OST:Paradigm 介紹 Goldfish：PoS 以太坊中 LMD GHOST 分叉規則的安全替代品_iost幣價格

合并：從工作量證明到權益證明

以太坊即將從工作量證明(PoW)過渡到權益證明(PoS)，這是多年研究和開發的結晶。雖然PoS帶來了許多潛在的優勢，但這也意味著以太坊正在放棄中本聰最"長情"的協議——當然也是最簡單、最優雅的共識協議之一，并且已經過去中心化區塊鏈的實戰考驗。

以太坊PoS共識協議中，一個眾所周知的脆弱組件已被證明是“LMDGHOST”選擇分叉規則，最近發生了多次攻擊和打補丁，其安全性仍未得到證明。

在題為“PoS以太坊不再被攻擊？”的文章中，我們提出了Goldfish，它是PoS以太坊中LMDGHOST選擇分叉規則可證明的、安全的替代品。我們認為這只是朝著更嚴格的協議設計和分析邁出的第一步，目的是加強以太坊的安全性。

以太坊的權益證明協議

以太坊的權益證明(PoS)共識協議比PoW復雜得多。

Stellar CEO：美國需要監管穩定幣以保持美元強勢:金色財經報道，美國金融監管機構正在加強對加密貨幣行業的控制，但 Stellar 負責人表示，穩定幣監管可能會解決這個問題。Stellar Development Foundation 首席執行官兼執行董事 Denelle Dixon 談到了在美國監管與美元掛鉤的數字資產的前景。Dixon 表示，她非常樂觀地認為，到今年年底美國將出臺某種形式的穩定幣監管，因為“他們想設定標準”。如果我們希望全球美元走強，美元穩定幣就是實現這一目標的方式。[2023/4/12 13:58:56]

它實際上是兩種不同共識協議的組合：一個“finalitygadget”，在6.4分鐘長的epoch后最終確定區塊，以及在每個epoch內管理鏈的選擇分叉規則fork-choicerule。這兩個組件以復雜的方式相互交互，下面用框圖進行描述：

索尼與Astar Network合作推出Web3孵化計劃:金色財經報道，索尼集團旗下業務部門索尼網絡通信與Astar Network合作推出Web3孵化計劃。

據悉，Startale Labs Pte Ltd是一家開發dApp和基礎設施并基于其在多鏈協議開發方面的專業知識提供業務咨詢服務的公司，將與索尼網絡通信合作，并聯合主辦由Sony Network Communications和Astar提供支持的Web3孵化計劃，該計劃將于今年3月中旬至6月中旬運行。該計劃將于2月17日開始接受申請。（Coindsek）[2023/2/17 12:12:40]

具體來說，LMDGHOST指導區塊生產過程，并以12秒的時間Slot和驗證者的子抽樣組合運行。因此，它可以被認為是在PoS以太坊區塊獎勵前負責較弱的“短期共識”。一旦就交易賬本達成短期共識，它就會被移交給CasperFFG進行額外的加固，它在包含32個插槽=6.4分鐘的時間尺度上運行，并涉及完整的驗證器集。因此，CasperFFG負責提供更強大的“長期共識”，提供最終性和負責任的安全性。

波卡公布最新路線圖，預計異步支持功能將使 TPS 達到 10-100萬:9月27日消息，波卡聯合創始人 Rob Habermeier 在官方博客公布波卡最新路線圖，其中包括年底前在 Kusama 上部署異步支持功能，隨后部署在主網，該功能可以將平行鏈出塊時間減少到 6 秒，將每個區塊的可用空間量增加 5-10 倍，并允許平行鏈區塊在第一次嘗試沒有進入中繼鏈時被“重用”，預計此次更新將使網絡的總 TPS 容量達到 100,000 到 1,000,000 之間，而不會影響網絡所做的安全保證。

此外，波卡還計劃在 2023 年第一季度或第二季度上線平行線程功能，該功能使平行鏈臨時參與波卡安全性、啟動區塊鏈而無需參與拍賣并租用專用平行鏈插槽；在 2022 年 10 月中旬投入使用 Weights V2，該版本引入了多維權重的概念，它不僅測量執行時間，還測量特定操作訪問的狀態量。[2022/9/27 22:31:32]

不幸的是，這種復雜性伴隨著挑戰。特別是，LMDGHOST組件，以及LMDGHOST和CasperFFG之間的交互，都存在反反復復的攻擊、打補丁。目前為Merge采用的協議既沒有公開的攻擊，也沒有正式的安全分析/證明。

螞蟻集團數字科技副總裁婁建勛：螞蟻鏈是純粹的科技定位:金色財經報道，6月23日，鏈上新能源在線研討會舉辦。螞蟻集團數字科技副總裁婁建勛在會上指出，螞蟻鏈是純粹的科技定位，科技創新、服務實體是螞蟻鏈不變的底色。螞蟻鏈通過數字技術構建可信產業協作網絡，服務行業包括金融、工業、能源、政務、物流、新零售、互聯網、文化版權等。[2022/6/23 1:26:37]

缺乏安全證明是令人擔憂的原因，但并不是因為簡單學術模型中的證明必然完美地表明現實世界的安全性。相反，即使在簡化模型中，我們也無法最終解釋為什么這個協議是安全的，這表明我們實際上并不了解協議，或者它們的后果和交互的全部范圍。

