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Unitalk | 驶向共识协议新征程:安全有活性的 CBC Casper

全球视角,独到见解

Unitimes AMA (Ask Me Anything)是 Unitimes 重点打造的微信群线上问答系列活动,每周举办一期。我们邀请发展较成熟的区块链项目的创始人、CEO、CTO 或核心开发者等嘉宾做客社群,与群成员就该项目的突出技术亮点以及用例等进行高质量互动问答,旨在学习交流区块链最新技术和应用。

Unitalk | 驶向共识协议新征程:安全有活性的 CBC Casper

期数:第 45 期

特邀项目:CasperLabs

特邀嘉宾:Medha Parlikar

主题:驶向共识协议新征程——安全有活性的 CBC Casper

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以下为本期 AMA 的精选问答。

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Unitimes:Medha, Sanaya 你们好,欢迎做客 Unitalk。可以向大家介绍一下自己和 CasperLabs 吗?

Medha:当然!大家好,我是 CasperLbas 的联合创始人及 CTO。

Sanaya:我是市场总监,管理团队的产品、内容、社区等事宜。

Medaha:CasperLabs 是 Layer1 解决方案,由 CBC Casper 权益证明的首次实现驱动。我们在构建一个真正可扩展、易于使用且安全的智能合约平台。我们致力于搭建一个为开发者、验证者和最终用户消除主流采用障碍的平台。

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Unitimes:CasperLabs 想解决的市场痛点是什么?为什么会成立 CasperLabs?

Medha:我们正在创建一个平台,帮助将区块链技术进入主流市场。第一代区块链存在一些大问题:难以大规模运行,成本太难以预测,并且难以构建和落地应用。

我们正在建立的是一个消除主流应用障碍的网络。CasperLabs 网络未来即使扩大规模也可以保持高效,并且始终会是去中心化和公开的。

开发者可以更容易地开发区块链应用程序,终端用户也更容易接受。开发者可以使用他们熟悉的工具、语言和工作流程来构建在计算机和区块链上运行的应用程序。因为我们支持任何编译为 Web Assembly (WASM)的语言,如 RUST。此外,与其他平台不同,在我们的平台上获取应用程序和升级智能合约非常简单。

我们正在使运行 Dapp 的成本可预测,这样应用程序开发者不必仅因为网络的增长和普及而支付更多费用。

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Unitimes:您提到 CasperLabs 是一个消除主流应用障碍的网络,如何消除主流应用障碍呢?

Medha:我们使用 WASM 语言,所以开发人员不需要学习新的特殊语言。目前,我们的平台可与 Rust 配合使用,还会支持 Typescript。我们还用 GraphQL 之类的现有工具进行状态查询。

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Unitimes:所以将来也许可以使用 Java,Solidity,Python 等语言在 CasperLabs 网络上进行构建是吗?

Medha:在为每种语言创建 WASM 编译目标后,我们就能添加对这些语言的支持。

Sanaya:尽管 Java、Python 等语言确实可以用于工作,但 Solidity 是一种专有语言。大家可以在这里找到更多非常棒的编程语言:

https://github.com/appcypher/awesome-wasm-langs

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Unitimes:CasperLabs 如何使 Dapp 的成本可预测?谁来支付 Dapp 的费用?如果网络费用激增怎么办?

Medha:我们的平台使用以太坊的 Gas 费用模型。我们在创建一个让公司可以用固定的价格购买计算机模型,从而使成本可预测。我们的平台可以扩展,所以应该不会有网络费用激增的情况。

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Unitimes:您在 500 强公司有数十年的工作经验,2017 年才进入区块链行业,这个转变对您来说有哪些挑战吗?

Medha:刚进入区块链行业的时候,除了带领团队,我还要编写技术规范以及计划项目发布。学习区块链技术的相关知识极具挑战性,协助构建平台的技术规范也并非易事。项目的准备时间也总是非常紧张。

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Unitimes:从 CasperLabs 创立以来你们做了哪些事情?取得了哪些成就?尤其是最近一段时间,有什么新进展吗?

Medha:我们于 2018 年 10 月 31 日启动了 CaspeLabs。2019 年 7 月,发布了公共开发者网络:https://clarity.casperlabs.io/。我们都有稳定的节点版本发布,添加新的功能并提升稳定性。下一个版本计划在下周发布,预计明年 3 月上线测试网。我们还在 10 月完成了可证明的、安全、有活性的 CBC Casper 协议的数学论证。我们是第一个提出完整协议内容的机构——可证明的、安全且有活性的协议,并且仍然保持去中心化的特性。

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Unitimes:我们知道共识协议有两大特性:安全性与活性。如何判断一个协议是否安全或有活性呢?

Medha:是的,安全性与活性是共识协议的两大特性 / 定理。一个去中心化的共识协议必须提供这两个定理的证明:

1)安全性:如能证明交易不可逆,则安全。

2)活性:如能证明该网络会始终如一 (即永远) 地做出决定,则有活性。

如果协议不会做出不一致的决定 (交易已完成且不会撤消),则该协议是安全的;如果能够保证协议最终会做出决定,则该协议是有活性的。第一个定理本质上是终结性检测器机制的另一个名称,也是两者中较容易证明的一个。第二个定理往往很难证明,几乎所有研究的区块链设计中都会存在这个问题。

9

Unitimes:我在网上看到了 CasperLabs Highway 的介绍,指出 Highway 是一个安全且有活性的协议。你们是如何同时解决安全性和活性问题的呢?

