ETH:以太坊2.0的共識到底有多么的安全？_Etherael指什么寓意區塊鏈工程專業學什么

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Casper權益證明(PoS)共識協議的正常操作可以帶來我們稱為數據最終性(finality)的輸出，參與者在此過程中將會達成共識。

我們之所以稱之為數據的最終性(也即數據被敲定)，是因為一旦數據被最終敲定了，那該數據就無法被修改了，除非系統中所有參與者抵押的1/3的資產被銷毀。事實證明，這種屬性為以太坊2.0系統增加了一些當前的PoW系統中缺乏的安全性保證。

數據：7月比特幣和以太坊期權均出現較大幅度下降，BTC期權持倉量跌幅近40%:金色財經報道，據The Block Pro數據顯示，7月比特幣和以太坊期權均出現較大幅度下降，其中BTC期權持倉量跌幅達到了38.5%，交易額下降16%至189億美元，ETH期權持倉量下跌25%，但交易額上升8.1%至107億美元。在期貨方面，芝商所比特幣期貨持倉量下降15.8%跌至23.4億美元（日均成交額下降2.9% 至16.3億美元），以太坊期貨月交易額下降25.2% 跌至3126億美元。[2023/8/2 16:13:03]

理解Casper協議的一種方式就是，系統中的驗證者(validators，在PoW系統中稱為礦工)負責對他們認為“規范的”區塊進行投票。

ZenGo報告提醒用戶提防以太坊上通過提前交易攻擊獲利的機器人:加密貨幣錢包ZenGo的新研究進一步揭示了發生在以太坊區塊鏈上的提前交易攻擊（front-running attacks）。DeFi投資者Dan Robinson和Georgios Konstantopoulos首先在《以太坊是一片黑暗森林》中概述了這一情況，提醒人們注意在以太坊區塊鏈上尋找獵物的各種機器人的攻擊。來自ZenGo的這份新報告概述了研究人員如何識別和孤立通用的提前交易的機器人，評估它們的效率和交易被追捕的可能性，同時測試如何躲避。

主導這項研究的ZenGo區塊鏈研究員Alex Manuskin解釋道：“以太坊上的提前交易不是什么新鮮事，而這里的新奇之處在于，我們是在研究尋求利潤的機器人，即使是在此前從未見過這些機器人的合約中。哪怕這些合約相當復雜，并對其他合約執行多次內部調用。”ZenGo報告將提前交易描述為“在已知的未來交易發生之前，在執行隊列中首先獲取交易的行為”。交易所競價就是提前交易的一個例子。如果有人打算在Uniswap上購買大量ETH，價格會被推高，一種變現的方式是在大規模購買行動發生之前買入ETH，然后此之后立即賣出。（CoinDesk）[2020/12/30 16:04:56]

如果某個驗證者同意其他的驗證者(推動鏈上的共識)就可以獲取獎勵；而如果該驗證者被證明進行了惡意行為(比如試圖對鏈上兩條截然不同的分叉投贊成票)，那該驗證者將受到懲罰。這種懲罰將應用于該驗證者質押(stake)在系統合約中的存款，因為用戶如果想要成為驗證者參與投票，必須首先將一定資產(當前的以太坊2,0規范要求為32ETH)鎖定在系統之中。

以太坊核心開發人員發起向Eth2 的過渡提案“可執行信標鏈”:以太坊核心開發人員Mikhail Kalinin發起一個從 Eth1 到 Eth2 的過渡提案“可執行信標鏈”，根據該提案，這個 eth2 執行模型，可替代可執行的分片，并支持信標鏈中包含的單個執行線程。該提案最初想法由以太坊創始人 Vitalik Buterin 提出，旨在通過將 eth1 數據（交易和狀態根等）嵌入至信標區塊中并讓信標提議者生成可執行的 eth1 數據，以降低復雜性。[2020/11/27 22:17:48]

以太坊2.0的安全性來自于這些質押存款的總量以及一些罰沒規則(slashingconditions)，這些罰沒規則確保了攻擊共識的驗證者將損失其質押的存款。

系統的安全界限是：以太坊2.0共識失敗的前提是網絡中超過1/3的活躍驗證者違反了罰沒規則。假設系統中質押的ETH總量為10,000,000ETH，這意味著成功地對系統共識發起攻擊將需要銷毀大約3,300,000ETH(按照撰寫本文時的價格計算，其價值超過了5億美元)。

鑒于這種級別的安全界限，任何在Casper共識過程中被認為是“規范的”數據都被認為是最終被敲定的數據，從某種意義上說，如果要撤銷數據的“規范性”將需要采取災難性的行為(銷毀大量的ETH)。

這種數據最終性的屬性與中本聰共識帶來的安全保證形成了鮮明的對比：就數據之上執行的PoW(工作量證明)而言(參閱比特幣區塊鏈中的“確認數(confirmations)”)，中本聰共識只能對給定的一段數據的安全性進行概率性聲明(makeprobabilisticstatements)。

以太坊2.0共識并不假設區塊鏈在達到某個區塊高度之后不會通過一個包含更多工作量的分叉鏈(fork)進行回滾，以太坊2.0共識將清楚地知道，在某個點之后以太坊區塊鏈將永遠不會回滾。

想想看，任何時候當你試圖在交易所進行存款或取款，必須等待一些區塊被確認(通常是很長時間)，之后你的存/取款操作才能完成——而在一個最終性系統(finalizedsystem)中，你將只需要等待系統進行僅僅一次自然的共識過程就可以將你的操作視為完成。

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