O que é Casper: The Friendly Haunting of Ethereum

Casper é uma atualização antecipada para a rede Ethereum e é um protocolo de Prova de Participação (PoS) que finalizará blocos para a cadeia de blocos Ethereum (O Fim da Mineração: Mudança de Ethereum para Prova de Participação)

Casper, filho de GHOST

Até certo ponto, Casper é filho de GHOST, ou Greedy Heaviest Observed Subtree. Introduzido no ecossistema Ethereum em 2013, o protocolo combate a centralização. Redes de blockchain rápidas criam blocos obsoletos, também conhecidos como blocos órfãos; Ethereum se refere a eles como “tios” para distingui-los dos bloqueios pai e filho.

Ghost 1

Uncle blocks são verificados como válidos, mas a rede os descarta quando uma cadeia mais longa se torna dominante. Se apenas os mineiros mais rápidos e poderosos sempre ganhassem criando a cadeia mais longa, a centralização se infiltraria na rede. Consequentemente, Ethereum opta por recompensar a criação de tios para que mais nós do que apenas os mais poderosos tenham uma palavra a dizer na construção da cadeia. Para obter mais detalhes sobre o protocolo GHOST, consulte esta explicação: Qual é o protocolo GHOST para Ethereum?

Protocolos de consenso que surgem durante a noite

Blockchains documentam um registro imutável da verdade, portanto, adicionar um novo bloco com um potencial mínimo para travessuras torna-se fundamental. Os protocolos de consenso determinam como a cadeia adiciona blocos. Prova de trabalho (PoW) e Prova de aposta (PoS) são os protocolos de consenso mais comuns. No PoW, os mineiros adicionam blocos a uma cadeia resolvendo um quebra-cabeça computacional que vence uma competição contra outros mineiros.

Mineiros com hardware mais rápido e poderoso têm uma vantagem. Isso corrói a descentralização da rede e abre vulnerabilidades de segurança a serem exploradas. O PoS utiliza conceitos da teoria dos jogos para criar incentivos para o bom comportamento e minimizar o mau comportamento. Em vez de mineradores competindo entre si, o PoS fornece validadores que colocam um depósito (uma aposta) para autoridade propor blocos a serem adicionados. Se o validador se comportar mal, haverá punição e seu depósito será reduzido.

PoW consome uma grande quantidade de eletricidade na prática. Além disso, os mineiros querem comprar o hardware mais poderoso possível para maximizar suas chances de ganhar o concurso. As implementações de PoS reduzem ou potencialmente eliminam custos de hardware e energia restritivos.

A mudança do cemitério

O protocolo Casper é um algoritmo PoS para Ethereum. Um validador deposita uma aposta em um contrato inteligente. Ele então executa um nó para participar do algoritmo de consenso e propor novos blocos para a cadeia. Isso mantém a rede funcionando. Casper, o Dispositivo de Finalidade Amigável (CFFG), finaliza os blocos da corrente. Os validadores recebem recompensas por se comportarem corretamente, mas o sistema corta depósitos de um validador que age mal.

Ghost 2

Casper fornece responsabilidade detectando violações, sabendo quais validadores violaram as regras e punindo esses violadores. Também fornece um processo seguro para que novos validadores entrem no sistema e os validadores existentes saiam do sistema. As defesas de segurança são parte integrante do Casper.


Casper existe como um módulo independente e vive em cima de um mecanismo de proposta. Para Ethereum, o mecanismo de proposta subjacente atual é PoW. A primeira iteração de Casper assentará no mecanismo de consenso PoW existente da Ethereum. Isso o tornará um sistema PoW / PoS híbrido. O mecanismo PoW subjacente pode ser atualizado para algo diferente no futuro. Alguma forma de abordagem round-robin pode substituir o componente PoW.

O que foi aquele som de rangido?

Do ponto de vista da segurança, também é verdade que, como uma sobreposição modular, se os invasores comprometerem ou corromperem o mecanismo de proposta de bloqueio abaixo dele, Casper ficará impotente. Enquanto Casper continuar a receber contribuições válidas e razoáveis ​​do mecanismo de proposta, ele continuará a funcionar normalmente.

A segurança do PoS é baseada em conceitos teóricos de jogo de recompensas e punições.

Como tal, a segurança deriva do tamanho dos depósitos que os validadores confiam ao sistema. Risco é igual a recompensa. Se um validador desonesto vê uma oportunidade de roubar 5 éter, mas isso vai custar-lhe 100 éter de seu depósito, segue-se um comportamento honesto. Por outro lado, se um validador desonesto vê uma oportunidade de roubar 100 éter, mas fará apenas 5 cortes de éter em seu depósito, ele provavelmente verá isso como o custo de fazer negócios.

O chocalho das correntes

Como um mecanismo de rede, Casper deve garantir a integridade do blockchain e deve estar sempre em operação.

“Segurança responsável” e “vivacidade plausível” definem duas propriedades fundamentais de Casper. A segurança responsável evita que dois pontos de verificação conflitantes sejam finalizados, a menos que pelo menos 1/3 dos validadores violem as regras. A vivacidade plausível garante que sempre será possível finalizar um novo ponto de verificação sem que nenhum validador viole as regras se pelo menos 2/3 dos validadores seguirem o protocolo.

Em projetos PoW padrão, a corrente mais longa é sempre definitiva. Casper é mais complexo e existem casos extremos em que simplesmente usar a corrente mais longa seria prejudicial. Consequentemente, Casper implementa uma lógica mais complexa que olha para os nós raiz da árvore de pontos de verificação e escolhe a cadeia mais longa que atende a esses critérios.

Assobiando pelo pátio da Blockchain

Casper depende da teoria dos jogos, e o desenvolvimento do protocolo depende muito de pesquisa e matemática. É um sistema complexo de muitos detalhes. Em 15 de novembro de 2017, Vitalik Buterin e Virgil Griffith publicaram detalhes técnicos sobre o sistema em um artigo intitulado “Casper The Friendly Finality Gadget”, que pode ser encontrado aqui: Casper, o gadget de finalização amigável

Um documento sem data e aparentemente anterior que utiliza o mesmo título, mas com conteúdo muito diferente e de autoria exclusiva de Vitalik Buterin, reside no próprio site da Vitalik. Este documento cobre algumas das outras possíveis falhas de segurança que Casper mitigaria e pode ser encontrado aqui: Casper, o gadget de finalização amigável

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Uma introdução a Casper escrita por Vlad Zamfir apareceu no blog Ethereum em 1º de agosto de 2015: Apresentando Casper “o fantasma amigável”

Você tem alguma última palavra?

O algoritmo de consenso PoW foi bem-sucedido. Os blocos são inseridos na corrente e os usuários confiam na precisão da corrente resultante. No entanto, o processo é lento, consome muita eletricidade e, para serem competitivas, as mineradoras precisam investir em hardware poderoso. A abordagem PoS de Casper utiliza a teoria dos jogos para aliviar esses problemas e garantir a segurança.

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Casper pode encontrar alguns solavancos durante a noite, mas com a flexibilidade de ser um mecanismo de sobreposição modular, consertar problemas e melhorar a codificação são simplificados. No mínimo, Casper fornece pensamento inovador com base em pesquisa e matemática e provavelmente fornecerá ideias para mais inovações.

Mike Owergreen Administrator
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