プルーフ・オブ・ステークへのBitcoinerのガイド

これはによる意見編集です スコット・サリバン。

通常、Bitcoiners は Shitcoin ランドで何が起こっているかについてあまり気にしませんが、イーサリアムが統合された今、 ステークホルダー (PoS)、Bitcoin Twitter でかなりの話題がありました。 もちろん、ビットコインのネットワーク自体には影響はありませんが、この「アップグレード」にはまだ注意を払う価値があると思います。 イーサリアムがプルーフ・オブ・ワーク (PoW) に関連する「汚れた」「無駄な」外部性を一掃した今、私たちは物語の戦いで手袋が外れることが期待できます。 .

PoS がどのように機能するかを学ぶことは、PoW と PoS の違いとトレードオフを理解するための非常に良い方法です。 PoS に反対するハイレベルな議論 (PoS はより許可制で、中央集権的で、少数独裁的であるというもの) を以前にすべて見たことがありましたが、詳細を調べずに、すべてが手荒に感じられたことを認めます。 実際に PoS アルゴリズムに飛び込むことで、これらすべての特性が第一原理からどのように自然に発生するかを確認し始めることができます。 PoS アルゴリズムがどのように機能するのか、なぜこのような特性が得られるのかに興味がある場合は、読み進めてください!

二重支出の問題を解決する

解決しようとしている問題の簡単な要約から始めましょう。 分散型台帳を維持しようとしている暗号通貨ネットワークに参加者の大規模なグループがあるとします。 ここに問題があります。どの新しいトランザクションが「正しい」かについて全員が同意するように、新しいトランザクションを全員の台帳に追加するにはどうすればよいでしょうか? PoW はこの問題を非常に洗練された方法で解決します。トランザクションはブロックにグループ化されるため、各ブロックの生成には大量の計算作業が必要になります。 必要な作業量は、ブロックが平均で 51 分ごとに生成されるように増減することができ、次のブロックが作成される前に、新しいブロックがネットワーク全体に伝播する十分な時間を与えます。 あいまいさは、最も多くの作業を伴うチェーンを選択することで解決され、二重支出ブロックが追いつくにはグローバル ハッシュパワーの少なくとも XNUMX% が必要なため、二重支出が防止されます。

しかし、ここで、これらすべてを最初に可能にしたサトシ・ナカモトの重要な洞察を破棄したいとします。 結局のところ、これらの厄介な ASIC はうるさくて迷惑であり、ジョージ・ソロス、ビル・ゲイツ、ヒラリー・クリントンのすべてのプライベート ジェットを合わせたよりも多くのエネルギーを消費します。 話しただけで、どの取引が真実であるかについて明確に同意できる方法はありますか?

Ethereum のプルーフ オブ ステークは、51 つの重要な要素を使用してこの問題を解決することを提案しています。 XNUMX つ目は、特別な「チェックポイント ブロック」をときどき作成することです。その目的は、さまざまな時点でシステムの「真実」についてネットワーク内の全員に保証することです。 チェックポイントの作成には利害関係者による XNUMX 分の XNUMX の多数決が必要であるため、バリデーターの過半数が、その時点での真実が実際に何であったかについて合意したという保証があります。 XNUMX 番目の要素は、ネットワークにあいまいさを加えたユーザーを罰することです。これは「スラッシング」と呼ばれるプロセスです。 たとえば、バリデーターがフォークを作成したり、古いサイドチェーンに投票したりした場合 (XNUMX% 攻撃と同様)、彼らの賭け金は削減されます。 バリデーターは非アクティブのために削減することもできますが、それほどではありません。

これは、PoS が負の (ペナルティベースの) インセンティブ システムに基づいているという、PoS の背後にある最初の原則につながります。

これは、ポジティブな (報酬ベースの) インセンティブ システムであるビットコインやプルーフ オブ ワークと大きく対照的です。 ビットコインでは、マイナーがルールを破ろうとする可能性があります — ブロックの形式が不適切である、トランザクションが無効であるなど — しかし、これらのブロックは完全なノードによって無視されます。 最悪のシナリオは、わずかなエネルギーの浪費です。 マイナーは古いブロックを自由に構築することもできますが、ハッシュパワーの 51% がなければ、これらのチェーンは決して追いつくことができず、エネルギーを浪費するだけです。 意図的かどうかにかかわらず、これらのアクションに参加するマイナーは、蓄積されたビットコインやマイニング マシンを失うことを心配する必要はありませんが、新しい報酬を得ることはありません。 ビットコイン マイナーは、恐怖の中で生きるのではなく、行動を起こし、リスクを冒す側で過ちを犯す可能性があります。

