Casper для Ethereum: Как это работает

Casper для Ethereum: Как это работает

Крат­кий гайд по про­то­ко­лу, ко­то­рый при­зван сни­зить (а в ко­неч­ном итоге и устра­нить) при­быль­ность до­бы­чи эфира.

Что такое Casper?

Casper — это дол­го­ждан­ное об­нов­ле­ние сети Ethereum, ко­то­рое поз­во­лит до­бав­лять в блок­чейн блоки, ве­ри­фи­ци­ро­ван­ные с по­мо­щью ал­го­рит­ма Proof-of-Stake.

В неко­то­рой сте­пе­ни Casper (из­вест­ное при­ви­де­ние из дет­ских мульт­филь­мов) яв­ля­ет­ся по­том­ком GHOST (англ. при­зрак), или Greedy Heaviest Observed Subtree. Вве­ден­ный в эко­си­сте­му Ethereum в 2013 году, про­то­кол GHOST пре­пят­ству­ет цен­тра­ли­за­ции. Во время ра­бо­ты сети пе­ри­о­ди­че­ски со­зда­ют­ся так на­зы­ва­е­мые бро­шен­ные блоки, или бло­ки-си­ро­ты (успеш­но про­ве­рен­ные блоки, не по­пав­шие в те­ку­щую це­поч­ку); в со­об­ще­стве Ethereum их часто на­зы­ва­ют «дя­дя­ми», под­чер­ки­вая от­ли­чие от ро­ди­тель­ских и до­чер­них бло­ков.

Такие блоки успеш­но про­шли про­вер­ку, од­на­ко сеть от­верг­ла их из-за того, что до­ми­ни­ру­ю­щей стала дру­гая, более длин­ная це­поч­ка. Самые быст­рые и мощ­ные май­не­ры имеют пре­иму­ще­ство при ре­ше­нии бло­ков и со­зда­нии наи­бо­лее длин­ных це­по­чек. В ко­неч­ном итоге их до­ми­ни­ро­ва­ние при­во­ди­ло бы к из­бы­точ­ной цен­тра­ли­за­ции сети. Чтобы этого из­бе­жать, Ethereum воз­на­граж­да­ет ге­не­ра­цию бро­шен­ных бло­ков, сти­му­ли­руя уча­стие в стро­и­тель­стве сети всех май­не­ров, а не толь­ко самых бо­га­тых.

Алгоритмы консенсуса

Блок­чей­ны хра­нят важ­ную ин­фор­ма­цию, по­это­му до­бав­ле­ние новых бло­ков с ми­ни­маль­ным по­тен­ци­а­лом для ма­хи­на­ций — пер­во­сте­пен­ная за­да­ча лю­бо­го ал­го­рит­ма. Ал­го­рит­мы кон­сен­су­са опре­де­ля­ют, как имен­но новые блоки вклю­ча­ют­ся в це­поч­ку. Наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ные из них — Proof-of-Work (PoW) и Proof-of-Stake (PoS).

В рам­ках PoW май­не­ры до­бав­ля­ют блоки в це­поч­ку, решая слож­ную ма­те­ма­ти­че­скую за­да­чу и кон­ку­ри­руя между собой. Оче­вид­но, что при таком спо­со­бе до­бы­чи пре­иму­ще­ство за май­не­ра­ми с самым мощ­ным обо­ру­до­ва­ни­ем. Это под­ры­ва­ет де­цен­тра­ли­за­цию сети и де­ла­ет ее уяз­ви­мой.

PoS ис­поль­зу­ет кон­цеп­ции тео­рии игр для сти­му­ли­ро­ва­ния хо­ро­ше­го и ми­ни­ми­за­ции пло­хо­го по­ве­де­ния. В этом слу­чае май­не­ры не кон­ку­ри­ру­ют между собой, а ста­вят опре­де­лен­ную сумму на пред­ла­га­е­мые для вклю­че­ния блоки. Если май­нер по­пы­та­ет­ся схит­рить и блок будет от­верг­нут, он по­те­ря­ет по­став­лен­ные сред­ства.

Метод PoW по­треб­ля­ет огром­ные объ­е­мы элек­три­че­ства. Май­не­ры по­ку­па­ют самое мощ­ное обо­ру­до­ва­ние, чтобы уве­ли­чить шансы на по­бе­ду. Метод PоS зна­чи­тель­но сни­жа­ет тре­бо­ва­ния к обо­ру­до­ва­нию и по­треб­ле­ние элек­три­че­ства.

Работа валидаторов

По своей сути про­то­кол Casper пред­став­ля­ет ал­го­ритм PоS для Ethereum. Ва­ли­да­тор вно­сит став­ку в смарт-кон­тракт, за­пус­ка­ет узел и под­дер­жи­ва­ет ра­бо­ту сети. Метод Casper the Friendly Finality Gadget (CFFG) от­ве­ча­ет за до­бав­ле­ние бло­ков к це­поч­ке. Ва­ли­да­то­ры по­лу­ча­ют воз­на­граж­де­ние за свои уси­лия, но те­ря­ют став­ку в слу­чае про­блем.

