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确定性小工具:用以太坊 2.0 为 1.0 附加确定性

编者注:本文原题为 The Finality Gadget,直译即为 “确定性小工具”,这个名字来源于一种 Casper 算法的代号 Friendly Finality Gadget(即 Casper FFG)。在一开始的时候,Casper FFG 意在成为一种可以提供最终确定性的组件,可以部署在任何 PoW 链上(所以叫 “Friendly”)。

这篇文章的主要内容是介绍一种让以太坊 1.0 和 2.0 链双向耦合的方案,让信标链为 1.0 链提供最终确定性。熟悉 FFG 的读者可以从中看出 FFG 的深深的影子。

确定性小工具:用以太坊 2.0 为 1.0 附加确定性

随着以太坊 2.0 的上线时间越来越近,你可能会对现行以太坊大发3d的命运感到好奇。在 “以太坊 1.x” 这个大概念下,人们已经提出了大量方案,旨在在短期内实现对现有网络的扩容。这些努力是为了确保现行大发3d的持续平稳运行,从而促进当前生态系统发展的可持续性。

本文介绍了一种名为 “确定性小工具(finality gadget)” 的计划。它利用以太坊 2.0 在 Phase 0 (阶段 0)的共识来加强现有的以太坊 1.0 链的安全性。通过这个计划,以太坊 2.0 从它部署的第一天起就可以给以太坊社区带来一定的好处。我们先详细介绍一下“确定性小工具”这个概念,然后讨论它是如何运作的、会为社区带来什么好处以及具体的部署流程是什么样的。最后,我们会对一些突出风险和开放式问题进行思考。

介绍

“确定性小工具” 背后的想法利用了即将部署在以太坊 2.0 上的权益证明共识协议 Casper 的属性,即 最终确定性 。以太坊 2.0 的阶段 0 计划就是部署信标链,即分片后的以太坊系统的核心主链。参与信标链共识的验证者在满足 Casper 算法的某些条件之后就能为生成的数据提供最终确定性。之所以称之为最终确定性,是因为一旦某个区块被确定下来,将会一直存在于合法的那条链上;经证明,要想更改链上的数据,必须燃烧 ETH 总质押量的 1/3 以上。假设系统中质押了一千万个 ETH ,一次成功的攻击会导致大约 330 万个 ETH 被罚没,在写本文时,其成本已经超过了 6 亿美元。如果你想要了解更多细节,可以看看我写的另一篇有关最终确定性的文章,链接如下:https://medium.com/@ralexstokes/how-secure-is-ethereum-2-0-consensus-41523a59f270

确定性小工具旨在利用信标链中的这一流程来敲定(finalize)以太坊 1.0 的区块。如果我们可以将以太坊 1.0 的区块数据提供给 Casper 的 “确定性引擎” ,那么我们就可以利用权益证明协议来增强现行工作量证明网络的安全性。安全性增强之后就可以实行一些改进方案,例如减少挖矿补贴(从而减少发行量),以及将最终确定的区块数据提供给以太坊虚拟机(EVM),从而创建稳健度更强的用户级应用。利用阶段 0 的确定性小工具意味着以太坊 2.0 一旦上线,我们就能从中获得切实的利益,尽管以太坊 2.0 各个阶段的部署预计还需要更多时间才能全部完成。

利用 PoS 共识来最终确认基于 PoW 的大发3d的这一构想已经在生态系统中酝酿了一段时间了( 例如,请参考 EIP-1101 https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-1011 或者 Casper FFG 的文档 https://arxiv.org/abs/1710.09437 ),另外 Alexey Akhunov 有一个很好的演示文档( 就在这个幻灯片的开头:https://drive.google.com/file/d/16KLZKAutK79NxMh8L7B6hpNKuoOaAPZT/view ),讲的是在以太坊 2.0 背景下确定性小工具的一些发展情况。

确定性小工具如何运作?

现在让我们了解一下,在以太坊 2.0 的当前状态下,第一版确定性小工具(finality gadget)是如何运作的。注意,尽管我们信标链的最终规范即将完成,但是一些细节(特别是系统所用参数)仍在讨论之中,而且可能会有所变化。

构建确定性小工具需要两个东西:(i) 一个确定性引擎和 (ii) 一个给该引擎提供以太坊 1.0 区块数据的方案。事实证明,信标链在正常运行过程中是可以达成这两个需求的。信标链通过 Casper 协议达成共识,因此任何链上数据都能通过正常的操作得到最终确认。要实现第二个需求有点困难,因为这就意味着信标链需要成为以太坊 1.0 的一个轻客户端。幸运的是,以太坊 2.0 将从以太坊主网开始引导启动,而且在这个引导过程中,以太坊 1.0 的区块哈希最终会纳入以太坊 2.0 的信标链上。

追踪质押保证金的轻客户端

要成为新的以太坊 2.0 系统的一名验证者,你需要将自己的质押保证金和注册数据发送到现行主网上的智能合约中,之后会在主网上生成一个日志。这是一种单向质押行为,只有将注册证明提交到信标链上才能取回质押保证金。一旦这个质押事件得到处理,你就可以进入激活队列,最终成为以太坊 2.0 网络中一名活跃的验证者。

确定性小工具:用以太坊 2.0 为 1.0 附加确定性

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