最近以太坊 Casper 核心研究者 Karl Floersch 发布了新架构 Optimistic Rollup,该架构大量借鉴了 Plasma 和 zkRollup 的设计,基于 Vitalik 提出的 Plasma 的前身影链(shadow chains)进行开发,支持在以太坊第二层(Layer 2 )部署 OVM 自治智能合约。Optimistic Rollup 的结构类似于 Plasma,但是为了实现通用、简洁和安全的智能合约,Optimistic Rollup 牺牲了一定的可扩展性。

事实上早在 2018 年初,Karl Floersch 便接受了 Unitimes 的采访,较为清晰地阐述了以太坊 2.0 Casper 的设计初衷以及权益证明机制(PoS)的运算法则等问题,链闻在此再次分享,以便读者更轻松地理解以太坊 2.0 Casper。

原文标题:《独角访谈 | 对话以太坊 Casper 核心研究者 Karl Floersch》
记者: Shuyue Yang

区块链可谓是当今科技领域最火的话题, 正在各行各业掀起巨大浪潮。它是一种新型的去中心化协议,能够安全地存储交易或其它数据,还可以自动执行智能合约。以太坊则是一个开拓性的区块链平台,可以支持开发许多加密货币的应用。以太坊开发团队由世界顶级的开发者组成,该团队自建立以来一直致力于改善区块链平台。

今天,Unitimes 邀请到了年仅 23 岁的以太坊 PoS 开发者 Karl Floersch,对于以太坊 Casper 的设计初衷以及权益证明机制(PoS)的运算法则等问题,我们与他进行了一次颇有价值的交流。

以太坊 2.0 Casper 理念阐述:重温爱冥想爱饶舌的开发者 Karl Floersch 访谈

1、先问个轻松的问题,您平时有什么兴趣爱好和娱乐活动?

Karl Floersch:除了研究 Casper 以外,我有两大爱好:一是冥想,二是即兴饶舌。我从小就受到印度教的熏陶,从那时起冥想就成为了我生活的一部分。后来我长住纽约,嘻哈对我的成长也有很大影响,一有空我就会通过冥想来思考和感悟一些事情,用饶舌来表达我当时的感受。

2、是什么让您想到涉足以太坊并且将其作为事业发展的开端?

Karl Floersch:最初我选择以太坊是因为以太坊更注重开发。尽管我是点对点技术的忠实支持者,但我总是会因为不喜欢比特币的交易者文化而回避比特币。接触以太坊以后,我注意到以太坊注重的并不是金钱而是如何改变互联网和社会结构,这在很大程度上让我着迷。

3、我们了解到,很多加密货币众筹项目都想邀您加入,而且据说对方给出的待遇非常优厚,但结果都被您拒绝了,您能向我们透露一下原因么?

Karl Floersch:是的,确实有很多领域和项目都非常不错,但我相信在财富再分配这一点上,以太坊有独特的潜力,这对全球来说都会带来重大的影响。然而如果要发挥这一潜力,以太坊必须按照既定目标去创建安全、扩展性强以及去中心化的智能合约区块链。为了实现这一目标,以太坊需要一个比现在的 PoW (工作量证明机制)更加经济和安全的共识机制。而 Casper,也就是以太坊的 PoS 协议能很好地替代现在的 PoW 共识机制。因此我认为,花时间研究这个协议是非常值得的!

4、众所周知,以太坊的一部分开发者离开了团队,在以太坊区块链平台上创建自己的项目,您对此举有何看法?您未来有没有这个打算?

Karl Floersch:从研究以太坊协议到研究应用程序是很自然的职业发展。以太坊将会作为许多去中心化应用(从金融衍生品到去中心化自治组织,又或者加密猫等其它应用)的底层构架。类似的机会有很多,但为了让这些应用都能实现扩展,我们还有很多研究要做。

我的重心会一直放在以太坊核心协议的研究上,直到研究完成并且证明以太坊是极其安全的而且是可扩展的。然而,我也会积极地推动加密经济、教育以及道德标准的研究。我正与社区成员讨论如何为新进入加密经济领域的人提供学习资源。加密领域呈指数发展趋势,我们要传递正确的想法。我们需要告诉人们,是什么使以太坊如此独特,我们该怎样利用这项新技术为社会谋福利。

5、您能不能用简单易懂的语言来描述一下 Casper 在以太坊上的运作原理?

