LOT:详解信标链的替代性方案：基于累计式委员会的最终确定性模型

这是对信标链提议的一个替代设计方案，信标链可以在比较远的未来切换到这个模型 (替代现在计划的 CBC)，它试图提供以下一些关键特性：

在正常情况下，提供有意义的单个 slot 的经济确定性 (即类似于 Tendermint 的特性)

使得即使大多数验证者参与合谋进行单个 slot 的重组，执行的成本也比现在高得多，从而减少共识可提取价值 (consensus-extractable value, CEV)

摆脱对 LMD GHOST 分叉选择的高度依赖，避免那些已知的缺陷，并需要引入复杂的混合分叉选择规则，以修补这些缺陷。

有可能会使更低的最低存款额度 (deposit size) 和更高的验证者数变得可能

保留经济确定性 (economic finality) 最终接近于一个非常大的数值 (数百万个 ETH) 这一特性

让CONSENSUS成为一种异步安全的共识算法 (例如，Tendermint、Casper FFG 等)。我们假设共识算法的设计是涉及 slot 和 view (查看视图) 的，即它在每个固定时间段尝试达成共识时。我们还假设它把加权的验证者集 (现有的拜占庭容错共识算法要增加这一特性是很容易的) 作为输入。

WisdomTree推出的加密app在美国21个州上线:金色财经报道，管理着936亿美元资产的基金集团WisdomTree推出了新的金融应用程序，混合了加密货币、数字基金和黄金等代币化实物资产。该应用程序周三在美国21个州上线，除了代币化黄金之外，该应用程序的用户还可以买卖比特币和以太坊，以及九种WisdomTree数字基金。[2023/7/12 10:51:04]

在下面的设计里，我们修改CONSENSUS，使得在每次的查看中，要求做最终敲定的验证者集都是不一样的。也就是说，是把CONSENSUS而不是验证者集作为函数get_validator_set(view_number: int) -> Map[Validator, int]?(其中 int 代表验证者余额) 的输入，该函数可以生成验证者集的新查看视图。get_validator_set应该具有这样的特性，验证者集从一个视图到下一个视图最多变化 1/r，其中 r (r=65536 ) 是复原周期长度。更形式化来说，我们希望是这样：

慢雾安全预警：Nacos出现远程代码执行漏洞攻击案例，请相关方及时升级:金色财经报道，据慢雾区消息，Nacos 出现远程代码执行漏洞攻击案例。Nacos 是 Alibaba 开源的一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台，帮助用户快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。Nacos 在处理某些基于 Jraft 的请求时，采用 Hessian 进行反序列化，但并未设置限制，导致应用存在远程代码执行（RCE）漏洞。其中，1.4.1 我们使用两级分叉选择：

S选择?LATEST_FINALIZED_BLOCK?(最新被敲定的区块)

从?LATEST_FINALIZED_BLOCK?开始，使用其他的分叉选择 (例如 LMD GHOST) 来选择区块头

在每个 slot 都能查看一次CONSENSUS算法，将基于get_post_state(LATEST_FINALIZED_BLOCK)?产生的数据的验证者集生成函数作为一项输入。一个有效的提议必须包含一个LATEST_FINALIZED_BLOCK的有效子孙区块。只有当该部分在分叉选择中胜出，成为区块链的一部分时，验证者才会准备并给区块提议投票。

澳大利亚储备银行：实时CBDC可能是批发的:金色财经报道，在今天的支付系统董事会会议上，澳大利亚储备银行讨论了中央银行数字货币（CBDC）。概要指出，“虽然大多数中央银行仍在调查CBDC的潜在优点、设计和影响，但许多人认为未来发行某种形式的CBDC的可能性增加，特别是为了支持批发交易。”批发交易可能包括跨境支付和结算证券交易，特别是在结算时间从许多司法管辖区常见的两天时间框架缩短的情况下。与ASX一样，许多地区正在探索将区块链或DLT用于证券交易后，并且希望拥有一个CBDC。然而，DFCRC证实，这些试点将是批发和零售的。（ledgerinsights）[2022/8/25 12:48:41]

如果CONSENSUS在某个视图中胜出了，那么该视图中被提议的区块就会成为新的LATEST_FINALIZED_BLOCK，改变未来几轮的验证者集。如果它失败了，它需要在下一个 slot 或 view 里进行下一次尝试。