Casper вы­яв­ля­ет на­ру­ше­ния, уста­нав­ли­ва­ет недоб­ро­со­вест­ных ва­ли­да­то­ров и на­ка­зы­ва­ет их. Также он поз­во­ля­ет вхо­дить в си­сте­му новым ва­ли­да­то­рам, а су­ще­ству­ю­щим — вы­хо­дить из нее. Обес­пе­че­ние без­опас­но­сти — неотъ­ем­ле­мая часть Casper.

Casper имеет форму неза­ви­си­мо­го мо­ду­ля и свя­зан с ме­ха­низ­мом пред­ло­же­ния. В на­сто­я­щее время ме­ха­низм пред­ло­же­ния Ethereum ос­но­ван на PоW. Таким об­ра­зом, пер­вое по­ко­ле­ние про­то­ко­ла Casper свя­за­но с су­ще­ству­ю­щим ал­го­рит­мом PоW. В ре­зуль­та­те по­лу­ча­ет­ся ги­брид­ная си­сте­ма PоW/PоS. В бу­ду­щем раз­ра­бот­чи­ки могут от­ка­зать­ся от PоW в поль­зу иного под­хо­да. Им может стать ал­го­ритм на ос­но­ве Round-robin (цик­ли­че­ский ал­го­ритм рас­пре­де­ле­ния на­груз­ки ме­то­дом пе­ре­бо­ра).

Вопросы безопасности

С точки зре­ния без­опас­но­сти есть один нюанс. Casper будет бес­по­мо­щен в слу­чае, если ба­зо­вый ме­ха­низм пред­ло­же­ния бло­ков ока­жет­ся ском­про­ме­ти­ро­ван­ным. Пока Casper по­лу­ча­ет адек­ват­ные и «ис­тин­ные» со­об­ще­ния от ме­ха­низ­ма пред­ло­же­ний, он будет ра­бо­тать как обыч­но.

Без­опас­ность ал­го­рит­ма POS ба­зи­ру­ет­ся на кон­цеп­ции воз­на­граж­де­ний и на­ка­за­ний из тео­рии игр. Ва­ли­да­то­ры га­ран­ти­ру­ют без­опас­ность и пра­виль­ность бло­ков раз­ме­ра­ми своих де­по­зи­тов. Если нечест­но­му ва­ли­да­то­ру при­дет­ся по­тра­тить 100 эфи­ров, чтобы по­хи­тить 5, он от­ка­жет­ся от этой затеи. С дру­гой сто­ро­ны, он вполне может пойти на кражу, если смо­жет по­лу­чить 100 эфи­ров, по­тра­тив всего 5. В этом слу­чае по­те­ри будут вос­при­ни­мать­ся как обыч­ные из­держ­ки «биз­не­са».

Особенности Casper

В ка­че­стве се­те­во­го ме­ха­низ­ма Casper дол­жен обес­пе­чи­вать це­лост­ность це­поч­ки и обя­зан по­сто­ян­но со­хра­нять ра­бо­то­спо­соб­ность.

Фун­да­мен­таль­ные осо­бен­но­сти Casper — од­но­знач­ность ин­фор­ма­ции и устой­чи­вость. Од­но­знач­ность предот­вра­ща­ет по­яв­ле­ние в блок­чейне про­ти­во­ре­чи­вой ин­фор­ма­ции (про­ти­во­ре­чие воз­мож­но толь­ко в слу­чае, если пра­ви­ла на­ру­ша­ет по край­ней мере 1/3 ва­ли­да­то­ров). Устой­чи­вость га­ран­ти­ру­ет воз­мож­ность за­вер­шить новый блок при усло­вии, что ми­ни­мум 2/3 ва­ли­да­то­ров сле­ду­ют про­то­ко­лу.

В стан­дарт­ных про­то­ко­лах PoW пред­по­чте­ние все­гда от­да­ет­ся самой длин­ной це­поч­ке. В этом смыс­ле Casper более сло­жен. Су­ще­ству­ют гра­нич­ные слу­чаи, когда выбор самой длин­ной це­поч­ки на­не­сет вред сети. По­это­му про­грамм­ная ло­ги­ка Casper учи­ты­ва­ет кор­не­вые узлы де­ре­ва кон­троль­ных точек и вы­би­ра­ет самую длин­ную це­поч­ку, удо­вле­тво­ря­ю­щую усло­ви­ям.

Дополнительные материалы

Casper ос­но­ван на тео­рии игр, и раз­ви­тие про­то­ко­ла свя­за­но с боль­шим объ­е­мом ис­сле­до­ва­ний и ма­те­ма­ти­че­ских вы­кла­док. Во мно­гих от­но­ше­ни­ях это слож­ная си­сте­ма. 15 но­яб­ря 2017 года Ви­та­лик Бу­те­рин и Вир­джил Гриф­фит опуб­ли­ко­ва­ли ее тех­ни­че­ские по­дроб­но­сти.