Karl Floersch:以太坊是互联网上的自治平台。它允许开发者制定奖励机制,这些机制是管理我们彼此互动的方式。

Casper 是一种将在以太坊网络上取代 PoW 的 PoS 协议。Casper 将保障以太坊的安全,并确保网络对所有人都是开放的,而且部署在网络上的智能合约能够完全按照命令去执行。

6、您能不能阐述一下 Casper 的设计理念?

Karl Floersch:Casper 的设计理念最初来源于 Vitalik, Vlad 以及其他研究者的讨论。那时已经归纳出的核心原则包括:

  • 经济因素是关键。你不能在不考虑经济因素的情况下推理出公共区块链的共识协议。
  • 稳健性是必要条件。Casper 必须在极端的逆境中也能茁壮成长。
  • 用户优先。我们是在为普通用户建立 Casper,而不是为矿工、交易所或是大额投资者。

我们的设计理念与其它一些项目不同 , 因为我们会考虑到不同参与方之间的经济实力。我们不仅仅是要建立最快的区块链 , 而且是要权衡利弊确保系统长期的安全性和稳定性。对于一个价值数十亿美元的网络来说,每一个决定都要经过深思熟虑,因为我们没有可以犯错的余地。

7、您觉得 PoW 和 PoS 的优势和劣势分别是什么?

Karl Floersch:

PoW 的优势:

  • 从概念上来看非常简单
  • 自 2008 年以来一直在很好地保障比特币区块链的安全

PoW 的劣势:

  • 高能耗——目前用在比特币上的能耗超过 159 个国家的能源消耗总和
  • 挖矿设备以及能源来源—大型矿场从规模经济中获益
  • 缺乏最终性——历史总是可以逆转的。即便越来越难,但是随着区块的高度增加,逆转是有可能的

PoS 的优势:

  • 高能效——相比 PoW 挖矿 , PoS 几乎不会浪费能源
  • 提供最终性——智能合约可以设定何时交易是不可逆的
  • 良好的经济管制——对于验证者的奖励和惩罚更加灵活,这是因为主链上是用币来进行投票的 (内部稀缺资源) 而不是哈希率(外部稀缺资源)

PoS 的劣势:

  • 良好的经济管制——因为我们可以更加灵活,所以更难决定正确的参数
  • 更加主观——登录 PoS 网络,你需要用协议定义以外的信息,明确地选择一个分叉。而在 PoW 中,你只需要知道算法,这一点上它们也是有区别的
  • 实际经验不足——公共 PoS 区块链于 2013 开始运行,但其价值保护却不如比特币的 PoW

8、目前,社区有很多人都在讨论以太坊的扩展性问题,对此您是如何看待的?

Karl Floersch:Vitalik 已经对于区块链扩展性问题做过很多演讲。其中一个简单地扩展区块链的办法就是提升算力。你可以用 10G 的区块以及超短的区块时间,每秒内完成数千次交易。但是,这意味着想要运行一个完整的节点,你可能需要拥有一个连接良好的数据中心,但这并不利于去中心化。

以太坊致力于将硬件与连接性的需求降到最低。也就是在一般的网络连接状态下,一台普通的电脑就可以运行所有的节点。为了达到这一要求,我们需要把区块链智能分割为许多分链(Sub-chains),这些分链被称为「分片(Shards)」, 每个分片都有合理的计算要求。

设计分片解决方案是非常具有挑战性的,因为在如何分片的问题上需要做很多决策。但是,像数据可用性这样的基础问题,目前都已经解决了。现在我们只是在确定设计方向、权衡利弊并且贯彻实施!

9、您认为区块链技术最适合应用于哪些行业?

Karl Floersch:任何需要单一事实来源的问题都可以用到区块链技术。也就是说,区块链技术几乎可以用于任何领域行业。我可以举几个单一事实来源的例子:

  • 货币:谁拥有多少资产
  • 音乐媒体:哪些歌曲 & 歌手属于哪些音乐文件
  • 决策:如何做出新的团队决策以及做过哪些决策(DAOs)

当你将这些结合起来的时候,你会发现它变得更有意思了。比如,你可以创建一个提供音乐台服务的数据访问对象(DAO),并根据参与者的的投票来做决策,用代表着所有者份额的代币来加权。区块链就是这样一种技术,影响着像「真理」一样重要的事物 , 不难想象未来它将延伸至社会的各个领域。

10、您如何看待比特币的频繁分叉?您认为比特币在未来几年会是什么样子的?

