關於該協議的簡短指南，旨在降低（並最終消除）以太坊挖礦的盈利能力。
卡斯帕是什麼？
Casper 是以太坊網絡期待已久的更新，它將允許您將使用該算法驗證的塊添加到區塊鏈中 驗證的樁號.
在某種程度上，Casper（兒童動畫片中著名的幽靈）是 GHOST（英國幽靈）或貪婪最重觀察子樹的後代。 GHOST 協議於 2013 年引入以太坊生態系統，阻礙了中心化。 在網絡運行過程中，會定期創建所謂的廢棄區塊或孤兒區塊（已成功驗證但未包含在當前鏈中的區塊）； 在以太坊社區中，它們通常被稱為“叔叔”，強調與父塊和子塊的區別。
這些區塊成功地通過了測試，但網絡拒絕了它們，因為另一個更長的鏈佔據了主導地位。 最快、最強大的礦工在解決區塊和創建最長的鏈方面具有優勢。 最終，他們的主導地位將導致網絡過度中心化。 為了避免這種情況，以太坊通過激勵所有礦工（而不僅僅是最富有的礦工）參與網絡建設來獎勵廢棄區塊的產生。
共識算法
區塊鏈存儲重要信息，因此添加具有最小欺詐可能性的新區塊是任何算法的首要任務。 共識算法準確確定新區塊如何包含在鏈中。 其中最常見的是工作量證明（PoW）和權益證明（PoS）。
在 PoW 下，礦工通過解決複雜的數學問題並相互競爭來將區塊添加到鏈中。 顯然，通過這種挖礦方式，裝備最強大的礦工是有優勢的。 這破壞了網絡的去中心化並使其變得脆弱。
PoS 使用博弈論概念來鼓勵良好行為並儘量減少不良行為。 在這種情況下，礦工不會相互競爭，而是在提供的區塊上投入一定的金額。 如果 礦工 如果他試圖作弊並且該區塊將被拒絕，他將失去質押資金。
PoW 方法消耗大量電力。 礦工購買最強大的硬件來增加獲勝的機會。 PoS方法大大降低了硬件要求和功耗。
驗證者的工作
Casper 協議的核心代表了以太坊的 PoS 算法。 驗證者在智能合約中投入股份，啟動節點並保持網絡運行。 Casper the Friendship Finality Gadget (CFFG) 方法負責將區塊添加到鏈中。 驗證者會因為他們的努力而獲得獎勵，但如果出現問題就會輸掉賭注。
Casper 檢測違規行為，識別不道德的驗證者並懲罰他們。 它還允許新的驗證者登錄和現有的驗證者註銷。 安全性是 Casper 不可或缺的一部分。
Casper採用獨立模塊的形式，與建議引擎關聯。 目前，以太坊的供應機制是基於PoW的。 因此，第一代Casper協議與現有的PoW算法相關聯。 結果是混合 PoW/PoS 系統。 未來，開發人員可能會放棄 PoW，轉而採用不同的方法。 它可以是基於Round-robin（一種通過暴力的循環負載分配算法）的算法。
安全問題
從安全角度來看，有一個警告。 如果底層的區塊提案機制受到損害，Casper 將束手無策。 只要 Casper 從建議引擎接收到足夠且“真實”的消息，它就會照常工作。
POS算法的安全性是基於博弈論中獎勵和懲罰的概念。 驗證者通過存款的大小來保證區塊的安全性和正確性。 如果一個不誠實的驗證者必須花費 100 個以太幣才能竊取 5 個，他就會放棄這個想法。 另一方面，如果他只花費 100 個以太幣就能獲得 5 個以太幣，那麼他很可能會繼續盜竊。在這種情況下，損失將被視為“業務”的通常成本。
卡斯帕特點
Casper作為一種網絡機制，必須確保鏈的完整性，並且必須始終保持運行。
Casper的基本特徵是信息的明確性和穩定性。 明確性可以防止區塊鏈上出現衝突信息（只有至少 1/3 的驗證者違反規則才可能出現衝突）。 持久性保證了完成新區塊的能力，前提是至少 2/3 的驗證者遵循協議。
在標準 PoW 協議中，最長的鏈始終是首選。 從這個意義上說，Casper 更為複雜。 在某些邊緣情況下，選擇最長的鏈會損害網絡。 因此，Casper程序邏輯會考慮檢查點樹的根節點，並選擇滿足條件的最長鏈。
其他材料
Casper基於博弈論，協議的開發涉及大量的研究和數學計算。 從很多方面來說，這是一個複雜的系統。 15 年 2017 月 XNUMX 日，Vitalik Buterin 和 Virgil Griffith 發布了其技術細節。
顯然，具有相同標題的早期（未提及具體日期）文檔包含完全不同的信息。 它的作者是 Buterin 本人，並且發佈在他的個人網站上。 本文檔解決了 Casper 所解決的潛在安全問題。
同樣是在 1 年 2015 月 XNUMX 日，Vlad Zamfir 的描述發佈在以太坊博客上。
結論
至此，PoW共識算法已經成功。 區塊成功添加到鏈上，用戶信任結果。 但該過程緩慢、消耗大量電力且需要巨大的設備成本。 Casper的方法基於博弈論，消除了PoW的許多問題，並提供了類似的安全性。
新協議可能會遇到不可預見的困難，但它作為獨立模塊的存在使得解決問題和改進代碼變得更容易。 Casper 是一種基於研究和數學建模的創新解決方案，必將引發一波新的想法和建議。