По всей ви­ди­мо­сти более ран­ний (без при­вяз­ки к кон­крет­ной дате) до­ку­мент с тем же на­зва­ни­ем со­дер­жит со­вер­шен­но иную ин­фор­ма­цию. Его автор — сам Бу­те­рин, и раз­ме­щен он на его лич­ном сайте. В этом до­ку­мен­те рас­смат­ри­ва­ют­ся по­тен­ци­аль­ные про­бле­мы без­опас­но­сти, ко­то­рые ре­ша­ет Casper.

Также 1 ав­гу­ста 2015 в блоге Ethereum было опуб­ли­ко­ва­но опи­са­ние от Влада Зам­фи­ра.

Заключение

На дан­ный мо­мент ал­го­ритм кон­сен­су­са PoW пре­успел. Блоки успеш­но до­бав­ля­ют­ся в це­поч­ку, поль­зо­ва­те­ли до­ве­ря­ют ре­зуль­та­ту. Од­на­ко про­цесс идет мед­лен­но, по­треб­ля­ет боль­шие объ­е­мы элек­три­че­ства и тре­бу­ет огром­ных рас­хо­дов на обо­ру­до­ва­ние. Под­ход Casper ос­но­ван на тео­рии игр, устра­ня­ет мно­гие из про­блем PoW и обес­пе­чи­ва­ет ана­ло­гич­ную без­опас­ность.

Новый про­то­кол может столк­нуть­ся с непред­ви­ден­ны­ми труд­но­стя­ми, но его су­ще­ство­ва­ние в ка­че­стве от­дель­но­го мо­ду­ля упро­ща­ет ре­ше­ние про­блем и со­вер­шен­ство­ва­ние кода. Casper — это ин­но­ва­ци­он­ное ре­ше­ние, ос­но­ван­ное на ис­сле­до­ва­ни­ях и ма­те­ма­ти­че­ском мо­де­ли­ро­ва­нии, ко­то­рое на­вер­ня­ка вы­зо­вет волну новых идей и пред­ло­же­ний.

30 second exposure

docsaitОтветил docsait
2 года назад

call @tr1n1t1 @djimirji up! @decha 100% @vik 100% @servobot go! @upgolosbot up! @kirk 100% @rous up! @urri123456 up!

Ответить
djimirjiОтветил docsait
2 года назад

💡 @docsait получил апвоут на 81% (VotingPower 8424.68). Пост может попасть в двухдневный рейтинг и получить награду https://imgp.golos.io/36x36/https://cdn.icon-icons.com/icons2/894/PNG/512/Tick_Mark_Dark_icon-icons.com_69147.png Пост может попасть в еженедельный рейтинг.

Условия вызова бота:

  • Кто угодно может оставить призыв под автором поста, находящимся у меня в подписчиках.
  • Бот можно вызывать не более 3-х раз за 24 часа.
  • АП на 60%, если "батарейка" более 93%. АП на 50% если батарейка от 92% до 85%. АП 30% если ниже 85%.
  • После АПОВ коментариев бот голосует с большей силой.
Ответить
niiuОтветил docsait
2 года назад

Один хрен для работы виртуальной машины нужна будет высислительная мощность , это конечно уже не блоки искать ,но тоже что-то.

Ответить
docsaitОтветил niiu
2 года назад

на первых этапах виртуалка не занимает много места по мере использования можно сделать апдейт ))

Ответить
niiuОтветил docsait
2 года назад

В данном случае имелась в виду виртуальная машина эфира, которая выполняет код смарт контрактов.

Ответить
joy69Ответил docsait
2 года назад

It's a great post, welldone and good luck

Ответить
docsaitОтветил joy69
2 года назад

Thank VERY Mach!!!

Ответить
dobryj.kitОтветил docsait
2 года назад

Ваш пост поддержали следующие Инвесторы Сообщества "Добрый кит": alex2016, andrey1986, blange, niiu, sape4000, dimarss, vik, natasmr, decha, roman-nikitin, vika-teplo, wrong, lomekhuza, zhasmin, onegin, naiger, jooketbery, siddxa, molchyn, olgataul, kinoshka, alena4e, kortess Поэтому я тоже проголосовал за него!

Узнать подробности о сообществе можно тут: Разрешите представиться - Кит Добрый Правила Инструкция по внесению Инвестиционного взноса Вы тоже можете стать Инвестором и поддержать проект!!!


Если Вы хотите отказаться от поддержки Доброго Кита, то ответьте на этот комментарий командой "!нехочу"


dobryj.kit теперь стал Делегатом! Ваш голос важен для всего сообщества!!! Поддержите нас:

Ответить