世界は、イーサリアムランドに住むバリデーターにとって非常に異なる場所です。 バリデーターは、懸命に働いてネットワークにセキュリティを追加することで報われる代わりに、実際の作業は行いませんが、貯蓄が炎上するのを見ないように、ノードが誤動作しないように注意する必要があります。 提案された変更がネットワークに加えられた場合、バリデーターの最初の本能は、他のすべての人が行っていることに準拠することです。そうしないと、斬首されるリスクがあります。 バリデーターになることは、毎日卵の殻の上を歩くようなものです。

ちなみに、イーサリアムネットワークの共同創設者であるヴィタリック・ブテリン氏によると、負のインセンティブシステムの下で生活することは、ええと、プルーフオブステークの「利点」のXNUMXつです。 よくある質問:

では、スラッシュは実際に技術レベルでどのように機能するのでしょうか? そもそも何かをスラッシュするために、まずすべてのバリデーターのリストを作成する必要があるのではないでしょうか? 答えはイエスです。 イーサリアムでバリデーターになるには、まず ETH を特別な「ステーキング」アドレスに移動する必要があります。 チェックポイント ブロックには XNUMX 分の XNUMX の多数決が必要なので、このリストはスラッシュだけでなく投票にも必要です。

すべてのバリデーターのリストを常に維持することには、いくつかの興味深い意味があります。 参加するのはどれくらい難しいですか？ 離れるのはどれほど難しいですか？ バリデータは他のバリデータのステータスに投票できますか?

これは、PoS が許可されたシステムであるという、PoS の背後にある XNUMX 番目の原則につながります。

バリデーターになるための最初のステップは、ETH を特別なステークアドレスに入金することです。 ETHはいくらですか？ 最低必要額は 32 ETH、またはこの記事の執筆時点で約 $50,000 です。 コンテキストとしては、まともなビットコイン マイニング リグは、通常、9 桁の数千ドルで実行され、ホーム マイナーは、数百ドルで単一の SXNUMX から始めることができます。 公平を期すために、ETH の高い入場料には 技術的な理由、ステークが高いほどバリデーターが少なくなり、帯域幅が低下するためです。

つまり、入金手数料は高いですが、少なくとも32 ETHを所有している人はいつでも自由に参加または退会できますよね? そうではありません。 がある セキュリティリスク バリデータの大規模な連合がすべて同時に出入りする場合。 たとえば、ネットワークの大部分が一度にすべて離れた場合、どちらのチェーンでも切断されることなく、決して離れなかったフォークをリプレイすることで、ファイナライズされたブロックを XNUMX 倍に費やすことができます。 このリスクを軽減するために、オンランプとオフランプには組み込みのスループット制限があります。 現在これ 制限 エポックごと (4 分ごと) に max(65536,|V|/6.4) バリデーターに設定されており、出入りの両方で同じです。 これは、およそ XNUMX か月ごとに XNUMX つの完全なバリデータ セットに相当します。

ちなみに、バリデーターが「終了」トランザクションを発行して検証を停止することは現在可能ですが、実際に資金を引き出すためのコードはまだ書かれていません。 ちょっと「ホテル・カリフォルニア」に似てる…

新しいバリデーターの承認の背後にあるインセンティブについて、最後にもう XNUMX つポイントがあります。 あなたが、四半期ごとに定期的に配当を支払う安定した大企業の株主であるとします。 新しい株式を無料で譲渡することは理にかなっていますか? もちろん、そうすることは、既存のすべての株主の配当を希薄化するためです。 PoS にも同様のインセンティブ構造が存在します。これは、新しいバリデーターが存在するたびに既存のすべてのバリデーターの収益が希薄化されるためです。

理論的には、バリデーターは、新しいバリデーターを追加するすべてのトランザクションを単純に検閲することができます。 しかし、実際には、そのような率直なアプローチはありそうにないと思います。 これは非常に注目に値し、イーサリアムの「分散化」のイメージを一晩で破壊し、価格を暴落させる可能性があります。 代わりに、より微妙なアプローチが使用されると思います。 たとえば、時間の経過とともにルールがゆっくりと変化し、「セキュリティ」や「効率」などの言い訳が提供されて、バリデーターになることが難しくなる可能性があります。 新しいバリデーターを犠牲にして既存のバリデーターを強化するポリシーは、大声で話すかどうかにかかわらず、経済的な追い風をもたらすでしょう。 なぜ PoS が少数独裁に傾くのか、その理由が見えてきます。

