menjadi yang terpenting. Protokol konsensus menentukan bagaimana rantai menambah blok. Proof of Work (PoW) dan Proof of Stake (PoS) adalah protokol konsensus yang paling biasa. Di PoW, pelombong menambahkan blok ke rantai dengan menyelesaikan teka-teki komputasi yang memenangi pertandingan melawan pelombong lain.

Pelombong dengan perkakasan yang lebih pantas dan kuat mempunyai kelebihan. Ini mengikis desentralisasi rangkaian dan kelemahan keselamatan terbuka untuk dieksploitasi. PoS menggunakan konsep teori permainan untuk membuat insentif untuk tingkah laku yang baik dan meminimumkan tingkah laku buruk. Daripada pelombong yang bersaing satu sama lain, PoS memberikan pengesah yang memberikan deposit (saham) kepada pihak berkuasa untuk mengusulkan blok untuk ditambahkan. Sekiranya pengesahan bersikap tidak betul, hukuman akan berlaku dan depositnya akan dipotong.

PoW menggunakan sejumlah besar elektrik dalam praktiknya. Juga, pelombong ingin membeli perkakasan paling kuat untuk memaksimumkan peluang mereka memenangi pertandingan. Pelaksanaan PoS mengurangkan atau berpotensi menghilangkan kos perkakasan dan tenaga yang terhad.

Pergeseran dari Perkuburan

Protokol Casper adalah algoritma PoS untuk Ethereum. Pengesah meletakkan kepentingan dalam kontrak pintar. Dia kemudian menjalankan nod untuk mengambil bahagian dalam algoritma konsensus untuk mencadangkan blok baru ke rantai. Ini menjadikan rangkaian terus berjalan. Casper the Friendly Finality Gadget (CFFG) menyelesaikan blok ke rantaian. Pengesah menerima ganjaran kerana berkelakuan betul, tetapi sistem mengurangkan deposit pengesah bertindak buruk.

Casper memberikan pertanggungjawaban dengan mengesan pelanggaran, mengetahui pengesah mana yang melanggar peraturan, dan menghukum pelanggar tersebut. Ini juga menyediakan proses yang selamat untuk validator baru memasuki sistem dan validator yang ada untuk meninggalkan sistem. Pertahanan keselamatan sangat penting bagi Casper.

Casper wujud sebagai modul bebas dan hidup di atas mekanisme cadangan. Bagi Ethereum, mekanisme cadangan asas semasa adalah PoW. Iterasi pertama Casper akan berada di atas mekanisme konsensus PoW Ethereum yang ada. Ini akan menjadikannya sistem PoW / PoS hibrid. Mekanisme PoW yang mendasari menjadikannya peningkatan kepada yang lain pada masa akan datang. Sebilangan bentuk pendekatan round-robin boleh menggantikan komponen PoW.

Apa Itu Suara Celah?

Dari perspektif keselamatan, juga benar bahawa sebagai overlay modular, jika penyerang berkompromi atau merosakkan mekanisme cadangan blok di bawahnya, maka Casper tidak berdaya. Selagi Casper terus menerima input yang sah dan wajar dari mekanisme cadangan, ia akan terus berfungsi seperti biasa.

Keselamatan PoS berdasarkan konsep teori ganjaran dan hukuman permainan.

Oleh itu, keselamatan berasal dari ukuran deposit yang dipercayakan oleh pengesah ke sistem. Risiko sama dengan ganjaran. Sekiranya pengesah yang tidak jujur ​​melihat peluang untuk mencuri 5 eter, tetapi wangnya akan dikenakan sebanyak 100 eter daripada simpanannya, tingkah laku jujur ​​akan berlaku. Sebaliknya, jika pengesah yang tidak jujur ​​melihat peluang untuk mencuri 100 eter, tetapi hanya 5 eter yang akan mengurangkan simpanannya, dia mungkin hanya akan melihatnya sebagai kos menjalankan perniagaan.

Rantaian Rantaian

Sebagai mekanisme rangkaian, Casper mesti memastikan integriti blockchain dan mesti sentiasa beroperasi.

“Keselamatan yang dipertanggungjawabkan” dan “daya hidup yang masuk akal” menentukan dua sifat asas Casper. Keselamatan yang dipertanggungjawabkan menghalang dua pusat pemeriksaan yang bertentangan diselesaikan kecuali sekurang-kurangnya 1/3 pengesah melanggar peraturan. Kehidupan yang masuk akal menjamin bahawa selalu mungkin untuk memuktamadkan pusat pemeriksaan baru tanpa pengesah melanggar peraturan jika sekurang-kurangnya 2/3 pengesahan mengikuti protokol.

Dalam reka bentuk PoW standard, rantai terpanjang selalu pasti. Casper lebih kompleks dan kes tepi terdapat di mana hanya dengan rantai terpanjang akan memudaratkan. Oleh itu, Casper menerapkan logik yang lebih kompleks yang melihat simpul akar pokok pusat pemeriksaan dan memilih rantai terpanjang yang memenuhi kriteria.

Bersiul Melepasi Halaman Blockchain Yard

Casper bergantung pada teori permainan, dan pengembangan protokol sangat bergantung pada penyelidikan dan matematik. Ini adalah sistem yang kompleks dengan banyak perincian. Pada 15 November 2017, Vitalik Buterin dan Virgil Griffith menerbitkan perincian teknikal mengenai sistem tersebut dalam makalah berjudul “Casper The Friendly Finality Gadget”, yang boleh didapati di sini: Casper Gadget Finality Mesra

Dokumen yang tidak bertarikh dan nampaknya lebih awal menggunakan tajuk yang sama tetapi mengandungi kandungan yang sangat berbeza dan dikarang sepenuhnya oleh Vitalik Buterin berada di laman web Vitalik sendiri. Dokumen ini merangkumi beberapa potensi eksploitasi keselamatan lain yang dapat dikurangkan oleh Casper dan boleh didapati di sini: Casper Gadget Finality Mesra

Pengenalan Casper yang ditulis oleh Vlad Zamfir muncul di blog Ethereum pada 1 Ogos 2015: Memperkenalkan Casper “Ghost Friendly”

Adakah Anda Ada Kata Terakhir?

Algoritma konsensus PoW berjaya. Blok memasukkan ke dalam rantai, dan pengguna mempercayai rantai yang dihasilkan tepat. Namun, prosesnya lambat, menghabiskan banyak tenaga elektrik, dan untuk menjadi pelombong yang kompetitif perlu melabur dalam perkakasan yang kuat. Pendekatan PoS Casper menggunakan teori permainan untuk mengurangkan masalah ini dan memastikan keselamatan.

Casper mungkin menghadapi beberapa lebam pada waktu malam, tetapi dengan fleksibiliti menjadi mekanisme overlay modular, memperbaiki masalah dan peningkatan pengekodan dipermudah. Sekurang-kurangnya, Casper memberikan pemikiran inovatif berdasarkan penyelidikan dan matematik dan kemungkinan akan memberikan idea untuk inovasi selanjutnya.