"Bukti Hak" Panduan untuk Teman Bitcoin

Oleh Scott Sullivan

Sumber: https://scottmsul.substack.com/p/a-bitcoiners-guide-to-proof-of-stake

Secara umum,BitcoinTeman-teman tidak akan terlalu memperhatikan apa yang terjadi dalam bidang koin palsu, tetapi karenaEthereumRencana "The Merge" dilancarkan dalam sebulan, dan Twitter di lingkaran cukup berisik. Tentu saja, jaringan Bitcoin tidak akan terpengaruh, tapi saya pikir "upgrade" ini juga layak diperhatikan.Setelah Ethereum menyingkirkan hubungannya dengan PoW "kotor" dan "sia-sia", kita bisa mengharapkan perang narratif muncul, dan teman Bitcoin harus siap untuk melawan kembali.

Mempelajari bagaimana "bukti kepentingan (PoS)" bekerja adalah cara yang baik untuk memahami perbedaan dan perdagangan antara PoS dan PoW. Meskipun saya telah melihat banyak pernyataan abstrak tentang PoS - PoS memiliki kebutuhan akses lebih banyak, lebih tsentralisasi, dan akan menjadi oligarki - saya harus mengakui bahwa jika saya tidak tahu rincian PoS, pernyataan ini terdengar sedikit ilusi. Melalui penelitian dalam algoritma PoS, kita dapat perlahan-lahan melihat bahwa semua atribut ini secara alami dihasilkan dari prinsipnya. Jadi, jika Anda ingin tahu bagaimana algoritma PoS bekerja dan mengapa prinsip kerjanya menyebabkan memiliki properti ini, silakan baca!

Menyelesaikan masalah "biaya ganda"

Mari kita cepat meninjau masalah apa yang ingin kita selesaikan. Supaya kita memiliki jaringan rahasia kripto di mana banyak orang berpartisipasi, dan kita ingin mempertahankan buku yang ditentralisasi. Kita akan menghadapi masalah: bagaimana transaksi kita bisa ditambah ke buku rekening semua orang sehingga semua orang bisa mencapai konsensus tentang apakah transaksi "benar"? Solusi PoW untuk masalah ini sangat elegan: transaksi dikumpulkan dalam blok, dan produksi setiap blok (blok yang benar dikenal oleh semua orang) membutuhkan banyak pekerjaan komputer. beban kerja yang diperlukan untuk produksi blok akan meningkat dan dikurangi untuk memastikan blok dihasilkan dengan rata rata-rata satu setiap 10 menit; Dengan cara ini, setiap blok memiliki beberapa menit untuk menyebar di jaringan sebelum blok berikutnya dihasilkan. Any uncertainty in the ledger can be solved by selecting the chain that aggregates the most block production calculations, and thus the repeated spending can be stopped (on the same chain, there will be no two transactions that spend the same amount of money, and the transactions with repeated spending will become invalid transactions, and the blocks with invalid transactions are invalid blocks), Untuk menghabiskan ulang-ulang untuk berhasil, perlu menguasai lebih dari 51% dari kekuatan komputer produksi blok global (sehingga mungkin menghabiskan sejumlah uang tertentu pada rantai pertama, dan kemudian menghabiskan uang lagi pada rantai garpu dan membuat rantai garpu akhirnya menjadi rantai yang lebih panjang).

Namun, anggap bahwa sekarang kita ingin meninggalkan pandangan Nakamoto Cong (adalah pandangan ini yang membuat solusi di atas mungkin). Lagipula, ASICs yang mengganggu ini (perangkat keras yang didedikasikan untuk menghalangi komputer produksi) adalah benci dan suara, dan mereka mengkonsumsi lebih banyak energi daripada pesawat pribadi George Soros, Bill Gates dan Hillary Clinton bersama. Apakah ada cara untuk kita setuju secara jelas transaksi yang "benar" hanya dengan berbicara?

Ethereum's proof of interest mechanism uses two key elements to solve this problem. Elemen pertama adalah membuat "checkpoint block" khusus dari waktu ke waktu, yang bertujuan untuk menjamin "kebenaran" sistem kepada semua orang di jaringan pada waktu yang berbeda. Penciptaan titik pemeriksaan memerlukan persetujuan dari dua pertiga majoritas yang dihitung dengan "deposit", yang dapat memastikan bahwa kebanyakan besar dari "validator" mengenali fakta pada saat itu. Elemen kedua adalah menghukum pengguna yang menambah ketidakpastian ke jaringan, yang disebut "slashing". Contohnya, jika seorang verifikator menciptakan rantai garpu atau suara untuk rantai garpu yang lebih tua (mirip dengan serangan 51%), deposit TA akan hilang. Verifier juga akan dihukum karena tidak aktif, tapi tidak begitu kuat.