Casper アルゴリズムの概要

PoS の背後にある高レベルの戦略がわかったところで、アルゴリズムは実際にどのように機能するのでしょうか? チェックポイントとスラッシュの背後にある主なアイデアは、と呼ばれるアルゴリズムで提唱されました。 キャスパー、そこで始めましょう。 キャスパー自体は実際にはブロックを生成する方法について何も指定していませんが、既存のブロックチェーン ツリーの上にチェックポイント/スラッシュ戦略を重ねる方法のフレームワークを提供しています。

最初に、任意の定数 (C) が「チェックポイント間隔」数として選択されます。これにより、チェックポイント間に発生するブロックの数が決まります。 たとえば、C=100 の場合、ブロック 0、100、200 などでチェックポイントが発生します。 次に、どのチェックポイント ブロックを次の「正当な」チェックポイントにするかについて、すべてのノードが投票します。 バリデーターは、単独のブロックに投票するのではなく、実際には (s,t) チェックポイントのペアに投票します。これは、以前に正当化されたチェックポイント ソース「s」を新しいターゲット チェックポイント「t」にリンクします。 チェックポイント リンク (s,t) がステークによって XNUMX 分の XNUMX の多数決を獲得すると、「t」が新しい正当化されたチェックポイントになります。 以下の図は、チェックポイントのツリーの例を示しています。

この図では、h(b) 関数は「チェックポイントの高さ」、たとえばブロックの 100 の倍数を参照しています。投票が特定の時点で失敗した場合に発生する可能性がある、200 番目のブロックごとに必ずしも正当化されるとは限らないことに気付いたかもしれません。身長。 たとえば、高さ 50 で 200 つの別々のチェックポイントがそれぞれ 300% の票を獲得したとします。 XNUMX 回の投票は削減可能な違反であるため、XNUMX 分の XNUMX の投票を達成するために一部のバリデーターが喜んで自分の賭け金を削減しない限り、システムは「スタック」します。 解決策は、全員がチェックポイント XNUMX を「スキップ」し、ブロック XNUMX で「再試行」することです。

チェックポイントが正当化されたからといって、それがファイナライズされたわけではありません。 チェックポイントがファイナライズ済みとしてカウントされるためには、次の可能な高さで正当化された別のチェックポイントがすぐに続く必要があります。 たとえば、チェックポイント 0、200、400、500、および 700 がすべて正当化され、一緒にリンクされている場合、チェックポイント 400 のみが「ファイナライズ済み」としてカウントされます。

用語は非常に正確なので、100 つのカテゴリを要約してみましょう。 「チェックポイント」は、高さ C*n で発生する任意のブロックです。したがって、C=0 の場合、高さ 100、200、300、200 などのすべてのブロックがすべてチェックポイントになります。 高さ 0 で複数のブロックが作成されたとしても、それらは両方とも「チェックポイント」になります。 チェックポイントが高さ XNUMX のルート ブロックである場合、またはバリデータの XNUMX 分の XNUMX が、以前に正当化されたチェックポイントと現在のチェックポイントの間のリンクを作成することに投票した場合、チェックポイントは「正当化」されます。 正当化されたチェックポイントは、次の可能な高さで別の正当化されたチェックポイントにリンクする場合、「ファイナライズ」されます。 最終チェーンであっても、すべてのチェックポイントが必ずしも正当化されるわけではなく、正当化されたすべてのチェックポイントが必ずしもファイナライズされるわけではありません。

キャスパー斬りのルール

Casper のスラッシュ ルールは、バリデーターの少なくとも XNUMX 分の XNUMX がスラッシュ ルールに違反しない限り、XNUMX つの確定済みチェックポイントが XNUMX つの別々のフォークに存在することが不可能になるように設計されています。

つまり、ファイナライズされたチェックポイントのみが、明確な「真実」ブロックとしてカウントされます。 正当化された XNUMX つのチェックポイントがフォークの両側で発生する可能性さえありますが、XNUMX つのファイナライズされたチェックポイントは発生しません。 また、次のファイナライズされたチェックポイントがいつどこで発生するかについての保証はありません。チェーンの分割が発生した場合は、ファイナライズされたブロックがどこかに表示されるまで座って待つ必要があります。正しい」チェーン。