Medha:这是个好问题。Highway 创造性地为最终性提供了一个“峰会”(summit) 架构,其中包括协议“等级”。为了有效地实现活性,设计使用了带有动态轮次系统的伪随机领导者序列 (pseudorandom leader sequence)。

Highway 中理想的“轮次”(round) 为一个时间间隔,在此时间间隔内,伪随机选择的领导者 (pseudo randomly selected leader) 提议一个区块,验证者为该区块发送两层确认消息。但轮次的时长不是固定的,即使不是所有节点都使用相同时长也可以正常工作。这样网络可以自我调整,从而始终保持最快的运行速度。

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Unitimes:可以具体解释一下“峰顶”结构和“协议等级”吗?“等级”是如何划分的?

Medha:“峰会”是消息图中的特定模式,消息的第一层都投票支持同一个区块。此外还有其他层,会引用第一层消息及其哈希,从而对其进行确认。

参加“峰会”的验证者越多,层次越多,这些消息所投票的区块安全级别就越高。

下图是一个“峰会”的例子,可以在 DAG 的“阻塞点”(chock point) 中看到 2 个区块的协议层。

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Unitimes:CasperLabs Highway 是 CBC Casper 的扩展研究吗?如果是,是如何拓展的?

Medha:没错,CasperLabs Highway 从两方面对 CBC Casper 进行延申。一方面,Highway 为检测不同阈值下的安全性提供了一种新颖、高效的方法。另一方面,Highway 为 CBC Casper 框架提供了首个活性策略规范。这对区块链行业而言是重要的一步;同时,我们还通过开源许可证向公众发布 CasperLabs Highway,鼓励进一步的创新以造福所有人。

Sanaya:大家还可以在这里了解更多关于 HIghway 的信息,文章中也附了 Github 链接方便大家获取更深入的了解:

https://medium.com/casperlabs/introducing-casperlabs-highway-552d7c2ee1b4

中文版 Highway 介绍:

https://bihu.com/article/1396582134

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Unitimes:有很多协议在尝试解决扩展性和安全性问题,Casper 共识协议和拜占庭容错类 (BFT) 共识协议有什么不同?

Medha:大多数 BFT 协议在交易顺序上达成共识。Highway 则仅就区块的有效性和区块的权重 (对区块进行投票的验证者的数量) 达成共识,这样系统能够完全处理同时发生的事件 (不冲突的交易,如双重花费)——因为交易顺序无关紧要。Highway 则支持区块合并,可以在合并过程中检测是否有冲突交易。

另外:大多数共识算法都有一个固定的协议内容错阈值。借助 CBC Casper,每个客户端都可以设置自己的阈值,以在延迟和安全性之间进行权衡。

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Unitimes:CasperLabs 的代码是否开发者友好?

Medha:我们的代码都是开源的,并且我们会尽力编写简洁且开发者友好的软件。

Sanaya:也可以在 github 查看 CasperLabs 的代码 :

https://github.com/CasperLabs/CasperLabs

节点是用惯用的 FP 风格的 scala 编写的,任何熟悉该风格的开发人员都应该可以使用。我们的执行引擎是用 RUST 编写的,任何 RUST 开发者都应该可以使用,甚至 C ++的开发人员应该也可以。

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Unitimes:CasperLabs 和以太坊是什么关系?

Medha:CasperLabs 和以太坊都专注于 Casper 的研究。在 CasperLabs 内部也有几位以太坊基金会的前成员,几位现任以太坊团队的董事会成员同时也是 CasperLabs 的董事会成员。我们与以太坊研究人员和核心开发人员有良好的合作关系,共享知识和研究。

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Unitimes:未来会招揽中国的开发者吗?

Medha:我们团队现在就有来自中国的开发者 Abner Zheng:

https://github.com/AbnerZheng

当然,后续有扩招计划时,也欢迎更多的中国开发者加入我们!

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Unitimes:您之前提到有通过开源许可证向公众发布 Highway,现在大家可以参与开发了吗?如何加入 CasperLabs 的开发者网络?

Sanaya:开发者网络的公共区块浏览器网址是_https://clarity.casperlabs.io_。大家可以创建账户,使用通证。可以向其他账户发起交易,编写智能合约并将其部署到平台。也欢迎大家参与我们的社区会议或每周讨论。

如果大家有兴趣继续了解更多信息,可以添加我的微信(ssmirpuri)加入我们的中国社区。也可以在我们的网站上找到我们其他社区和官方渠道的链接:

https://casperlabs.io/__

大家也可以在推特上关注我们:@meetcasperlabs,或者上 Github 查找更多资料 :

https://github.com/CasperLabs/CasperLabs__

以上是本期 AMA 的全部内容,非常感谢社群成员对 Unitimes 的大力支持,感谢 Medha 和 Sanaya 的耐心解答!

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