통합 후 첫날: PoS 이더리움 설계를 빠르게 검토

출처: @stonecoldpat0

저자: Patrick McCorry

에너지 소모

합병 후의 에너지 소모는 99.8% 감소할 것이다.이것은 공개적으로 검증할 수 있는 것이고 모든 합리적인 의문을 배제한 후에 이더리움 사용/운행은 환경에 영향을 미치지 않는다고 할 수 있다.없어, 없어, 하나도 없어.초보자들이 암호화폐를 시도하고 사용하도록 설득할 수 있는 문제가 하나 없어졌다.

확장성

PoS 변환은 확장성에 영향을 주지 않습니다.PoW와 PoS는 소서러의 공격에 저항하는 공통된 메커니즘이다.그것의 목표는 블록 생성 과정에 참여할 수 있는 사람을 제한하는 것이다.위험을 함께 짊어지고 이성적으로 행동하는 참여자만 찾을 수 있다.

인용 트윗:https://twitter.com/el33th4xor/status/1006931658338177024

slot, epoch, 위원회

하나의 epoch에는 32개의 슬롯이 있다.하나의 epoch에서, 전체 검증자 집합은 평균적으로 매slot에 이르게 될 것이다. 이렇게 하면 위원회의 규모는 모든 검증자를 32로 나누는 것과 같다.한 slot에서 한 위원회 구성원이 블록을 제의했고 나머지 구성원들은 이에 대해 투표를 했다.(BLS 랜덤 커서 생성)

동기화 및 투표

slot은 12초 간격을 나타냅니다.

  • 0 - 4초: 청크 제안

  • 4-12초: 투표 및 개표

가장 좋은 경우 블록 제의와 투표를 정상적으로 진행할 것이다.때때로 제의자가 오프라인이 될 수도 있고, 그러면 블록이 제의되지 않을 수도 있다.

생략된 블록 처리

블록 제안자가 오프라인 상태인 경우:

  • 위원회 구성원 (slot 96) 은 이전 블록에 투표할 것이다

  • 다음 위원회는 계속 정상적으로 운영된다

모든 블록체인과 마찬가지로 이것은 하나의 권위 있는 체인을 형성하게 할 수 있다. 왜냐하면 블록체인 생산자/검증자는 반드시 부모 블록을 확장해야 하기 때문이다.

최신 블록 및 분할 처리

체인의 꼭대기에서 갈라지는 것은 가능하다.

  • 블록 제의자는 이미 두 개 이상의 블록을 제의했다(벌금 상황은 없지만 블록은 여전히 존재한다)

  • 지연이 발생하여 블록이 다음 슬롯에 도달했습니다.

이때 이 슬롯의 위원회 구성원은 블록을 선택해야 한다.

갈라진 선택 규칙의 중요성

위원회 구성원은 같은 규칙을 바탕으로 "가장 무거운 체인" (heaviest chain) 을 선택해야 합니다.

  • 가장 많은 투표의 갈림길을 선택하다

  • 표 수가 비긴 상황에서 가장 낮은 해시의 구역을 선택하다

  • Proposer boost: 이 슬롯에서 블록이 제안되면 70% 의 추가 표가 있는 블록을 선택하십시오

인용 트윗:https://twitter.com/hasufl/status/1570316069306503170

블록이 나빠지다

만약 절대 다수의 위원회 구성원들이 모두 같은 구역에 표를 던진다면,

  • 미래의 위원회는 이긴 블록을 이어갈 것이다

  • 경쟁의 갈라진 블록은'나쁨'이나'버려진다'

갈래 선택 규칙: 표수가 가장 많이 쌓인 체인을 따른다.

약한 주관성

'투표'와'장거리 공격'의 성격 때문에 우리는 신뢰할 수 없는 출처에서 나온 블록체인 사본을 받아들이고 그것이'진짜'체인인지 검증할 수 없다. 사회 공감대와 모두가 알고 있는 검사점에 의존해야 한다. [블로그 링크]

인용문: Proof of Stake: How I Learned to Love Weak Subjectivity | 이더리움 재단 블로그

최종 확정성

우리는 아래의 이 보증을 이해할 수 있다. "일단 블록이 확정되면, 그것은 영원히 역전할 수 없을 것이다."

두 단계:

  • 검증: 하나의 epoch 후에 다음 후보 블록이 결정됩니다.

  • 최종 확정: 2개의 epoch 이후 절대 다수가 투표를 했다.

블록 트리 2개

PoS 이더리움의 매력은 다음과 같습니다.