Casper には、このプロパティを適用する XNUMX つのスラッシュ ルールがあります。

最初のルールは、ターゲットの高さが同じチェックポイントで二重投票を行うことを禁じているため、バリデーターがターゲットの高さが 200 の 2 つの異なるチェックポイント ブロックに投票した場合、それはスラッシュ可能な違反になります。 このルールの目的は、チェーンが同じ高さの 3 つの異なる正当化されたチェックポイントに分割されるのを防ぐことです。これには、バリデータの投票総数の 2/3 + 4/3 = 200/300 が必要になるため、少なくとも 400 分の XNUMX の投票が必要になるためです。のバリデーターがスラッシング規則に違反しました。 ただし、前に見たように、正当化されたチェックポイントが特定のブロックの高さを「スキップ」する可能性があります。 チェーンが異なるターゲットの高さに分かれるのを妨げているのは何ですか? たとえば、チェックポイント XNUMX を XNUMX と XNUMX の正当化されたチェックポイントに分岐させることはできませんでした。

ここで 300 番目のルールが登場します。これは基本的に、バリデーターが他の投票内に投票を「挟む」ことを防ぎます。 たとえば、バリデーターが 500 → 200 と 700 → 2 の両方に投票した場合、それはスラッシュ可能な違反になります。 チェーン分割の場合、XNUMX つのブランチが最終的なチェックポイントを確認すると、バリデーターの少なくとも XNUMX 分の XNUMX が規則 XNUMX に違反しない限り、他のブランチは正当化されたチェックポイントを確認できなくなります。

理由を理解するために、ブロックチェーンが正当化されたチェックポイント 500→800 と 500→900 に分岐し、ある時点で最初のチェーンがリンク 1700→1800 で最終的なチェックポイントを見たとします。 1700 と 1800 の両方がフォーク #1 でのみ正当化できるため (誰も最初のスラッシング規則に違反していないと仮定して)、2 の後にフォーク #1800 が正当化されたチェックポイントを確認できる唯一の方法は、高さ H1800 の間に投票されたリンクがあった場合です。 しかし、この投票は 1700→1800 リンクを「サンドイッチ」し、1700 分の 1800 の投票を必要とし、2→XNUMX はすでに XNUMX 分の XNUMX の投票で可決されているため、バリデーターの少なくとも XNUMX 分の XNUMX がルールを破る必要があります # XNUMX. Casper の論文には、この特性を示す素晴らしい図があります。

それだけです。Casper のルールに従うだけで問題ありません。

かなり単純に見えますよね？ PoSはコンセンサスを維持するための絶対的な最後の手段としてスラッシュを使用するだけであり、バリデーターに特定の振る舞いをさせる強要的なメカニズムとしてではないと確信しています…そうですか?

これは、PoS の背後にある XNUMX 番目の原則につながります。ルールはありません。 「ルール」とは、他の人が言うことです。

ある日、あなたのノードはキャスパーのすべての命令を技術的に厳密に守っていたかもしれませんが、次の日には他の人が好まないことをしていたために貯蓄が大幅に減ってしまうかもしれません。 一度「チームレッド」トランザクションを承認しましたか? 明日、「ブルーチーム」の過半数があなたを切り刻むかもしれません。 それとも、反対のことをして、あまりにも多くの「チームレッド」トランザクションを省略したのでしょうか? 明日、「チームレッド」の過半数が検閲のためにあなたを斬るかもしれません. 斬新な能力は、OFAC (外国資産管理局) の検閲の限られた範囲をはるかに超えています。 PoS はメキシコのノンストップのスタンドオフのようなものであり、そこでは斬撃の暗黙の脅威が常に存在します。

論争の的となっているハードフォークで、「間違った」側に参加した人を罰したい場合に備えて、両側が他方のフォークの検証ルールをハードコーディングしたとしても驚かない. もちろん、これは核の選択肢であり、核兵器のように、双方が報復攻撃のみを選択する可能性があります。 個々のバリデーターのほとんどは、政治的自己犠牲よりも経済的自己保存を優先するという点で中立的だと思いますが、それが切り捨てられるのを避けるための正しい動きであると感じた場合、表向きは味方になるかもしれません。