Menurut pendapat saya, menamakan peserta dari mekanisme konsensus PoS sebagai "validator" adalah benar-benar polusi bahasa. Dalam konsep asli, "blocker" merujuk kepada peserta mekanisme konsensus (seperti tambang), sementara "verifier" merujuk kepada orang yang verifikasi hasil konsensus (seperti seluruh node). Namun, menggunakan "verifier" untuk merujuk ke "blocker konsensus PoS" benar-benar membingungkan metode klasifikasi yang jelas asli. Semua "validator" dalam arti ini diterjemahkan ke "saksi".)

Ini membawa kita ke prinsip pertama di balik PoS: PoS adalah sistem berdasarkan insentif negatif (hukuman). This is the exact opposite of Bitcoin and PoW, because PoW is a system based on positive incentives (rewards). Di Bitcoin, para tambang dapat mencoba melanggar aturan - memproduksi blok dengan format yang salah, paket transaksi tidak valid, dll. - tapi blok ini akan diabaikan. Efek terburuk adalah membuang-buang sedikit energi. Para tambang juga bisa secara bebas menghasilkan blok di rantai cabang lebih tua, tetapi jika mereka tidak menghasilkan 51% dari produktifitas blok keseluruhan, rantai cabang lama ini tidak akan pernah menangkap rantai paling panjang saat ini, jadi itu hanya buang-buang usaha. Setiap tambang yang terlibat dalam aktivitas ini, baik sengaja atau tidak sengaja, tidak khawatir tentang kehilangan Bitcoin yang sebelumnya dikumpulkan, atau tentang kehilangan mesin tambang nya. Jadi para tambang Bitcoin tidak hidup dalam ketakutan. Mereka dapat membuat kesalahan dalam proses mengambil tindakan dan mengambil risiko.

Saksi yang tinggal di benua Ethereum benar-benar berbeda. Mereka tidak dibalas dengan bekerja keras untuk meningkatkan keamanan jaringan. Mereka tidak melakukan pekerjaan sebenarnya, tetapi harus berhati-hati untuk tidak membiarkan node mereka berperilaku salah untuk menghindari kehilangan simpanan mereka. Tidak peduli apa yang mengubah orang-orang melanjutkan ke jaringan, reaksi pertama saksi adalah mengikuti trend, jika tidak ada resiko untuk dikonfiskasi. Saksi-saksi ini berjalan di atas es tipis setiap hari.

img

Ngomong-ngomong, menurut Vitalik PoS FAQ,Ini adalah salah satu "manfaat" PoS untuk membiarkan bloker hidup dalam sistem insentif negatif- Ya. Ya.

img

Jadi, pada tingkat teknis, bagaimana mekanisme kehilangan bekerja? Apakah kita perlu membuat daftar semua saksi sebelum kita bisa konfiska sesuatu? Ya, itu saja. Untuk bertindak sebagai saksi dalam mekanisme konsensus PoS Ethereum, Anda harus pertama ETH Pindah ke alamat "janji" khusus. Ini bukan hanya untuk menerapkan mekanisme kehilangan, tetapi juga untuk memilih, karena blok titik pemeriksaan perlu mendapatkan dua pertiga mayoritas.

Menjaga daftar semua saksi sekitar jam bisa memiliki efek yang menarik. Apakah sulit untuk bergabung dengan tim saksi? Bisakah kau pergi kapan saja? Bisakah saksi memilih status saksi lain? Ini membawa kita ke prinsip kedua di balik PoS: PoS adalah sistem dengan akses.

Langkah pertama untuk menjadi saksi adalah untuk deposit beberapa ETH di alamat janji khusus. Berapa banyak ETH yang kau butuhkan? Setidaknya 32 ETH, pada harga saat ini sekitar 50000 dolar. To supplement the background, a decent Bitcoin mining equipment is usually several thousand dollars a set. If you are a family miner, you can start with an S9 that costs several hundred dollars a set. Untuk adil, ada alasan teknis untuk ambang tinggi konsensus ETH PoS. ambang tinggi berarti kurang sokongan saksi, yang dapat mengurangi kebutuhan lebar band.