  • LMD Ghost 메커니즘을 통해 활성화(가장 무거운 블록 브랜치 따르기)

  • Casper의 FFG를 통해 보안을 실현합니다(블록을 선택하고 고정).

epoch의 체인은 우리에게 자신감을 주고 slot 체인의 맨 끝은'처리할 세계 상태'이다

공격자: 담보 예금의 1/3 이상을 차지

공격자는 거래의 순서를 제어할 수 없지만 최종 확정성을 공격할 수 있다.단지 3분의 2 이상의 검증자가 한 블록에 투표할 때만 그것을 확정할 수 있다.만약 그것이 3분의 2보다 적은 표를 얻었을 뿐이라면, 그것은 검증하거나 확정할 수 없을 것이다.

벌을 주지 않다

성실한 검증자는 slot에서 블록을 계속 생산하고 갈라진 선택 규칙을 준수하지 않는 검증자를 천천히 배제한다.결국 투표하지 않는 사람은 충분한 담보 예금을 잃게 되어 성실한 검증자가 3분의 2 이상의 담보를 차지할 수 있다.

두 개의 평행 체인

만약 불벌칙이 발생했다면 그것은 다음과 같다.

  • 검증자 집합이 거래를 심사하려고 한다

  • 또 다른 검증자 집합은 거래를 포장하려고 한다

모든 검증자 집합은 다른 검증자 집합에 대해'부작위 징벌'을 진행할 것이다.이것은 두 개의 사슬의 탄생을 야기했다.이것은 평화로운 갈라진 부분이다.

공격자: 담보 예금의 1/2 이상을 차지

그들은 갈라진 선택 규칙을 통제하고 심사 거래를 포장한 구역을 무시하기로 결정했다.예를 들어 PoW 메커니즘에서 그들은 공통된 규칙을 바꿀 수 없고 거래의 순서만 제어할 수 있다.그러나 이 경우'벌칙 (inactivity leak)'은 시작되지 않을 것으로 알고 있습니다.

이더리움의 수호자

심사에 직면할 때 우리는 무엇을 할 수 있습니까?정답은 사용자가 활성화한 소프트 갈래입니다!전반적으로 말하면, 우리는 포인터 코드를 통해 공격자를 강제로 퇴출시킬 수 있다.이것은 목적성이 있는 공격으로 성실 검증자의 이익에 해를 끼치지 않는다.

인용 트윗:https://twitter.com/stonecoldpat0/status/1560040361447260163

다중 클라이언트 테마

목표: 블록/무효 거래가 영원히 결정되는 영일 공격을 피합니다.하지만 클라이언트는 몇 개입니까?음, 또 다른 문제는 벌을 주지 않기 때문이다.만약 50% 를 차지하는 두 클라이언트가 의견 차이가 발생한다면, 그들은 결국 두 개의 평행한 세계가 될 것이다.

단일 클라이언트에서 빈틈을 활성화할 수 없습니다.

클라이언트 조합을 실행하는 검증자가 차지하는 담보예금이 33% 보다 크면 하지 않는 처벌이 의미가 있다.소수의 사람들이 사용하는 클라이언트를 실행함으로써 소프트웨어의 빈틈으로 인한 모든 손실을 최소화할 수 있다.자세한 내용은 여기를 참조하십시오.https://dankradfeist.de/ethereum/2022/03/24/run-the-majority-client-at-your-own-peril.html

벌칙은 벌몰과 같지 않다

차이점:

  • 벌칙: 아주 작은 문제일 뿐 인터넷에 손해를 끼치지 않는다

  • 벌금: 검증자는 공개적으로 검측할 수 있고 악의적인 행위를 했다

만약 검증자가 벌금 무조건을 촉발한다면 그들은 강제로 인터넷에서 옮겨질 것이다.자세히 보기:

인용문:https://eth2book.info/altair/part2/incentives/slashing/

두 가지 벌금은 상황이 없다

1. 같은 slot에서 두 개 이상의 블록을 투표/제의(각 slot에 표 규칙의 집행을 강제)

2. 이미 투표한 가닥의 가닥(장거리 공격 저항)을 포함하자고 제안

나는 그림의 공식을 바탕으로 한 시각도를 만들어서 모두가 이해하도록 도와주었다.

어쨌든, 나는 너희들이 이 트윗을 좋아하길 바란다.이더리움은 이미 공통된 협의를 변경했고 작업량 증명 메커니즘에서 권익 증명 메커니즘으로 전환했다. 이 성과는 매우 훌륭하다.이더리움, 그 노선도/기술, 지역사회가 모두 좋은 이유이기도 하다.

이더리움은 실험의 천국이다.