注意：slot 应该总是等于当前的视图编号加上之前每个成功最终敲定的验证者集的视图编号之和。

我们有以下的惩罚：

由共识算法决定的常规罚没惩罚

怠工惩罚：如果区块链无法做最终敲定，每个没有参与最终敲定的验证者都会受到惩罚。这个惩罚是在 r/2 个 slot 后将余额减半。

上述设计的一个替代方案是使用 Casper FFG，但要让 epoch 的长度等同于 slot。Casper FFG 的工作机制是不一样的，因为它不试图防止同一个委员会对一个区块及其子孙区块做最终敲定。为了适应这种差异，我们需要执行 (i) 1/4 的安全阈值而不是 1/3，(ii) 这样一条规则：如果一个 slot 做最终敲定，验证者集最多替换 1/4 而不是完全替换。

请注意，在这样的设计中，实现一个 slot (但不超过一个 slot) 的重组在理论上是无成本的。另外，在图表最后“直到最大最终确定性的 slot" 数需要增加 4 倍。

如果一个区块被最终敲定了，其竞争区块如果要被最终敲定的话，需要发生以下其中一种情况：

某个委员会 (committee) 出现问题了，≥1/3 的验证者因为双重最终敲定另一个区块而被罚没

最新近的委员会离线了，在经过 r/3 个 slot 后，委员会经过充分混洗能够最终敲定另一个区块而不会被罚没。但是，这带来了严重的怠工惩罚 (≥1/3 的攻击者余额)

在任何一种情况下，即使要回滚一个被最终敲定的区块也需要至少有DEPOSIT_SIZE * COMMITTEE_SIZE / 3(存款额*委员会人数/3) 个 ETH 被烧毁。如果我们设置COMMITTEE_SIZE = 131,072(Eth2 委员会每个 slot 的验证者数，理论上最大值为 400 万)，那么这个数值就是1,398,101个 ETH。

方案里的一些其他重要特性包括：

无论有多少验证者存款了，在处理每个 slot 的?COMMITTEE_SIZE(委员会大小）交易时验证者的负载都很稳定

验证者的负载会变得更低，因为当他们没有被要求加入委员会时，它们可以休眠

休眠中的验证者可以快速退出和提款，而不会牺牲安全性。

如果为了提高效率，我们不得不缩小COMMITTEE_SIZE，我们可以作出下列调整：

我们把“finalization (最终敲定)” 更名为“confirmation (确认)”，以反映单个确认不再代表真正的最终确定性

不同于选择最新的被确认区块，我们选择的是被确认区块最长链链头的被确认区块 (但拒绝回滚由?COMMITTEE_LOOKAHEAD?确认以外的区块，因此?COMMITTEE_LOOKAHEAD?的确认就代表真正的最终确定性)

get_validator_set?应该只能使用状态的信息，而不是?COMMITTEE_LOOKAHEAD?确认之前的信息

view 的编号应该就是 slot 的编号 (这使得同一个验证者集试图在不同链上达成共识的情况变得更易于被推导出来，这种情况只有在打破一些确认的时候才可能发生)

这个方案保留了以上所有的特性，但它也引入了一个新特性：如果一个区块获得多个确认 (例如，该区块被最终敲定了，且一条链的子孙区块又获得k-1个确认，因为共连续获得k个确认会影响该区块)，那么回滚该区块就需要在多个委员会违反共识保证。这会使得来自多个委员会的安全水平得以堆积起来：回滚k个确认需要COMMITTEE_SIZE * DEPOSIT_SIZE * k / 3个 ETH，要达到k = COMMITTEE_LOOKAHEAD，委员会才会出现分歧。

还要注意的是，无论如何，为了 p2p 子网的安全，前瞻机制 (lookahead mechanism) 是值得使用的，因此用它来设计是个好主意，而且如果有需要的话，可以留给客户端来决定他们要如何处理确认回滚问题。

请注意，“打破最终确定性所需的 ETH" 数假设了攻击者控制的验证者数相当于控制了超过总质押的 ETH 的一半 (即数百万个 ETH)；这个数字是攻击者将失去的 ETH 。但这不等于任何拥有 2,730, 174,762 个 ETH 的人都可以通过随便烧毁这些 ETH 就能回滚单个 slot 的确认。

来源 |?ethresear.ch

作者 |?Vitalik?Buterin

原文链接：https://ethresear.ch/t/a-model-for-cumulative-committee-based-finality/10259

标签：SLOTLOTALIETHSleepy Sloth FinancePLOTRealio Netwrok男生用ethereal代表什么意义

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