什麼是以太坊Casper？

由社群使用者提交- 作者：William M. Peaster

Casper的實施標誌著以太坊已經轉換為Proof of Stake（PoS）區塊鏈（也稱為以太坊2.0）。雖然在2015年夏，以太坊於作為工作權益證明（PoW）協議的區塊鏈問世，但開發人員早已計劃將其過渡到PoS模型中。在完成轉換後，挖礦將不再是以太坊網路的一部分。

目前為止，在以太坊生態系中已經有兩個共同開發的Casper版本：Casper CBC和Casper FFG。 CBC版本最初由以太坊基金會研究員Vlad Zamfir提出。儘管對CBC的研究最初側重於公共區塊鏈的PoS協議，但它已經發展成為一個更廣泛的研究領域，其中包括一系列的PoS模型。

Casper FFG的研究由以太坊共同創辦人Vitalik Buterin主導。最初的提議包括混合PoW/PoS系統，但實施仍在討論中，新提案最終可能僅使用PoS模型取代。

值得注意的是，Casper FFG正計劃推出以太坊2.0。但是，這並不意味著Casper CBC就沒有任何動作。事實上，它可能會在未來取代Casper FFG。

雖然兩個版本都是為以太坊開發的，但Casper是一種PoS模型，也可以在其他區塊鏈網路中推廣和使用。

Casper工作原理

從以太坊1.0到2.0的過渡稱為“Serenity”升級。它包括三個不同的階段。在其初始階段（階段0），啟動了名為Beacon Chain的新區塊鏈。 Casper FFG將制定規則推動這種全新的基於PoS區塊鏈的共識機制。

與PoW挖礦所不同，PoW協議中礦工需要運行昂貴且專業的設備來創建和驗證交易區塊，隨著Casper的實施，以太坊將不再需要挖礦的過程。新交易區塊的驗證和確認將由區塊驗證器來完成，區塊驗證器將根據其股權進行選擇。

換句話說，每個驗證人的投票權將由他們持有的ETH數量決定。例如，持有64 ETH的用戶所擁有的投票權重將比僅持有最小金額的用戶高出兩倍。要成為Serenity升級第一階段的區塊驗證器，用戶將需要存入32 etether（ETH）的最低股權，將其存入基於以太坊區塊鏈（1.0）的特殊智慧合約。

如果一切正常，將選擇隨機的驗證器提交新產生的區塊，並最終獲得區塊獎勵。區塊獎勵可能僅包括交易費用，因為不存在有區塊獎勵。  

然而，需要注意的是，每種PoS協議的實現方式可以不同，分為不同的獎勵模型。 Casper模型仍處於開發中，還有很多細節尚未明確。

Casper的優點

Casper的一個優點是使權益證明成為可能，它將有助於以太坊變得更加節能和友善。在電力和運算資源方面，基於PoW的模型對系統硬體的要求很高。相較之下，PoS模型在這方面的需求就很低。而當以太坊在最後實施了完整的PoS模型時，將不再需要礦工來維持區塊鏈的運行，因此所需的資源將更低。

Casper的另一個潛在優勢與安全性有關。實質上，Casper將用作篩選器，負責對鏈中的區塊進行排序。從根本上說，它將成為以太坊2.0分散式帳本的記帳員。因此，如果有驗證者想要篡改數據，他們將會從網路中迅速刪除並受到懲罰。懲罰規則是扣除驗證者的抵押（ETH），這意味著違規的成本將非常高昂。但是，開發人員仍在討論發生51％攻擊的可能性。

最後，有解釋說Casper將使以太坊具有更高的去中心化。目前，那些在網路上具有強大統治能力的節點是擁有大量挖礦資源的使用者。而未來，任何能夠持有適量ETH的用戶，都能夠協助確保以太坊區塊鏈的安全。

限制

要最終開發和實作Casper，還有很長的路要走。目前，其效率和安全性仍未得到證實。有許多細節還需要重新定義和調整。新版本在Serenity升級的第0階段上線前，我們都無法確定它的功能和表現。

理論上的限制也仍然存在，如果以太坊的驗證系統遭到破壞，Casper將無法產生新的區塊。鑑於目前的架構，Caspe無法完全抵抗51％的攻擊。除此之外，還需要一個正式的規範來概述回應攻擊時可能需要的fork規則。

總結

以太坊正在逐漸摒棄挖礦而選擇使用權益證明的方式，用戶可以在相應的充值地址中存入以太幣（ETH）來維持區塊鏈運作。 Casper是一種用於產出區塊的技術，可以促成以太坊的這項轉變。

Casper將有助於創建基於乙太網路2.0升級的基礎設施，並將使其更為順暢地過渡到PoS模型中。此外，區塊鏈領域的開源特性也意味著Casper的顯著優勢可以被其他專案進行分叉、修改和重構。

當Casper正式推出時，它將標誌著以太坊進入史上另一個重要的里程碑。至於Casper何時能夠發布，以太坊研究員Justin Drake先前曾透露，可能將在2020年1月3日（比特幣11歲生日時）發布Casper第一階段。然而，該日期仍充滿不確定性。此次版本發布可能會在2020年的任何時刻。