以太坊:合并后的第一天：快速回顧 PoS 以太坊設計

來源：@stonecoldpat0

作者：PatrickMcCorry

能源消耗

合并后的能源消耗會減少99.8%。這是可以公開驗證的，而排除一切合理的質疑后，可以說使用/運行以太坊不會對環境造成影響。沒有，沒有，一點都沒有。這就少了一個問題，可以說服新手嘗試、采用和使用加密貨幣。

可擴展性

PoS的轉變不會影響可擴展性。PoW和PoS是抗女巫攻擊的共識機制。它的目標在于：限制可以參與區塊生成過程的人。它只會找到共擔風險且因此理性行動的參與者。

引用推文：https://twitter.com/el33th4xor/status/1006931658338177024

slot、epoch和委員會

一個epoch有32個slot。在一個epoch里，整個驗證者集將被平均至每一個slot，這樣委員會的規模就等于所有驗證者除以32。在一個slot里，一個委員會成員提議了區塊，剩余的成員則對此進行投票。

以太坊聯合創始人對以太坊合并后的中心化情況表示擔憂:金色財經報道，以太坊聯合創始人Anthony Di Iorio在接受采訪時指出，目前以太坊PoS似乎并不是完美的系統，對以太坊網絡上少數持有者的主導地位提出了擔憂。Iorio特別指出了加密貨幣交易所等平臺在主導以太坊網絡方面的優勢。

Iorio認為，目前看到的中心化與以太坊最初的夢想不一致，即讓更多人參與資產的治理。他表示，如果這種擔憂持續下去，可能會影響企業和監管前景。（Finbold）[2022/9/29 6:02:01]

同步和投票

slot是指12秒的時隙：

0-4秒：提議區塊

4-12秒：投票和計票

最好的情況下，會正常進行區塊提議和投票。有時候，提議者可能會離線，那就不會有區塊被提議出來。

處理被跳過的區塊

如果區塊提議者離線了，那么：

委員會成員會投票給上一個區塊

Coinbase：合并后上賬確認所需要的區塊數恢復至14:金色財經報道，Coinbase Exchange發推稱，ETH合并成功后，上賬確認所需要的區塊數不再增加，已從85恢復至14。[2022/9/16 7:00:13]

下一個委員會繼續正常運作

就像所有的區塊鏈一樣，這能促使一條權威鏈的形成，因為區塊鏈生產者/驗證者必須擴展一個父塊。

最新區塊和分叉處理

在鏈的頂端進行分叉是可以的：

區塊提議者已經提議了兩個或以上的區塊

發生延遲而區塊到達了下一個slot。

這時候，該slot的委員會成員需要選擇一個區塊。

分叉選擇規則的重要性

委員會成員應該基于同一套規則選擇“最重的鏈”(heaviestchain)：

Selini Capital：合并后以太坊的質押收益率將低于預期:金色財經報道，Selini Capital SIO Jordi Alexander根據當前數據發布了他對以太坊2023年質押收益率的預測。該預測稱，“根據以太坊網絡上當前的活動，合并后以太坊的質押收益率將低于預期”。[2022/9/11 13:22:00]

選擇最多投票的分叉

票數平局情況下選擇最低哈希的區塊

Proposerboost:如果區塊在這個slot被提議了，選擇有70%額外票數的區塊

引用推文：https://twitter.com/hasufl/status/1570316069306503170

區塊變壞

如果絕大多數的委員會成員都把票投給同一個區塊，那么：

未來的委員會將會延續勝出的區塊

競爭的分叉區塊則會變“壞”或者“被丟棄”

分叉選擇規則：跟隨票數積累最多的鏈。

報告：若以太坊合并后仍維持EIP-1559年均銷毀2.1%，以太坊將正式進入通縮時代:8月26日消息，據歐科云鏈研究院報告分析，以太坊當前主網和信標鏈的年總發行率為4.39%，其中約88.84%的發行在主網，剩余11.16%發行在信標鏈上。伴隨以太坊合并升級，主網/執行層的發行將歸零（90%的發行量消失），加之受EIP-1559影響，目前鏈上已累計銷毀251.1萬枚ETH（占總發行量2.1%），若以太坊合并后仍維持年均銷毀2.1%，那以太坊將真正意義上進入通縮時代。[2022/8/26 12:50:50]