Oleh karena itu, ambang akses sangat tinggi. namun, selama seseorang memiliki 32 ETH, mereka dapat berpartisipasi dalam peristiwa yang mereka inginkan? Tidak benar-benar. Jika banyak saksi pergi atau masuk pada waktu yang sama, akan ada risiko keamanan. Contohnya, jika kebanyakan saksi-saksi di jaringan pergi pada waktu yang sama, mereka dapat menghabiskan sejumlah uang berulang-ulang pada rantai cabang, dan mereka tidak akan dihukum di kedua sisi. Untuk mengurangi risiko ini, kedua-dua memasuki dan meninggalkan konsensus PoS telah memasuki mekanisme barisan (batas penerbangan, secara harfiah diterjemahkan sebagai "batas penerbangan"). Saat ini, batas ini ditetapkan ke setiap "epok" (sekitar 6,4 menit) max(4, [UNK]V[UNK]/65536) Saksi, masuk dan keluar keduanya terbatas. Dengan kata lain, seluruh set saksi dapat diganti setiap 10 bulan. Selain itu, meskipun saksi sekarang dapat mengeluarkan transaksi "keluar" dan berhenti berpartisipasi dalam konsensus PoS, kode untuk benar-benar menarik dana belum selesai. Kedengarannya seperti hotel di California

img

- Kau bisa tinggal kapan saja, tapi kau tidak bisa pergi lagi -

Inti terakhir adalah untuk menyetujui insentif ekonomi untuk saksi baru untuk bergabung. Supaya Anda adalah pemilik saham perusahaan besar, dan bisnis perusahaan stabil, dan Anda akan menerima dividend setiap trimester. Apakah Anda bersedia untuk mengeluarkan saham tambahan gratis? Tentu saja tidak, karena itu akan mengurangi dividend dari semua pemegang saham. Similar incentive structures also exist in PoS. Karena setiap saksi baru akan menghilangkan keuntungan dari semua saksi. Dalam teori, saksi dapat secara langsung meninjau semua transaksi dengan saksi baru. namun, saya percaya bahwa pada kenyataannya, pendekatan eksplisit ini tidak mungkin. Ini akan sangat jelas, dan akan menghancurkan gambar "decentralised" Ethereum dalam semalam (kemungkinan menyebabkan turun tajam harga). Saya pikir orang akan menggunakan metode yang lebih cerdas. Contohnya, dalam pretekst "keamanan" atau "efisiensi", aturan janji perlahan-lahan diubah untuk membuat ambang untuk berpartisipasi di PoS lebih tinggi dan lebih tinggi. Setiap kebijakan yang mengorbankan saksi baru dan manfaat saksi yang ada akan menerima dukungan ekonomi, tidak peduli apakah itu terkena di panggung atau tidak. Sekarang, kita bisa melihat mengapa PoS telah menjadi oligarch.

img

Overview of Casper algorithm

Kita sudah tahu prinsip abstrak di balik PoS. Bagaimana algoritma PoS Ethereum bekerja? Ide di balik titik pemeriksaan dan mekanisme penghilangan diusulkan dalam algoritma yang disebut "Casper", jadi kita mulai dengan Casper. Casper sendiri tidak menyediakan cara untuk menghasilkan blok. Sebaliknya, itu menyediakan kerangka yang menjelaskan bagaimana menambah titik pemeriksaan/implementasi mekanisme penghilangan di cabang blockchain pohon yang ada.

Pertama, setiap Changshu C dipilih sebagai "ruang titik pemeriksaan", yang menentukan bilangan blok antara dua titik pemeriksaan. Contohnya, jika C=100, artinya titik pemeriksaan akan ditetapkan pada tinggi blok 0, 100, 200. Kemudian, semua node juga harus memilih untuk titik pemeriksaan "rasionalisasi" berikutnya. Saksi tidak memilih hanya satu blok pada waktu, tetapi satu pasangan titik pemeriksaan (s, t) , di mana s mewakili titik pemeriksaan yang telah rasionalisasi sebelumnya, disebut "sumber"; T berarti titik pemeriksaan bahwa saksi ingin merasionalisasi, yang disebut "target". Sekali sepasang titik pemeriksaan (s, t) Jika 2/3 suara majoritas dihitung dengan deposit setuju, t akan menjadi titik pemeriksaan racionalisasi baru. The following figure shows a checkpoint tree as an example.

img

Dalam angka ini, h(b) Fungsi mewakili "tinggi titik pemeriksaan", seperti blok ratusan. Anda mungkin memperhatikan bahwa tidak setiap 100 blok harus mendapatkan titik pemeriksaan yang masuk akal, karena pemilihan mungkin tidak mencapai mayoritas. Contohnya, anggap bahwa ketika ketinggian blok adalah 200, kedua titik pemeriksaan mendapatkan 50% dari suara berdasarkan. Karena memilih dua kali dalam periode yang sama akan dikonfiskasi, kecuali beberapa saksi bersedia dikonfiskasi, sistem akan "terjebak" di sini. Solusi adalah untuk "melewatkan" titik pemeriksaan dengan tinggi blok 200 dan "coba lagi" ketika tinggi blok 300.

