本文基于论文《Combining GHOST and Casper》(Buterin et al., 2020)及《Casper the Friendly Finality Gadget》(Buterin & Griffith, 2019),系统讲解以太坊权益证明共识协议的设计原理。
区块链共识协议需要同时满足两个看似矛盾的目标:
在传统的 Nakamoto 共识(PoW + 最长链)中,这两个目标只能被概率性地满足——你永远无法 100% 确定一笔交易不会被撤销,只能说"六个确认后概率极低"。
以太坊的 PoS 共识层(Consensus Layer,CL)需要做到:
Gasper 的答案是:用 LMD-GHOST 保证活性,用 Casper FFG 提供最终性,两者组合成完整协议。
在深入两个子协议之前,先理解以太坊 CL 的时间单位。
Epoch 0 Epoch 1
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S0 S1 S2 S3 S4 S31 S32 S33 S34 S35