旨在减少（并最终消除）以太币挖矿盈利能力的协议的简短指南。
什么是卡斯帕？
Casper 是期待已久的以太坊网络更新，它将允许使用该算法验证的块添加到区块链 验证的桩号.
在某种程度上，Casper 是 GHOST 或 Greedy Heaviest Observed Subtree 的后代。 GHOST 协议于 2013 年引入以太坊生态系统，不鼓励中心化。 在网络运行过程中，周期性地创建所谓的废弃块，或孤儿块（没有落入当前链的被成功检查的块）； 它们在以太坊社区中通常被称为“叔叔”，强调与父块和子块的区别。
这样的区块通过了测试，但网络拒绝了它们，因为另一个更长的链占据了主导地位。 最快和最强大的矿工在解决区块和创建最长的链时占据上风。 最终，他们的主导地位将导致网络过度集中。 为了避免这种情况，以太坊通过鼓励所有矿工参与网络建设来奖励废弃区块的产生，而不仅仅是最富有的矿工。
共识算法
区块链存储重要信息，因此添加欺诈可能性最小的新区块是任何算法的主要任务。 共识算法准确地确定了新区块如何包含在链中。 最常见的是工作量证明（PoW）和权益证明（PoS）。
在 PoW 中，矿工向链中添加区块，解决复杂的数学问题并相互竞争。 很明显，这种挖矿方式，优势是针对拥有最强大设备的矿工。 这破坏了网络的去中心化并使其变得脆弱。
PoS 使用博弈论概念来鼓励良好行为并尽量减少不良行为。 在这种情况下，矿工不会相互竞争，而是在提供的区块上投入一定的金额。 如果一个 矿工 将尝试作弊并且区块将被拒绝，他将失去质押的资金。
PoW 方法消耗大量电力。 矿工购买最强大的硬件以增加他们获胜的机会。 PoS 方法显着降低了硬件要求和电力消耗。
验证者的工作
Casper 协议的核心代表了以太坊的 PoS 算法。 验证者将投标输入智能合约，启动节点并维护网络。 Casper 友好终结小工具 (CFFG) 方法负责向链中添加块。 验证者因其努力而获得奖励，但在出现问题时会失去权益。
Casper 检测违规行为，安装不道德的验证器并惩罚他们。 它还允许新的验证器进入系统并退出现有的验证器。 安全性是 Casper 不可或缺的一部分。
Casper 采用独立模块的形式，并与提案引擎相关联。 目前，以太坊提案机制基于 POW。 因此，第一代 Casper 协议与现有的 PoW 算法相关联。 结果是混合 PoW / PoS 系统。 将来，开发人员可能会选择退出 POW，转而采用不同的方法。 它可以是基于Round-robin（蛮力法负载均衡的循环算法）的算法。
安全问题
从安全的角度来看，有一个警告。 如果底层的区块供应机制受到损害，Casper 将束手无策。 只要 Casper 从报价引擎接收到足够且“真实”的消息，它就会照常工作。
POS 算法的安全性是基于博弈论的奖惩概念。 验证者通过其存款的大小来保证区块的安全性和正确性。 如果一个不诚实的验证者不得不花费 100 个以太币来窃取 5 个，他将放弃这个冒险。 另一方面，他很可能会去盗窃，如果他能得到 100 个 Ethers，只花费 5 个。在这种情况下，损失将被视为“业务”的正常成本。
卡斯帕的特点
作为一种网络机制，Casper 必须确保链的完整性，并且必须始终保持运行状态。
Casper 的基本特征是信息的明确性和稳定性。 明确性可以防止冲突信息出现在区块链中（只有至少 1/3 的验证者违反了规则，才有可能出现冲突）。 弹性保证完成新区块的能力，前提是至少有 2/3 的验证者遵循协议。
在标准的 PoW 协议中，最长的链总是首选。 从这个意义上说，Casper 更为复杂。 在某些边缘情况下，选择最长的链会损害网络。 因此，Casper 程序逻辑会考虑检查点树的根节点，选择满足条件的最长链。
其他材料
Casper 基于博弈论，协议的发展伴随着大量的研究和数学计算。 在许多方面，这是一个复杂的系统。 15 年 2017 月 XNUMX 日，Vitalik Buterin 和 Virgil Griffith 公布了其技术细节。
显然，较早的（未提及特定日期）同名文档包含完全不同的信息。 它的作者是 Buterin 本人，并发布在他的个人网站上。 本文档讨论 Casper 解决的潜在安全问题。
同样在 1 年 2015 月 XNUMX 日，Vlad Zamfir 的描述发表在以太坊博客上。
结论
目前，PoW 共识算法已经成功。 区块成功添加到链中，用户信任结果。 但过程缓慢，耗电大，设备成本高。 Casper 的方法基于博弈论，消除了 PoW 的许多问题，并提供了类似的安全性。
新协议可能会面临无法预料的困难，但它作为一个单独的模块存在，可以更容易地解决问题和改进代码。 Casper 是一种基于研究和数学建模的创新解决方案，肯定会引发新的想法和建议的浪潮。