Jika titik pemeriksaan rasionalisasi, itu tidak berarti bahwa itu telah "finalised". Agar titik pemeriksaan dapat diselesaikan, titik pemeriksaan berikutnya mengikuti titik pemeriksaan ini harus diselesaikan. Contohnya, jika titik pemeriksaan 0, 200, 400, 500, dan 700 turun dalam satu garis terus menerus dan rasionalisasi, maka hanya titik pemeriksaan 400 akan dianggap akhir, karena hanya titik pemeriksaan berikutnya adalah rasionalisasi.

Karena istilah di sini sangat tepat, mari kita singkatkan tiga kategori. "Poin pemeriksaan" merujuk pada setiap kejadian di tinggi blok C * n Jika C=100, blok pada tinggi blok 0, 100, 200, 300, dll. adalah titik pemeriksaan. Bahkan jika dua blok muncul di blok tinggi 200, mereka juga titik pemeriksaan. Jika titik pemeriksaan adalah blok penciptaan dengan tinggi 0, atau 2/3 saksi telah menetapkan koneksi antara titik pemeriksaan racionalisasi sebelumnya dan titik pemeriksaan ini dengan pemilihan, titik pemeriksaan ini akan "racionalisasi". Kemudian, jika titik pemeriksaan racionalisasi (sebagai sumber) terhubung ke titik pemeriksaan berikutnya dan titik pemeriksaan berikutnya adalah racionalisasi, titik pemeriksaan adalah "finalisasi". Tidak setiap titik pemeriksaan akan menjadi racionalisasi, dan tidak akan setiap titik pemeriksaan racionalisasi akan finalisasi, bahkan dalam rantai yang akhirnya dikenal.

Peraturan hukuman Casper

Peraturan hukuman dan konfiska Capser dirancang seperti ini: tidak mungkin memiliki titik pemeriksaan akhir pada dua garpu, kecuali setidaknya 1/3 saksi melanggar aturan hukuman dan konfiska. Dengan kata lain, hanya titik pemeriksaan akhir harus dianggap sebagai "kebenaran" yang tidak diragukan. Bahkan dua rantai garpu mungkin memiliki titik pemeriksaan yang masuk akal, tetapi mereka tidak akan memiliki titik pemeriksaan akhir (kecuali seseorang dikonfiskasi). Tidak ada jaminan tentang kapan dan di mana titik pemeriksaan akhir akan terjadi; Namun, ketika garpu rantai, Anda harus duduk dan menunggu blok terakhir muncul. Ketika muncul, Anda akan tahu bahwa itu adalah rantai "nyata".

Casper uses two penalty rules to achieve this feature:

img

Peraturan pertama melarang siapapun untuk secara berturut-turut memilih dua blok berbeda di tinggi yang sama dengan titik pemeriksaan sasaran (yaitu pemilihan ganda). Oleh karena itu, anggap bahwa saksi mengambil dua blok berbeda dengan tinggi 200 sebagai titik pemeriksaan sasaran ketika memilih dua kali berturut-turut, TA akan dikonfiskasi. Tujuan aturan ini adalah untuk mencegah rantai dari berpisah ke dua titik pemeriksaan racionalisasi yang berbeda di tinggi yang sama, karena ini akan membutuhkan 2/3+2/3=4/3 dari total suara, yang berarti setidaknya 1/3 saksi melanggar aturan kehilangan. Namun, seperti yang kita lihat sebelumnya, titik pemeriksaan racionalisasi dapat melewati ketinggian tertentu. Jadi, bagaimana untuk mencegah rantai dari berpisah ke dua titik pemeriksaan sasaran yang berbeda? Contohnya, dapat titik pemeriksaan 200 dibagi menjadi dua rantai untuk membentuk titik pemeriksaan yang masuk akal di ketinggian 300 dan 400 tanpa ada yang dikonfiskasi?

Ini adalah aturan kedua, yang ditujukan untuk mencegah satu suara dari "membungkus" suara lain. Contohnya, jika saksi memilih untuk (300, 500) dan (200, 700), TA akan dikonfiskasi. Dalam kasus pembagian rantai, setelah satu garpu membentuk titik pemeriksaan akhir, garpu lainnya tidak dapat memiliki titik pemeriksaan akhir kecuali 1/3 saksi melanggar aturan kedua. Anggap bahwa blockchain sekarang forks keluar dua poin pemeriksaan rasionalisasi (500, 800) dan (500, 900). Kemudian, orang melihat titik pemeriksaan terakhir (1700, 1800) di rantai cabang pertama. Because 1700 and 1800 can only be rationalized on the No. 1 branch chain (assuming that no one breaks the first rule), the only possible way to see the rationalized checkpoints after 1800 on the No. 2 branch chain is that some people take checkpoints below 1700 as the source and checkpoints above 1800 as the target. Namun, karena ini akan meliputi (1700, 1800) suara, dan racionalisasi memerlukan 2/3 suara (sementara (1700, 1800) telah mendapatkan 2/3 suara), setidaknya 1/3 saksi telah melanggar aturan kedua. Kertas Casper memberikan gambar yang indah:

img

Selama kau mengikuti aturan Capser, kau orang yang baik!