Karl Floersch:我认为比特币的硬分叉很棒,但需要注意的是这些硬分叉是最近的现象,而且是在近几年来各个领域对比特币的未来进行激烈讨论时才出现。庆幸的是这些社区现在可以正式分开,最知名的是比特币现金进行硬分叉期的时候。这一分离成本很高,其中有一点很重要:在去中心化社区建立之初,如果没有清晰的发展蓝图就会出现很多矛盾。庆幸的是,以太坊在初期就通过建立 Casper 与分片技术来避免了这个问题,这样一来才能实现毫无争议的升级。我认为比特币的未来是光明的。最初的比特币区块链最终还是将重心放在了合理的价值存储方案上。也就是说,这给以太坊成为去中心化应用的中流砥柱提供了很多上升空间。我想它被主流采纳,让世界变得更好。

11、您如何看待加密货币众筹项目?从技术的角度,您认为一个成功的加密货币众筹项目需要具备哪些潜质?

Karl Floersch:通常来说,我会避开大部分的加密货币众筹项目, 目前我看到的代币使用案例都没什么创意,但这也不完全是项目创始人的问题。加密经济和代币机制的设计领域还非常不成熟。目前还没有论证应该如何设计和分析这些代币的文献。

如果没有学习这些加密经济概念的清晰路径,那些新进入该领域的人就很难判断项目能否成功。这给我们的启发是:简单就是关键。如果一个机制不能在一个段落中阐述清楚,直观地来研究也无法理解,那么它可能就行不通。我们也能够创建复杂的机制 , 这需要基本的加密经济概念和设计模式,但这些目前都还没有建立起来。

12、您觉得目前以太坊发展面临的最大的挑战是什么?

Karl Floersch:在 2017 年,数字货币已然步入主流。对于区块链技术掀起新一波去中心化应用的浪潮,人们有着诸多期待。然而,从目前状况来看,区块链还没有扩展到能够支持这种去中心化生态系统的程度。

以太坊在未来一年面临的最大的挑战就是,在维持去中心化的基础上,为提高应用的扩展性提供一条更加清晰的路线。这意味着提供核心 Plasma 实施方案、围绕创建新的 Plasma 链的教育资源以及推进项目采用 Plasma。这周我们已经开始与 Plasma 的实施者接洽了。接下来的工作将会非常重要,这也将会是我未来一年的研究重心。

13、您认为五年内以太坊会发展成什么样子?

Karl Floersch:接下来的四年将是以太坊大展身手的时期。我们将会有 Casper、Plasma、分片技术(Sharding)、账户分离概念 (account abstraction)以及无国籍用户 (stateless clients) 等。以上这些应该可以满足以太坊最开始的目标。在这以后,我们可能不会再对以太坊协议进行大规模修改,只是稍加改进即可。

14、您如何看待联盟链?

Karl Floersch:联盟链经常会受到政治问题以及无效激励的制约。公司宣称自己加入联盟链是很有价值的,因为这也标志着他们具有超前的意识。然而,平衡所有联盟链参与者的不同利益是很具挑战性的。这也是为什么新的联盟链层出不穷,但只有少数联盟链是在真正运作。

另一方面,公有链有一种「建立了就能吸引用户」的感觉,这比建立私有联盟链更加高效。这是因为它规避了很多复杂的、需要竞争机构相互协调的管治问题。相反,你可以创建一个公有的、有奖励机制的系统,而不是对既得利益让步。一旦人们自愿加入这个系统,不管你建立的是联盟链、公有链还是 DAO, 你都不能在调整奖励机制上妥协了。

15、现在区块链技术越来越趋于主流,您觉得这项技术将对社会产生哪些影响?

Karl Floersch:「区块链让我们能够制定金融规则,当我们能够制定金融规则时,我们就可以设计奖励机制。当我们可以设计奖励时,我们就能改善人与人之间的交互方式。」——Mike Golden

设计奖励是每个开发者手中新的超能力。我们拥有民主化信任,人与人之间的协作成本也因此降低。这是我们取得的一大进步。现在是开发者们利用这种新的超能力为人类谋福利的时候。我们可以用众筹的方式积累资金,也可以推行自我主权身份。这种机会千载难逢,让我们好好利用这项技术来造福社会。

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