Ethereum Casper - fork choice rule 之GHOST 與 RPJ

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UPDATE : 
文中的RPJ在8/16之後被改為IMD（Immediate message driven）
「2018.08.16: I am from now on going to use “immediate message driven GHOST” to refer to what I previously referred to as “recursive proximity to justification” or “RPJ”.」


本篇在介紹Casper FFG POS鏈，鏈分叉的解決方法

在POW的世界中，就是比挖礦速度來決定最長鏈，那POS勒?! 怎麼解決分叉的問題？怎麼確認哪條分叉是有效的鏈？如果有一小群attackers ，假造了一堆block，變成最長的鏈，大家就傻傻的follow嗎?!

Casper FFG 一開始選用GHOST(Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree) 作為選擇有效鏈的方式。GHOST原則上就是選總分最高的那條鏈當作有效鏈（在Casper FFG中，選擇最多人投票的鏈當作主鏈，而不是最長的當主鏈，所以這邊都是寫有效鏈，而不是最長鏈），下面是一個例子


最上面黃色的是最新被確認(finalized)的block，綠色的(I J)是鏈的head，每個區塊上的字母，代表簽章的人

  • C沒有被選擇，是因為B的簽章數比C多
  • F沒有被選擇，是因為(G H)的簽章數是5(G,H,I,J,M)，而F只有3(F,K,L)
  • (I J)簽章數是2，多於M(1個)，所以最後選定是 (I J) 這個區塊

GHOST選定有效鏈方式大概就這樣，還滿直覺的。

前幾週，對於GHOST選鏈的方式作了一些小修改，提出新的方式叫做RPJ（Recursive Proximity to Justification）。GHOST是票數多的當選，而RPJ是比最大值，也就是取每條分叉上的最大值，擁有最大值的那條鏈即為有效鏈。


以這個鏈為例，黃色分鏈最大值為51，綠色分鏈最大值為65，所以綠色鏈會被選為主鏈，就這樣（講完覺得有點空虛....XD）。為什麼會改用RPJ？這個方式的概念是，如果某個block被證明是合法的(justified)，這隱含了這個block的祖先們也被證明是合法的，所以後代可以基於這個blocks被justify的機率是高的。
原文在這裡
The philosophy here is that if a block is justified, that implicitly justifies its ancestors as well, so the proximity of a block to being justified is really the minimum of the proximities of any of its descendants. 
然而，這個方式也不是沒缺點，RPJ缺少了stability。以上面的例子來說，如果黃色的分鏈其他的validator繼續投票，有效分鏈就會變成黃色鏈了。不過Vitalik也提到，如果是在每個block都做justification，而不只是check point，就可以解決stability這個問題，不過這個提議或許還需要社群作討論才會有結論，就先知道就好。


reference: 
https://ethresear.ch/t/attestation-committee-based-full-pos-chains-version-2/2427

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