V神：如何參與Casper和分片？驗證節點需要做什麼？

在2018以太坊技術及應用大會上，以太坊創始人Vitalik Buterin在關於“Casper與分片技術最新進展”的演講中，分享了Casper Pos/分片的技術，尤其是從驗證者角度分析如何成為驗證節點，驗證節點有哪些責任等。另外，V神表示，目前來看，金融行業、遊戲行業與區塊鏈技術的結合較好。

以下是V神的演講全文：

Casper有一個全新的算法，算法的分片是解決方案，我會具體跟大家闡述一下這兩種技術的流程。

大家如果參與到Casper和分片，從節點角度來說要做什麼？

第一步是存款。 Casper是個驗證系統，換句話說，為了加入Casper，需要在權益當中有所存款，存款需要發送存款的交易，這是正常在以太坊上的交易。這個交易需要一個公鑰，32個以太幣和一個取款地址。

這里大家要注意，簽名公鑰和取款地址可以不完全一致，這意味著兩件事情：一是可以把簽名的權利分配給其他人。比如像我在全世界旅行，不可能一直帶著電腦，就可以把這個key給你的朋友，讓你的朋友為你簽名驗證，幫你參與到算法。但你不會把所有資金託付給一個朋友，即便你的朋友能代替你做簽名，但他也不能把你的錢取出來，你的錢唯一可以進入的地址是之前提供的取款地址，這就意味著第二件事，即你可以使用熱錢包來簽名，取款到冷錢包。我們剛才提到狀態驗證的機制，公鑰是在一個在線的電腦上，但資金永遠會留在冷錢包裡，這個公鑰是激活這部分資金，防止發給其他人，讓你的資金留在自己的電腦上。這種情況下，作為驗證者，就更加安全、有保障。

一旦你完成了取款交易之後，就進入了第二步：等待加入。這個可能需要一天的時間（這部分協議還沒有完全被確定），要等待這個協議把你加入驗證者的池。

第三步是參加驗證機制。有了存款之後，又等待了一天時間，你加入這個機制，已經進入了活躍驗證者的驗證池，這時候你就是個驗證者了。作為驗證者，在網絡當中有兩個關鍵功能，第一個是Casper的過程，來參與並且敲定主鏈，這意味著它可以確保主鏈上的區塊，超過一定點之後，主鏈上的區塊是不可逆轉的。一旦完成之後，主鏈就被敲定了，你就完成了工作。第二個是驗證分片上的區塊，我們的系統中不會所有人都來做區塊的驗證，這些區塊被可能分配到100個甚至更多的分片中，交易也是分開的，有不同的驗證者來驗證不同的區塊和交易。這是驗證者最主要的兩個功能。

Casper這個工具的主要目的是一個敲定工具，是鏈上共識機制的一部分，用於區塊的敲定，它可以給區塊更多的安全性。

分片的提案看起來是這樣子的，以太坊的分片提案包含100個子鏈，帳戶交易信息都是儲存在子鏈上的。

主鏈負責生成隨機數，隨機選擇哪個驗證者進入哪個分片、誰可以創立一個分區，並且保持驗證節點的追踪。如果你是一個驗證者，它會一直追踪你驗證節點的相關信息，比如你分配到什麼分片、你現在有沒有獎勵和懲罰。所有這些信息都是由主鏈完成的，除此之外，它還可以追踪子鏈上的區塊。

子鏈的責任比較簡單，主要做交易處理，並且存儲帳戶/合約狀態。它可以存儲絕大多數用戶比較關注的信息，每個階段是差不多1個小時左右，每個驗證節點由系統隨機分配一個分片，為了這個階段或為了這個小時，驗證節點的工作就是驗證，並且幫助確認這個區塊是在這個分片之上的。在任何的時間點，如果驗證節點被分配到某個特殊的分片上，比如我們一共有100個分片，有些人隨機選擇1%的驗證節點，來確認任意一個分片上的區塊。

接下來是“二次分片”。假設一個節點能處理N個交易，那麼主鏈能追踪N個分片，每個分片都能處理N個交易，所以系統一共能處理N^2個交易。這就是為什麼稱為二次分片的原因。如果你電腦的計算能力是翻一番，這時主鏈可以來追踪2倍的分片，系統能處理的交易是之前的4倍。

接下來看交聯（Cross-links），交聯是彼此間溝通的方式，並且是主鏈追踪分片的方式，主鏈不會追踪每個分片中的每個區塊，只會追踪交聯。每個交聯大概是100個左右為這個分片分配節點的簽名，並且在主鏈上確認這個分片節點的區塊。