img

Kedengarannya sederhana, bukan? We can guarantee that the confiscation mechanism is only the ultimate means for PoS to maintain consensus, not the blackmail mechanism to force witnesses to act in a specific way, right?

img

Jika kebanyakan saksi memilih A (kompromi dan pemeriksaan di tingkat kesepakatan) di bawah, apa yang akan Anda lakukan? X) Melihat pemeriksaan sebagai serangan pada Ethereum dan membakar deposit mereka melalui konsensus sosial; Y) tolerasi pemeriksaan " Aku akan memilih X "-

Ini membawa kita ke prinsip ketiga di balik PoS: PoS tidak memiliki aturan. "aturan" adalah apa yang dikatakan kebanyakan orang.

img

Setiap hari, node Anda (secara teknis) benar-benar mengikuti perintah Casper, tetapi hari berikutnya savings Anda mungkin dikonfiskasi karena Anda melakukan sesuatu yang orang lain tidak suka. Apakah Anda pernah berkemas kesepakatan tim merah? Sebagian besar Tim Biru akan kehilangan Anda. Atau, jika Anda melakukan sebaliknya dan berpaling mata buta untuk transaksi tim merah, tim merah akan mengatakan Anda terlibat dalam pemeriksaan besok dan kemudian menghukum Anda. Kekuatan konfiska jauh melebihi batas kekuatan dari perhatian OFAC. PoS seperti pengusiran massal Meksiko yang tak pernah berakhir, mengancam akan dikonfiskasi kapan saja.

img

Saya tidak ragu bahwa dalam garpu keras kontroversial, kedua pihak akan keras kode aturan verifikasi melawan satu sama lain untuk menghukum siapapun yang ingin bergabung dengan pihak "jahat". Of course, this is a nuclear weapon button, and just like a nuclear war, the two sides may only choose to return a tooth for a tooth rather than attack first. Saya juga menduga bahwa kebanyakan saksi pribadi adalah "neutral." Mereka lebih khawatir tentang pemeliharaan diri keuangan daripada pengorbanan diri politik. tetapi jika mereka menyadari bahwa "berdiri di samping" adalah cara yang efektif untuk menghindari dikonfiskasi, mereka mungkin melakukan hal yang sama.

Dimana itu?

Sekarang kita tahu pengetahuan dasar dari titik pemeriksaan dan kegagalan, kita dapat memasuki algoritma "Gasper" yang sebenarnya digunakan oleh Ethereum. Ini kombinasi Casper dan GhOST. Casper telah diperkenalkan sebelumnya, dan GHOST adalah strategi untuk memilih rantai "terbaik" antara titik pemeriksaan.

Untuk memahami Gasper, hal pertama yang Anda perlu tahu adalah bahwa ia memperlakukan waktu sebagai variabel independen utama. The real world time is divided into 12 second "slots", and each slot can only contain 1 block at most. Banyak slot waktu membentuk "epok", dan setiap slot waktu memiliki titik pemeriksaan. Sebuah periode termasuk 32 slot waktu, jadi durasi setiap periode adalah 6,4 menit. Harus diperhatikan bahwa paradigma ini membalikkan hubungan antara waktu dan blok generasi di PoW. Dalam PoW, blok dihasilkan karena nilai hash yang valid ditemukan, bukan karena berapa lama yang dibutuhkan. Namun, di Gasper, blok dihasilkan karena dunia nyata telah melalui waktu yang cukup lama dan ini adalah waktu untuk slot waktu berikutnya. Saya berani hanya membayangkan, tetapi tidak berani menghitung, masalah waktu yang tidak dapat diterima yang sistem seperti itu akan menemui; Terutama, ini bukan program yang berjalan pada satu komputer, ini adalah sistem yang berjalan pada puluhan ribu komputer di seluruh dunia mencoba untuk sinkronisasi. Kuharap para pengembang Ethereum tahu kesalahan Programer tentang waktu komputer.

