什么是以太坊Casper？

社区投稿 - 作者：William M. Peaster


Casper 是将以太坊最终转变为权益证明 (PoS) 区块链（也称为以太坊 2.0）的实现。尽管以太坊于 2015 年夏季作为工作量证明 (PoW) 区块链推出，但开发人员已经在计划向权益证明模型进行长期过渡。过渡完成后，挖矿将不再是以太坊网络的一部分。

到目前为止，以太坊生态系统中已经有两个共同开发的 Casper 实现：Casper CBC（Correct-by-Construction）和 Casper FFG（Friendly Finality Gadget）。CBC 版本最初是由以太坊基金会研究员 Vlad Zamfir 提出的。尽管对 CBC 的研究最初集中在公共区块链的 PoS 协议上，但后来它已发展成为一个更广泛的研究领域，包括一系列 PoS 模型。

Casper FFG 的研究由以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 主导。最初的提案由混合 PoW/PoS 系统组成，但具体实施仍在讨论中，新的提案最终可能会用纯 PoS 模型取代它。

值得注意的是，Casper FFG 是计划启动以太坊 2.0 推出的。但这并不意味着 Casper CBC 没有任何用处。事实上，它最终可能会在未来取代或补充 Casper FFG。

虽然两个版本都是为以太坊开发的，但 Casper 是一种 PoS 模型，也可以在其他区块链网络中采用和实施。


Casper 的工作原理

以太坊 1.0 到 2.0 的过渡被称为“宁静”升级。它将包含三个不同的阶段。在其初始阶段（第 0 阶段），将推出一条名为 Beacon Chain 的新区块链。Casper FFG 规则将驱动这个基于 PoS 的新区块链的共识机制。

与 PoW 挖矿不同，矿工运行昂贵且专业的机器来创建和验证交易区块，而 Casper 的实施将从以太坊中删除挖矿过程。相反，新交易区块的验证和确认将由区块验证者完成，区块验证者将根据其权益进行选择。

换句话说，每个验证者的投票权将由他们质押的 ETH 数量决定。例如，存入 64 ETH 的人的投票权重将是存入最低质押金额的人的两倍。要成为 Serenity 第一阶段的区块验证者，用户需要至少质押 32 以太币 (ETH) - 存入基于前以太坊区块链 (1.0) 的特殊智能合约。

如果一切顺利，将选出随机的验证者委员会来提议新的区块，并最终因此获得区块奖励。区块奖励可能仅包括交易费，因为不会有区块补贴。

但值得注意的是，每个 PoS 实现可能采用不同的方法，并采用不同的奖励模型。Casper 模型仍在开发中，许多细节尚待确定。


Casper 的优势

Casper 的一个优点是，在实现质押的同时，它将有助于以太坊变得环保。在电力和计算资源方面，基于 PoW 的系统要求非常高。相比之下，PoS 模型的要求要低得多。当以太坊最终实现完整的 PoS 模型时，将不再需要矿工来保护区块链，因此所需的资源将少得多。

Casper 的另一个潜在优势与安全性有关。本质上，Casper 将用作选择器，负责对区块链进行排序。基本上，它将充当以太坊 2.0 账本的记账员。因此，如果验证者行为恶意，他们将被迅速移除并受到惩罚。违反规则的惩罚是验证者的质押（以 ETH 为单位），这意味着网络违规将非常昂贵。然而，开发人员仍在讨论 51% 攻击的可能性。

最后，一些人认为 Casper 将使以太坊的去中心化程度更高。目前，网络上最强大的人是那些拥有资源来运行挖矿业务的人。将来，任何能够购买适当数量以太币的人都能够帮助保护其区块链。


限制

Casper 距离最终开发和实施还有很长的路要走。目前，它的效率和安全性仍未得到证实。有许多细节需要定义和调整。在 Serenity 升级的第 0 阶段上线之前，我们无法确定它的外观和行为。

就理论限制而言，如果以太坊的验证系统出现问题，Casper 将无法最终确定区块。就目前的结构而言，Casper 仍然无法完全抵御 51% 攻击。除此之外，仍然需要一个正式的规范来概述在应对攻击时可能需要的分叉规则。


结束语

以太坊正在从挖矿转向质押，用户将在存款地址中质押以太币（ETH）来保护区块链。Casper 是一种用于最终确定区块的技术，它将促进这种转变。

Casper 将帮助创建以太坊 2.0 进一步发展所依赖的基础，并将使向 PoS 模型的过渡更加平稳。此外，区块链领域的开源性质也意味着 Casper 所概述的优势可以被其他项目永久地分叉、修改和构建。

当 Casper 正式推出时，它将标志着以太坊历史上的一个重要里程碑。至于 Casper 何时推出，以太坊研究员 Justin Drake 之前曾提出在 2020 年 1 月 3 日（比特币诞生 11 周年）启动 Casper 第一阶段的可能性。然而，这个日期是一个暂定的提议。发布可能会在 2021 年的任何时候进行。