驗證節點有以下責任：

1.作為驗證節點工作，驗證主鏈，並且驗證主鏈上的每個區塊，主鏈包括副鏈、交易以及對驗證節點的獎勵和罰款。

2.驗證兩個節點的區塊，目的是生成區塊、確認區塊/交聯。我們也可以經常在不同的分片中來回交換，做區塊的確認，還有分片和主鏈之間的交聯。

3.在分片上生成區塊。

4.在主鏈上生成區塊。

5.確認分片上的區塊已經交聯。

這些都是大家作為驗證節點的主要責任，也是大家在一個分片系統當中主要的工作。

如果在線正常運行的狀況發出了應該發出的信息，所有都是正常的，這種情況下會發現其他的三分之二節點正常，就可以拿到利息。

如果是離線問題，不過至少有三分之二的節點都在正常運行，會有一些小的懲罰。但是，如果大部分節點離線，那麼，會有大的懲罰。

第三種情況是最差的情況了，即簽名是錯誤或者跟自己有衝突的信息。你可能是在線的，但簽名的信息是不正確的。當我說到你籤的這個信息不正確，我可以更深入的講一下，但是現在我先不講它為什麼這樣，但我只知道這個情況發生了。這種情況是你要攻擊網絡，或者你被黑了，如果有這樣的情況發生，你會有一些懲罰。這個懲罰與其它犯錯驗證節點的數量是成比例的。

另外，如果你是無辜的，有這種情況出現是因為你被黑了，或者電腦有問題，或者數據有問題，這時你受的懲罰就會比較小。如果真的有攻擊發生，需要非常多的驗證節點，這時你的罰款就會非常大。攻擊系統的成本非常高，如果你作為個人的驗證節點出現了問題，成本是沒有那麼高的，是公正的。

這個機制希望激勵大家做驗證節點，也希望大家在設置時，能夠更好的保護自己的機制，盡量不與其它節點的安全保護同時失敗。比如你是一個高度去中心化的網絡，不同的節點會在不同時間上線或離線，不同的節點會在不同的時間被黑。如果是一個去中心化網絡，大家都有同樣的權益池，所有人都用不一樣的權益池，如果權益池被黑了的話，假設我們非常集中，所有人都會有非常高的罰款。

這也就是說：

1.不要加入和別人一樣的權益池。

2.不要跟別人用一樣的VPS。

3.不要跟其他人使用同樣的系統。如果你所有的節點都在這上面，就避免跟其他人撞車，一旦被黑了的話大家都賠很多錢，如果只有你一個人被黑的話也會損失很大，所以大家不要跟其他人使用同樣的系統。

4.不要跟其他人使用同樣的客戶端。這個機制是希望大家更好的去進行配置自己，不讓網絡同時有非常高的風險。

現在假設大家已經拿到自己的獎勵了，你希望能夠把這個以太幣提出來，該怎麼做？

最後一步，就是退出。即你的私鑰或提款地址都可以觸發取款過程，一旦觸發了取款過程，你的驗證節點會在大概7天后關閉，你退出了之後，需要等待4個月，來提取以太幣。

Q&A 環節：

提問1：我們做了四個應用都是以太幣的，你的新客戶計劃是什麼？

V神：我們的合約能夠幫助到用戶。

提問1：對我們來說挺沮喪的，要重寫很多東西。

V神：其實很多是相同的，我們希望在合約設計中有相同東西，即便有變化，但很多也是相似的。比較大的差異是考慮使用web S（音譯），有些合約需要重新撰寫。當然，我們還有其他的項目可以幫助你自動轉化以前的合約，都是有自動程序的。

提問1：你希望把延遲代碼用自動應用程序進行轉變嗎？

V神：是的。如果你有製作應用，這個應用可能會放在一個分片上，這個系統和現在的系統比較相似。如果你使用的是一個翻譯器，這個過程應該不會太難。

提問1：我想跟你說最後一句話——“我超愛你”。

提問2：你好！非常感謝你的分享！我的問題是什麼才能用，什麼時候才能做分片的驗證者？

V神：我們希望在1、2個月之後完成這個工作。現在團隊已經開始了對它進行落地使用，但可能花上一年時間才進行推廣，我們希望一部分系統用大家用到，但現在來說還為時過早。非常感謝！

V神：我不知道。

V神：我不知道。

主持人：謝謝！ “我愛你”、“我喜歡你”的都會記錄在鏈上。

提問4：您說到了交聯，我也對它非常感興趣。像我們這樣的開發者看的是關於以太坊的更新，您說到了很多新的名字，我們想知道它的能力能不能跑在不同的區塊鏈上？如果我們在其他區塊鏈上用其他代碼，您說的交叉聯接的互操作性是不是非常強？

V神：有很多團隊在這方面努力，希望提高互操作性。不同的項目在不同的區塊鏈上同時跑代碼。還有交聯的去中心化的項目，一旦看到多功能的區塊鏈，上面可以同時進行多種應用，有很多人希望將這些不同的區塊鏈合在一起。所以總的來說，我覺得它的互操作性可以實現。

提問5：很榮幸在這裡見到你，我來自區塊鏈媒體。之前在韓國我看到了一些圓桌討論，有非常多參與者都是來自區塊鏈領域地。我的問題是：什麼時候區塊鏈才能夠和某個特定領域、行業結合在一起？現在有很多應用跑在以太坊上面，您認為哪個行業能夠走在其他行業的最前面成為領跑者，最有希望把區塊鏈用在自己的行業中？

V神：我覺得金融行業可能應用得最早，另外還有遊戲行業，遊戲行業也在快速應用它。我們當然也看到了很多其他的行業有各種各樣不同的想法，比如身份認證、價值鍊等等，有很多能力擴展的應用。

我是Odaily的齊明，探索真實區塊鏈，交流請加微信qingmoruoshui，煩請備註姓名、公司、職務。