Sekarang, anggap Anda ingin menciptakan node saksi dan sinkronisasi blockchain untuk pertama kalinya. Anda hanya dapat melihat blok spesifik dengan stempel waktu spesifik. Bagaimana Anda tahu kapan blok ini benar-benar dihasilkan? Karena produksi blok tidak membutuhkan pekerjaan, tidak bisa kelompok saksi jahat memalsukan rantai palsu mulai dari Blok Genesis? Selain itu, jika Anda melihat dua berkompetisi blockchain, bagaimana Anda tahu yang mana benar?

Dari hal ini, kita mendapatkan prinsip keempat di balik PoS: PoS tergantung pada pemahaman subjektif. Because there is no objective way to choose the real one from the two competing chains, and any new node joining the network must trust some existing nodes as the source of facts and solve the uncertainty. Ini benar-benar berbeda dari Bitcoin. dalam Bitcoin, rantai yang mengondensi yang paling muatan kerja adalah rantai "nyata". Tidak berguna untuk ribuan node untuk memberitahu Anda bahwa rantai X adalah nyata. Selama satu node melepaskan rantai Y dan rantai Y mengandung lebih banyak pekerjaan, Y akan menjadi rantai nyata. Pengepala blok dari blok memberitahu Anda nilainya, sehingga itu bisa benar-benar menghapuskan kebutuhan untuk kepercayaan.

img

-Zero ini menunjukkan bahwa pekerjaan perlu dilakukan untuk menemukan nilai hash seperti-

Because it relies on subjective understanding, PoS reintroduces the need for trust. Sekarang, saya ingin mengakui bahwa dari sini, saya mungkin membawa beberapa prasangka. Jika Anda ingin tahu pendapat sisi lain, Vitalik menulis artikel yang mengandung pendapatnya. Aku mengakui bahwa pada kenyataannya, karena aturan Casper, pembahagian rantai tidak mungkin terjadi, tapi dalam hal apapun, kedamaian pikiran yang aku dapatkan dari Bitcoin tidak mungkin di sini.

Blok produksi dan pemilihan

Sekarang kita akrab dengan slots waktu dan periode waktu, bagaimana blok individu diproduksi dan dipilih? Sebelum awal setiap periode, semua saksi akan "secara acak" dibagi menjadi 32 kelompok, dan setiap kelompok bertanggung jawab untuk satu slot waktu. Dalam setiap slot waktu, saksi terpilih "secara acak" akan menjadi produser blok, sementara yang lain akan menjadi pemilih (atau "saksi"). Saya menaruh "acak" dalam tanda kutipan karena prosesnya harus menentukan, karena semua orang harus setuju tanpa deviasi yang mana verifier bertanggung jawab untuk waktu yang mana. Namun, proses ini juga harus tidak dapat dieksploitasi, karena produser blok memiliki posisi dominan, mereka dapat mendapatkan nilai tambahan yang sekarang disebut "Nilai Ekstraktabel Miner" (kini dinamakan kembali sebagai "Nilai Ekstraktabel Maximun"). Ada artikel bagus tentang nilai ini: Ethereum adalah hutan gelap.

Bagaimana saksi-saksi lainnya dapat memilih (atau saksi) sesudah dibuka sebuah blok? Proposisi blok dianggap terjadi pada setengah pertama dari slot waktu (6 detik pertama), sementara pemilihan terjadi pada setengah kedua. Oleh karena itu, secara teori, saksi harus memiliki cukup waktu untuk memilih blok dalam slot waktu. Tapi bagaimana jika pelamar blok mati, gagal berkomunikasi, atau membuat blok yang tidak valid? Bahkan, tugas saksi bukan untuk memilih blok yang mereka berada di, tetapi untuk menunjukkan blok yang "terlihat terbaik" dari mereka sendiri pada saat itu. Dalam keadaan normal, blok terbaik adalah blok dari slot waktu mereka, tapi mungkin juga blok yang lebih tua. Namun, apa artinya "blok terbaik" secara teknis? Ini adalah penggunaan algoritma GHOST.

GHOST adalah "Greediest Heaviest Observed Subtree" dan algoritma rekursif serakah untuk menemukan blok yang mengandung "aktivitas terbaru". Pada dasarnya, algoritma ini memperlakukan semua blok baru-baru ini sebagai pohon, yang akan menyeberangi seluruh pohon dan dengan serakah memilih cabang dengan saksi yang paling berkumpul. Hanya pesan saksi terbaru akan termasuk untuk setiap saksi, dan algoritma akhir akan mendapatkan blok daun sebagai "blok terbaik".

