以太坊Casper详解：PoS转型关键

以太坊 Casper 是什么？

社区提交 - 作者：William M. Peaster

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Casper 是将以太坊最终转换为权益证明（PoS）区块链（也称为以太坊 2.0）的实现方案。虽然以太坊在 2015 年夏天作为工作证明（PoW）区块链启动，但开发者们已经在计划长期向权益证明模型过渡。一旦过渡完成，挖矿将不再是以太坊网络的一部分。

截至目前，以太坊生态系统中已经开发了两个 Casper 实现版本：Casper CBC（Correct-by-Construction）和 Casper FFG（Friendly Finality Gadget）。CBC 版本最初由以太坊基金会研究员 Vlad Zamfir 提出。虽然 CBC 的研究最初集中在公共区块链的 PoS 协议上，但后来演变为更广泛的研究领域，包含了一系列 PoS 模型。

Casper FFG 的研究由以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 领导。最初的提案包括一个混合 PoW/PoS 系统，但实现方案仍在讨论中，新的提案可能最终会将其替换为纯 PoS 模型。值得注意的是，Casper FFG 是计划启动以太坊 2.0 部署的版本。但这并不意味着 Casper CBC 将毫无用处。实际上，它将来可能会替代或补充 Casper FFG。

尽管这两个版本都是为以太坊开发的，但 Casper 作为一个 PoS 模型，也可能被其他区块链网络采用和实现。

Casper 的工作原理

从以太坊 1.0 到 2.0 的过渡被称为“Serenity”升级。它将包括三个不同的阶段。在其初始阶段（阶段 0），将启动一个名为 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块，Casper 实现将从以太坊中移除挖矿过程。相反，新的交易块的验证和验证将由区块验证者完成，这些验证者将根据他们的权益被选中。换句话说，每个验证者的投票权将由他们投入的 ETH 数量决定。例如，存入 64 ETH 的人将拥有双倍于存入最低权益金额的人的投票权。要成为 Serenity 第一阶段的区块验证者，用户需要至少 32 个以太币（ETH）作为最低权益金额 - 存入基于前以太坊区块链（1.0）的特殊智能合约中。

如果一切顺利，将随机选择验证者委员会来提出新块，并最终因这样做而获得区块奖励。区块奖励很可能仅由交易费用组成，因为不会有区块补贴。然而，需要注意的是，每个 PoS 实现可能呈现不同的方法，具有不同的奖励模型。Casper 模型仍在开发中，许多细节尚未确定。

Casper 的优势

Casper 的一个优势是，通过使权益证明成为可能，它将帮助以太坊变得更加环保。在电力和计算资源方面，基于 PoW 的系统非常 demanding。相比之下，PoS 模型的需求要低得多。当以太坊最终实现完全的 PoS 模型时，将不再需要矿工来保护区块链，因此所需的资源将大大减少。

Casper 的另一个潜在优势与安全性有关。本质上，Casper 将被用作选择器，负责对区块链进行排序。基本上，它将作为以太坊 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权益（ETH），这意味着网络违规将非常昂贵。然而，开发者仍在讨论 51% 攻击的可能性。

最后，一些人认为 Casper 将赋予以太坊更高程度的去中心化。目前，网络上最有权势的人是那些有资源运行挖矿操作的人。将来，任何能够购买适量以太币的人都将能够帮助保护其区块链。

限制

距离 Casper 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验证。有许多细节需要定义和调整。在 Serenity 升级的阶段 0 中推出之前，我们无法确定它将如何呈现和运行。

就理论限制而言，如果以太坊的验证系统变得腐败，Casper 将无法完成区块。按目前的结构，Casper 仍不完全抵抗 51% 攻击。除此之外，还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。

结语

以太坊正在从挖矿转向权益证明，用户将在存款地址中存入以太币（ETH）来保护区块链。Casper 是一种用于完成区块的技术，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 模型的过渡更加顺畅。此外，区块链空间的开源性质也意味着 Casper 的概述优势可以被其他项目持续分叉、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 何时可能到来，以太坊研究员 Justin Drake 此前曾提出在 2020 年 1 月 3 日（比特币的 11 岁生日）启动 Casper 的第一阶段的可能性。然而，该日期是一个试探性的提议。启动可能在 2021 年任何时候发生。