弱主觀性

由于“投票”和“長程攻擊”的性質，所以我們不可能接收來自不受信任來源的區塊鏈副本并驗證它是不是“一條真正”的鏈，而是必須依靠于社會共識和眾所周知的檢查點：

引用文章：ProofofStake:HowILearnedtoLoveWeakSubjectivity|EthereumFoundationBlog

最終確定性

我們可以理解下面這句保證：“一旦區塊敲定，它將永不可逆轉”。

兩個階段：

驗證：在1個epoch后，下一個候選區塊就會被敲定。

以太坊開發人員：Goerli測試網合并后網絡上出現一些混亂:金色財經消息，以太坊開發人員MariusVanDerWiiden發推特稱，由于兩個不同的接線端子和大量未更新的節點，在以太坊 Goerli測試網合并后，網絡上出現了一些混亂。目前團隊正在調查出現什么問題，但到目前為止一切看起來還不錯。[2022/8/11 12:17:48]

最終確定：在2個epoch后，絕對多數已經給它投票了。

兩個區塊樹

PoS以太坊的魅力在于，它有兩個組成：

通過LMDGhost機制實現活性

通過Casper的FFG實現安全性。

epoch的鏈給予我們信心，而slot鏈的頂端則是“待處理的世界狀態”

攻擊者：占質押存款的1/3以上

攻擊者無法控制交易的排序，但是他們可以攻擊最終確定性。只會在2/3以上的驗證者投票給一個區塊時，它才能進行敲定。如果它只獲得了少于2/3的票數，那么它就無法驗證或敲定。

不作為懲罰

誠實的驗證者會繼續在slot中生產區塊，并慢慢排除那些不遵守分叉選擇規則的驗證者。最終，不投票者會失去足夠的質押存款，這樣誠實的驗證者就能占比2/3以上的質押。

兩條平行的鏈

如果說不作為懲罰發生了，那是因為：

一個驗證者集想要審查一筆交易

另一個驗證者集想要打包交易

每一個驗證者集將會對另一個驗證者集進行“不作為懲罰”。這導致了兩條鏈的誕生。這是平和的分叉。

攻擊者：占質押存款的1/2以上

他們控制了“分叉選擇規則”并決定忽略那些打包了審查交易的區塊。就比如在PoW機制中，他們無法改變共識規則，只能控制交易的排序。但據我所知，在這種情況下“不作為懲罰(inactivityleak)”將不會被啟動。

以太坊的守衛者

在面對審查的時候，我們能夠做什么？答案是一次用戶激活的軟分叉！總的來說，我們可以強制退出通過分叉代碼來罰沒攻擊者。這是一種有針對性的攻擊，不會損害誠實驗證者的利益。

引用推文：https://twitter.com/stonecoldpat0/status/1560040361447260163

多客戶端主題

目標：避免會讓區塊/無效交易被永遠敲定的零日攻擊。但這需要多少個客戶端？嗯，另一個出現的問題是因為不作為懲罰。如果兩個占比50%的客戶端出現分歧，那么他們最終會變成兩個平行的世界。

任何單個客戶端無法激活漏洞

當運行一個客戶端組合的驗證者所占的質押存款占比大于33%時，不作為的懲罰才會變得有意義。通過運行少數人使用的客戶端，你可以最小化所有因為軟件漏洞而造成的損害。閱讀更多請看這里：https://dankradfeist.de/ethereum/2022/03/24/run-the-majority-client-at-your-own-peril.html

懲罰不等于罰沒

區別：

懲罰：只是很小的問題，不會對網絡造成損害

罰沒：驗證者作出了公開可檢測且惡意的行為

如果驗證者觸發了罰沒條件，他們就會被強制移出網絡。閱讀更多：

引用文章：https://eth2book.info/altair/part2/incentives/slashing/

兩種罰沒情況

1.在同一個slot里投票/提議兩個或以上的區塊

2.提議“包含”了一個你已經投過票的分叉的分叉

我做了一個基于圖上公式的視覺圖幫助大家理解。

無論如何，我希望你們喜歡這條推文。以太坊已經變更了它的共識協議，從工作量證明機制轉向權益證明機制，這份成績非常了不起。這也是為什么以太坊、它的路線圖/技術以及社區都非常好的。

以太坊是實驗的天堂。

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