img

Pesan saksi dari saksi tidak hanya mengandung suara untuk blok terbaik saat ini, tapi juga titik pemeriksaan terbaru yang mengarah ke blok ini. Harus dicatat bahwa di Gasper, titik pemeriksaan berdasarkan periode waktu daripada ketinggian blok. Setiap periode waktu menunjuk ke blok titik pemeriksaan khusus, baik blok dalam slot pertama dari periode waktu, atau (jika slot waktu tidak blok) blok terakhir sebelum slot waktu. Theoretically, the same block can be a checkpoint in two different time periods (each time slot in the previous period has not been blocked), so the checkpoint is represented by (epoch, block) pairs. Dalam figur di bawah, "EBB" adalah penderaan dari "Blok batas Epoch", yang mewakili titik pemeriksaan dari periode waktu; Dan "LEBB" adalah singkatan dari "blok batas periode waktu terbaru", yang mewakili titik pemeriksaan terbaru di seluruh.

img

Sama seperti Casper, titik pemeriksaan akan berasionalisasi setelah lebih dari 2/3 saksi; Jika titik pemeriksaan dalam periode berikutnya juga rasionalisasi, titik pemeriksaan akan diselesaikan. Contoh dari aliran kerja mekanisme pemilihan ditampilkan di bawah.

img

Gasper juga memiliki dua kondisi kehilangan, yang sama dengan kondisi Casper:

1) Anda tidak dapat memilih berulang kali dalam periode yang sama.

2) Interval titik pemeriksaan yang ada dalam satu suara tidak dapat "termasuk" dalam interval titik pemeriksaan suara lain.

Meskipun Gasper menghapus tinggi blok berdasarkan periode waktu, aturan Casper masih dapat memastikan bahwa tidak dapat ada titik pemeriksaan akhir di kedua rantai garpu kecuali 1/3 saksi dikonfiskasi.

Hal ini juga layak disebutkan bahwa pesan saksi akan termasuk dalam blok. Sama seperti, blok di PoW menggunakan nilai hash sendiri untuk membela dirinya sendiri. titik pemeriksaan akhir di PoS juga menggunakan semua pesan saksi masa lalu untuk membela dirinya sendiri. Ketika beberapa orang melanggar aturan hukuman dan konfiskasi, pesan saksi buruk ini juga akan termasuk dalam blok untuk membuktikan mereka melanggar hukuman. Producer blok juga memiliki insentif ekonomi kecil untuk paket informasi yang membuktikan perbedaan, yaitu untuk menyediakan insentif bagi orang untuk menghukum orang-orang yang melanggar aturan.

Bifurkat

Sangat menarik untuk membayangkan apa yang akan terjadi pada saat bifurcation. Untuk meninjau dengan cepat, bifurkasi merujuk perubahan aturan konsensus, yang dapat dibagi menjadi dua jenis: bifurkasi keras dan bifurkasi lembut. Dalam cabang keras, peraturan baru tidak kompatibel mundur, dan dapat menghasilkan dua berkompetisi rantai blok (jika tidak seorang pun di kedua rantai bersedia untuk mengganti). Dalam kasus bifurkasi lembut, aturan baru lebih ketat dari aturan lama, jadi mereka kompatibel mundur. Setelah lebih dari 50% tambang atau saksi mulai memaksa aturan baru, mekanisme konsensus akan berubah tanpa berpisah. Bifurkasi Lembut biasanya berhubungan dengan peningkatan dan tipe transaksi baru, tapi secara teknis juga termasuk jenis penelitian apapun yang dilakukan oleh mayoritas 51%. PoS juga memiliki "bifurcation" yang PoW tidak memiliki: pemisahan rantai tidak disebabkan oleh perubahan aturan konsensus. Namun, seperti yang telah kita sebutkan, kita hanya akan membahas keras dan lembut bifurkasi di sini.

Kita mulai dengan kasus paling sederhana: garpu keras yang spesial dan kontroversial. "Kontroversial" berarti perubahan aturan menyebabkan orang memiliki fraksi politik. Perbaikan kecemasan dan perubahan teknis kecil tidak mungkin kontroversial, tapi beberapa perubahan - seperti perubahan hadiah saksi - mungkin. Jika ada perdebatan besar tentang garpu keras, garpu rantai mungkin terjadi, tapi akhirnya akan diselesaikan secara ekonomis karena pengguna menjual aset di satu rantai dan membeli aset di rantai lain. Seperti Bitcoin Cash pada 2017, tampaknya hasilnya telah dibagi:

img

Sekarang, anggap bahwa suatu hari saksi mengadakan pertemuan, berpikir bahwa mereka tidak mendapatkan cukup hadiah, dan memutuskan untuk mengubah tingkat kembalian dari 5% ke 10% setiap tahun. Jelas, ini untuk mengorbankan kepentingan bukan saksi untuk memuaskan nafsu saksi. Jika ada pembagian rantai, rantai mana yang akan menang?

