引介 | 以太坊 2.0 ：合理化與確定性_POC

譯者注：提前說明以下信息，也許可以幫助讀者更好地理解本文的內容以及我們在翻譯用詞上的選擇：在以太坊2.0中，驗證者的職責之一是提交attestation，可以理解為投票；但在一條attestation中，驗證者投票的內容卻有三項，而不是一項：一個是對信標鏈區塊的投票，用于LMDGhost算法，選擇出主鏈；一個是對epoch的投票，用于CasperFFG算法，敲定檢查點；檢查點以前的區塊將不可逆轉，而檢查點也會成為新一輪LMDGhost算法的起點；還有一個是對分片鏈狀態的投票，用于確定分片鏈的最新狀態。雖然都屬投票，但不同類型的投票指向的具體內容不同，為整個系統貢獻的屬性也不同。本文所講的內容，即是與CasperFFG相關的投票，關鍵概念是justification和finalization。雖然文章后面也談到了LMDGhost，但應當把LMDGhost和CasperFFG當成相互獨立但可互補的兩個東西。

有鑒于此，雖然有譯者將attestation翻譯為“證明”，但我們決定對上述所有概念都采取與其字面意義更接近的翻譯、不將任何一個概念翻譯為“證明”或是“投票”，以免造成更大的混淆。

數據：某休眠11年BTC巨鯨移動了1037枚BTC:7月22日消息，據Lookonchain監測，某休眠11年BTC巨鯨移動了1037枚BTC到新地址。2012年4月11日，該地址收到了1037.42枚BTC（當時為 5107 美元），當時價格為4.92 美元。[2023/7/22 15:52:00]

如果你對以太坊2.0中辯護與確定化等術語感到一頭霧水，你絕對不是唯一搞不清楚的人；讓我們通俗地解釋這兩個詞究竟是什么意思。

我們先聊聊，確定性到底指的是什么？你一定已經注意到，不論是使用密碼學貨幣平臺或dApp，都要等到數個區塊產生后交易才能被確認。這是個相對?可靠的辦法，讓你確定交易的狀態且交易不會被逆轉，也就是所謂的確定性。

以太坊2.0提供了一種確定性保障——將上鏈交易變成一個記錄在區塊鏈上的客觀事實，而不僅僅是“該交易可能會保留在最長鏈上”而已。這很重要，如果區塊能夠及時確認，那么鏈上的交互行為就能進行得更快更完備。

我們再搞清楚一點，先從一些定義開始。

注意：后面的內容涉及比較多底層技術，不過仍會像2.0?系列?的其他文章一樣簡單易懂。如果發現任何需要添加的內容，請聯系我。

大都會商業銀行接近完全退出加密貨幣市場:金色財經報道，根據4月18日向美國證券交易委員會（SEC）提交的文件，大都會商業銀行接近完全退出加密貨幣市場，只剩下2.785億美元的加密貨幣相關存款。該文件指出，之前宣布退出加密貨幣相關垂直領域的工作幾乎已經完成，其核心存款總額（不包括加密貨幣客戶）在3月31日為49億美元。

這家總部位于紐約的銀行的母公司Metropolitan Bank Holding（MBH）在1月份宣布，在該行業最近的發展和監管壓力下，它正在終止與加密貨幣相關的服務。這一決定是在前加密貨幣交易所FTX倒閉，其創始人Sam Bankman-Fried面臨多項欺詐指控后不久做出的。[2023/4/21 14:16:51]

在談論細節之前，我們先理清楚幾個定義：

LMDGHOST：最新消息驅動型GHOST算法，以太坊2.0的分叉選擇規則。

CasperFFG：CasperFFG協議，以太坊2.0用于提供確定性保障的協議。

分叉選擇規則：一種機制，給定整條區塊鏈，可以輸出從創世塊到區塊S的區塊鏈路徑，并讓S所在的鏈可以被認為是權威鏈。

比特幣礦企BitNile將于明年啟動比特幣交易市場:10月13日消息，比特幣加密礦企BitNile (NILE)計劃在明年上半年建立一個基于比特幣的交易市場，旨在降低比特幣交易的復雜性。據BitNile公告披露，BitNile計劃將市場打造成一個多供應商電子商務平臺，可通過移動或Web應用程序訪問，該應用程序可以提供包括支付處理在內的多種服務，其目標是通過提供比傳統電子商務更低的交易費用，讓比特幣交易變得更有吸引力。(coindesk)[2022/10/13 14:26:24]

epoch：在以太坊2.0中，指的是時長6.4分鐘的時間單位，每個epoch包含64個slot。

不一定每個時隙都能產生區塊，而epoch中最后一個slot稱為邊界時隙，或稱為檢查點。

所謂委員會，就是隨機選出的一個驗證者集合；每個委員會都會被分配到一個具體的時隙中，委員會中第一位驗證者負責出塊，其他驗證者則來見證該區塊。

有了這些概念，接下來讓我們開始討論辯護與確定化。

CasperFFG

數據：The Sandbox NFT近24小時交易額增幅超400%:金色財經報道，OpenSea數據顯示，The Sandbox NFT近24小時交易額為195 ETH，24小時交易額增漲幅度為435%，交易額排名位列OpenSea第8。[2022/8/20 12:37:35]

Casper是一種用于合理化及敲定時間段的方法。它是一種通用的“小工具”，能夠被添加到任何區塊鏈中；不過在PoS區塊鏈上才能發揮Casper的最大用處。

確定性是一種概念，即兩個相互沖突的檢查點不可能都被確定下來；亦可稱作經濟確定性，因為一旦兩個相互沖突的檢查點都被敲定，則系統中至少有1/3的驗證者會被罰沒押金。

你可能會有疑問，為什么1/3的驗證者會被罰沒押金？

一旦出現兩個相互沖突的檢查點，意味這兩個檢查點各自收到2/3以上的驗證者投票；因為最終只有一個檢查點能成立，所以至少會有1/3的人重復投票。這1/3重復投票的驗證者會被認為是惡意參與者而被罰沒押金。為了避免這樣的無效操作，驗證者最好的辦法就是在每一輪投票前確認信標鏈的狀態，然后給合適的檢查點投票。