Goldfish

在題為“PoS以太坊不再被攻擊？”的文章中，我們提供了PoS以太坊的LMDGHOST分叉選擇規則的替代品。該協議稱為Goldfish，類似于LMDGHOST，但帶有安全證明。

元宇宙藏品館與央企中傳新文創聯合推出數字藏品:金色財經消息，元宇宙藏品館與央企中傳新文創聯合推出文武大成品牌系列數字藏品，“中傳新文創”是國內首個由文化和旅游部直屬央企——中國文化傳媒集團打造的一站式知識產權服務平臺。旨在融媒體環境下,通過IP平臺,提供知識產權確權、交易、保護的一站式服務。以便更好履行文化央企的職責使命,服務行政管理部門與文化產業鏈上下游企業,推動知識產權市場秩序完善,健全市場規則。為市場參與各方,特別是中小文化企業,提供專業化、便捷化、數據化服務。旗下“中傳新文創”品牌積極推動文旅產業數字化,與各頭部平臺共同開發數字IP藏品,以科技創新的方式,賦能文化傳播。（中國網）[2022/5/16 3:19:39]

為了更好地理解Goldfish，讓我們先預覽下LMDGHOST的大致工作原理：

假設我們的簡化網絡模型中消息引起的最大延遲為已知值A。在LMDGHOST中，相似步驟得到的值為2A。對于每個間隙，從完整的驗證者集中隨機選擇一個提議者和一個小的驗證者委員會。在每個slot開始時，slot的提議者運行LMDGHOST分叉選擇規則以確定規范的區塊鏈獎勵和提出一個新的區塊。

在slot進行到一半時，slot的委員會成員還使用相同的分叉選擇規則確定規范的區塊獎勵，并投票支持該獎勵。LMDGHOST沒有指定確認規則，而是讓用戶來決定區塊樹的哪些區塊擁有“足夠”的票數以確信他們不會離開規范鏈。

Goldfish緊密遵循這個一般結構，但為驗證者引入了一個額外的階段，以同步他們對投票計數的看法，并確認區塊：

在每個slot的開始，slot的提議者根據前一個slot的投票運行簡單的GHOST分叉選擇規則，以確定在哪里提議一個塊。進入slot的三分之一時，該時段的委員會成員使用相同的分叉選擇規則，該規則基于前一個時段的投票和提議者轉發的投票，來確定在哪里投票。最后，在進入slot的三分之二時，所有驗證者都運行一個明確定義的T深度確認規則。

Goldfish基于兩種關鍵技術，投票緩沖和投票到期，以仔細同步誠實驗證者的觀點：

投票緩沖。簡而言之，緩沖從網絡收到的選票，以及在每個驗證者的本地視圖中精心定時包含這些選票，保證了在具有誠實提議者的slot中，所有誠實的驗證者都投票支持提議者的提議。這導致了重組彈性：誠實的提議者的提議保證保留在規范鏈中。隨之而來的是安全性。

投票到期意味著在每個slot內，只有前一個slot的投票會影響協議的行為。投票到期使投票集很小，這可能會影響誠實驗證者的短期未來行動。因此，在任何時間點，只有少數協議消息需要在誠實驗證者的視圖中進行緩沖和合并。因此，投票到期是投票緩沖效率/可行性的先決條件。投票到期對于支持波動的驗證者參與水平以及支持在每個slot較小的子樣本選民委員會中運行協議，而不是在整個驗證者集中運行協議也至關重要。

最后，Goldfish的確認規則會確認區塊是否在創建后的一段時間內仍在規范鏈上。分析表明，由此產生的確認翻轉概率在出塊和區塊確認之間的延遲中呈指數級降低。

Goldfish面臨的挑戰：異步

Goldfish很簡單，可以接受嚴格的安全證明。這一分析立即取得了成果：請記住，我們一開始就假設我們的簡化模型中的網絡延遲上限為A(上圖中的△表示)。在證明安全性的過程中，我們必須明確這一假設和其他假設。

如果違反了這個界限，即如果網絡暫時異步，會發生什么？我們可以追蹤安全論證的步驟，看看在沒有假設的情況下會出現什么問題。我們看到，如果實際網絡延遲大于2A，那么Goldfish將無法及時獲得slot(t-1)的決定性選票以在slott的基礎上進行構建，該協議可能會受到重組的影響。

這樣的重組是不好的。但至少由于嚴格的安全論點，我們可以更好地了解我們系統的安全性關鍵依賴于哪些條件，以及為什么以及如何。我們可以做出更明智的決定，以確保滿足這些先決條件。例如，雖然在當前的點對點網絡協議中，攻擊者可能更容易引起一些網絡延遲，但最近對強化的點對點協議重新產生了興趣，這些協議重新啟用共識層的權益分配來指導對等點的選擇。這樣的協議更加抗攻擊，并且可以合理地緩解延遲問題。此外，確定性/問責制小工具為任何重組提供了支持。

還需要做什么

我們提出了Goldfish共識協議，旨在作為PoS以太坊信標鏈中LMDGHOST的替代品。我們對Goldfish本身進行了嚴格的安全分析，并結合了終局/問責制小工具。其他PoS以太坊共識安全挑戰仍然存在，例如，來自分叉選擇和finalitygadget的交互，我們期待在未來看到PoS以太坊在這些方面的進一步共識安全改進。

來源：Paradigm、比推

編譯及整理：比推MaryLiu

來源：金色財經

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