Ini membawa ke prinsip kelima di balik PoS: uang adalah kekuatan. Sekarang ada lebih dari 120 juta ETH di dunia, dan lebih dari 10% dari mereka telah dijanjikan, seperti yang terlihat dalam angka di bawah.

img

Anggap bahwa persimpangan keras menghasilkan perdebatan antara saksi dan bukan saksi. Anggap bahwa semua non saksi menjual semua koin di rantai baru dan semua saksi menjual semua koin di rantai lama. Secara teori, rantai lama akan menang karena kebanyakan ETH masih di tangan non saksi (90% vs. 10%). Tapi kita masih punya beberapa hal untuk dipertimbangkan. Pertama, setelah bifurcation, saksi masih "mengendalikan" dua rantai. Jika saksi memiliki kemampuan untuk mempengaruhi rantai lama, mereka mungkin memiliki insentif untuk membuat rantai gagal. Kedua, senjata nuklir yang disebutkan di atas masih ada, dan rantai baru mungkin mengkonfiskasi saksi yang masih di rantai lama untuk memaksa mereka untuk bergabung. Akhirnya, beberapa saksi mungkin memiliki pengaruh sosial dan politik yang lebih kuat dari yang lainnya di jaringan. Jika Vitalik, Ethereum Foundation dan Exchange membentuk aliansi dan memutuskan untuk meningkatkan hadiah saksi, saya tidak percaya bahwa pengguna dan saksi Ethereum biasa dapat memastikan melanjutkan operasi rantai lama dan membuat rantai lama lebih berharga dengan membeli.

Adapun bifurkasi lembut, bagaimana jika ada kontroversi bifurkasi lembut, seperti ulasan OFAC? Saksi sangat ditentralisasi, seperti yang terlihat di figura di bawah.

img

Tidak seperti di PoW, penambang dapat mengganti kolam minyak dengan satu klik. Saksi di Ethereum terkunci dalam alamat janji dan hanya bisa pergi setelah memulai transaksi keluar. Jika Lido dan pertukaran terbesar siap untuk meninjau transaksi tertentu, mereka bisa dengan mudah mencapai dua pertiga dari titik pemeriksaan keputusan. Kami telah melihat bagaimana Vitalik dan saksi ETH lainnya dapat menggunakan garpu anti revisi keras untuk melawan revisi garpu lembut (dan konfiska peneliti). Bahkan jika mereka berhasil menciptakan garpu, banyak nilai akan dihancurkan dalam proses, baik karena konfiska atau kerusakan kepercayaan.

epilog

Dalam artikel ini, kita membahas bagaimana PoS menggunakan algoritma Gasper untuk memecahkan masalah penghabisan berulang kali. Gasper adalah kombinasi peraturan pemeriksaan Casper dan peraturan pemilihan GHOST "blok terbaik".

Gasper membagi waktu ke unit yang disebut slot waktu, dan setiap slot waktu hanya dapat mengandung sampai satu blok; Multiple time slots constitute a period, and each period points to a checkpoint. Jika 2/3 dari mayoritas memilih untuk titik pemeriksaan, titik pemeriksaan adalah rasionalisasi; Namun, jika dua titik pemeriksaan disebelah adalah rasionalisasi, titik pemeriksaan pertama akan dihentikan. Setelah titik pemeriksaan selesai, rantai garpu yang bersaing tidak dapat diselesaikan kecuali lebih dari 1/3 saksi dikonfiskasi.

Dalam proses ini, kami menemukan lima prinsip PoS:

1) PoS menggunakan struktur insentif negatif (berdasarkan hukuman).

2) PoS adalah sistem dengan mekanisme akses.

3) PoS tidak punya aturan.

4) PoS tergantung pada pemahaman subjektif.

5) Di PoS, uang adalah kekuatan.

Setiap prinsip ini bertentangan dengan PoW:

1) PoW uses a positive (reward based) incentive structure.

2) PoW adalah sistem tanpa akses (siapapun dapat memulai atau berakhir kapan saja).

3) Dalam PoW, bifurkasi yang tidak mengikuti aturan akan diabaikan.

4) PoW bergantung pada fakta objektif.

5) Di PoW, tambang melayani pengguna dengan kekuatan terbatas.

Saya percaya bahwa semua orang harus berusaha untuk dunia di mana mereka ingin hidup. Jika Anda, seperti saya, ingin hidup di dunia tanpa akses, ingin mengendalikan properti Anda sendiri, berharap bahwa pekerjaan keras dapat dibalas, kepemilikan pasif dapat menjadi hutang, dan berharap bahwa uang selalu dapat menyimpan nilai tanpa berubah karena keinginan, maka Anda harus berpikir dengan hati-hati tentang perbedaan antara PoW dan PoS, dan berusaha untuk prinsip yang Anda pilih.