那么如何理解“檢查點確定成立”中的?“確定”?呢？我們得先聊聊合理化。

波卡Parity團隊提議推出更多公益平行鏈:8月19日消息，波卡Parity團隊提案計劃推出更多公益平行鏈（Common Good Parachains）。提案表示在技術方面，這項工作涉及到運行時間的改變，允許在XCM上進行更多的表達式互動，并開發可擴展到多個運行時間的測試和發布流程。

注，公益平行鏈由波卡的鏈上治理系統分配，它們被認為是網絡的公共利益，比如作為連接其他網絡或鏈的橋接。它們通常被認定為系統級別的鏈或公用的鏈，沒有一個經濟模型，以及可以幫助從中繼鏈上刪除交易，使得更有效的處理平行鏈。[2022/8/20 12:37:01]

合理化指的是驗證者對檢查點進行投票、并決議出哪個檢查點要置于當前信標鏈的最前端的操作。只要超過2/3的驗證者對一對epoch?達成共識，我們會說這兩個epoch被合理化了；不論這兩個epoch當中有沒有被跳過的epoch，只要同一列中的兩個epoch被合理化了，則我們稱前一個epoch被敲定了。

注意：為了方便理解，上述是大幅簡化過后的定義；還有其他影響因素，但不在本文討論范圍中。

所以說，一個“已確定”的epoch肯定經過合理化；反之，一個“合理化”的epoch則不一定確定了，還存在反轉的可能。一旦epoch達到“最終”狀態，就難以被更改。

提醒一下，當我們說驗證者在進行證明/確定時，并不是指驗證者對epoch本身投票——這聽起來好像某些人在用投票來決定當時是什么時間一樣。驗證者其實是對這些epoch中的內容——它們各自最后時隙的根狀態，進行投票。因此驗證者通過對epoch投票進行證明/確定，來選擇區塊鏈的最新有效狀態。

復聯4的終局之戰，奇異博士看到了平行世界中的1400萬種可能。在這些平行世界中，時間呈線性進行，每一天、每一小時都在所有世界中同時發生；但在所有這些世界中，只會產生一個可取的結果——其它結果都是分叉。

LMDGHOST

分叉選擇進行的方式在此。

GHOST算法早期在PoW和其他區塊鏈上非常受歡迎；GHOST算法依循“最重的”子樹，也就是最長鏈。以比特幣為例，最重分支指的是在其區塊中投入最多算力的的鏈，這條鏈也就是最長鏈。雖然說最長鏈很容易看出來，但這條最長鏈只在?概率上確定，在任何時候都有可能在另一分叉上長出更長的鏈。

在最新消息驅動GHOST方法中，算法運行是基于“消息”、也就是?attestation的。總的來說，擁有最多投票的分叉鏈就會被認為是“權威鏈”。

上圖展示了最新消息驅動GHOST方法的細節；笑臉符號代表見證信息，每個區塊中有個數字，代表見證的數量總和，也就是該區塊的權重。在上圖中，雖然最上面那條鏈是最長鏈，但綠色那條才是“權威鏈”。

Gasper

在以太坊2.0中，Casper和GHOST合稱為Gasper，是以太坊2.0的核心共識協議。

讓我們來看看JustinDrake在EthCC大會上對以太坊2.0做的簡報。

上圖的兩個方框中，表示在分叉選擇時的兩種非法條件。左邊方框表明，不允許在同個時間里，為兩個不同的根狀態投票。右邊方框表明，如果一個時段直接來自一些已敲定的時段，則不允許繞過這些時段來給新時段投票。換句話來說，不允許跳過當前的候選epoch而直接上票給將來的epoch。

圖中下方展示兩種“確定”的分叉鏈。第一個和第二個紅圈所代表的epoch已經確定了，因為它們后面跟著已確定的第三epoch和第四epoch。然而第三、第四epoch存在于兩個平行分叉中，究竟那一條分叉才是“權威鏈”呢？

根據第一條規則：不允許進行重復投票。簡報中上面那條分叉似乎是合法的，因為其上已經有了一個確定的epoch，但下面的分叉中也有被確定的epoch，只是確定得稍稍晚了點！

這就總結出，下方分叉是無效的，因為如果按照后來被確定的epoch來形成一條鏈，就意味著前面被確定、但由于分叉而被跳過的epoch，被“環繞”了起來；換句話說，一個新投出來的epoch接上了來自另一個分叉的epoch。這種情形是不合法的——因為被確定的檢查點必須按照時間順序進行。如果發生了這種情況，很多的驗證者會因為把票投給了一條“非法鏈”上的epoch，而受到嚴重的懲罰。根據“重復投票”和“環繞投票”規則可以辨識出哪些驗證者在作惡，而作惡代價將是非常高昂的。

以上就是全部內容！如果你是驗證者，請確保自己在一個slot中只投了一次票，并確保你的投票結果與其他人的投票結果一致，以避免被罰沒。

希望本文幫你弄清楚辯護與確定化的定義，如果還有不明白的地方，請通過推特告訴我。最后，感謝?Dustin、Mamy、Justin?和?Danny?的協助！

原文鏈接:?https://our.status.im/two-point-oh-justification-and-finalization/作者:?Bruno?kvorc翻譯&校對:?IANLIU&阿劍

本文由原作者授權EthFans翻譯及再出版。

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