今何時ですか？

チェックポイントとスラッシュの基本がわかったので、Gasper と呼ばれる Ethereum で使用される実際のアルゴリズムに進むことができます。 これは、既に説明した Casper と、チェックポイント間のブロックの「最適な」チェーンを選択するための戦略である GHOST の造語です。

Gasper について最初に理解すべきことは、時間自体が主要な独立変数であるということです。 実世界の時間は、「スロット」と呼ばれる 32 秒の単位に分割されます。各スロットには最大で 6.4 つのブロックが含まれます。 これらのスロットは、「エポック」と呼ばれるより大きなグループを形成します。各エポックは XNUMX つのチェックポイントを参照します。 各エポックには XNUMX 個のスロットが含まれているため、長さは XNUMX 分です。

このパラダイムは、PoW と比較した場合、時間とブロック生成の間の因果関係を逆転させることに注意してください。 PoW では、十分な時間が経過したからではなく、有効なハッシュが見つかったためにブロックが生成されます。 しかし、Gasper では、次のスロットに到達するのに十分な現実世界の時間が経過したため、ブロックが生成されます。 特に、XNUMX 台のコンピューターで XNUMX つのプログラムが実行されているだけでなく、世界中で同期して実行されている何万ものコンピューターが実行されている場合、このようなシステムで発生する可能性のある厄介なタイミングのバグを想像することしかできません。 うまくいけば、イーサリアムの開発者は、 プログラマーが信じている時間についての嘘.

ここで、バリデータ ノードを起動していて、初めてブロックチェーンを同期しているとします。 特定のブロックが特定のタイムスタンプを参照していることを確認したからといって、それらのブロックがその時点で実際に生成されたことをどのように確認できますか? ブロックの生成には何の作業も必要ないため、悪意のあるバリデーターのグループが完全に偽のブロックチェーンを初日からシミュレートすることはできないのでしょうか? また、競合する XNUMX つのブロックチェーンを見た場合、どちらが正しいかをどのように判断できますか?

これは、PoS の背後にある第 XNUMX の原則につながります。それは、PoS が主観的な真実に依存しているということです。

競合する XNUMX つのブロックチェーン間で選択する客観的な方法はありません。ネットワークへの新しいノードは、あいまいさを解決するために、既存の信頼できる情報源を最終的に信頼する必要があります。 これは、「真の」チェーンが常に最も多くの作業を行うビットコインと大きく対照的です。 XNUMX 個のノードがチェーン X を伝えているかどうかは問題ではありません。XNUMX つのノードがチェーン Y をブロードキャストし、チェーン Y にさらに多くの作業が含まれている場合、Y が正しいブロックチェーンです。 ブロックのヘッダーは、信頼の必要性を完全に排除して、それ自体の価値を証明できます。

主観的な真実に頼ることで、PoS は信頼の必要性を再導入します。 認めますが、私はおそらく少し偏見を持っているので、反対側を読みたい場合は、ブテリンが彼の見解を含むエッセイを書きました こちら. 実際には、キャスパーのルールを考えると、チェーンの分割はそれほどありそうにないように見えますが、ビットコインではこれが可能性でさえないことを知っているので、少し安心できます.

ブロックの生成と投票

スロットとエポックに慣れてきたところで、個々のブロックはどのように生成され、投票されるのでしょうか? 各エポックの開始時に、完全なバリデーターセットは「ランダムに」32 のグループに分割され、各スロットに XNUMX つずつ割り当てられます。 各スロットで、XNUMX 人のバリデーターがブロック プロデューサーとして「ランダムに」選択され、他のバリデーターは投票者 (または「アテスター」) として選択されます。 「ランダムに」を引用符で囲んでいるのは、プロセスが決定論的でなければならないためです。全員が同じバリデータ セットに明確に同意する必要があるからです。 ただし、このプロセスは悪用されないようにする必要があります。ブロック プロデューサーであることは、採掘者の抽出可能値 (MEV) から得られる追加の報酬のため、または「最大抽出可能値」と改名されているため、非常に特権的な立場であるためです。 「イーサリアムは暗い森」はこれに関する素晴らしい読み物です。

ブロックが生成されると、他のバリデーターはどのように投票または「証明」しますか? ブロックの提案は、スロットの前半 (XNUMX 秒) 内に発生し、後半に証明することになっているため、理論的には、アテスターがスロットのブロックに投票するのに十分な時間があるはずです。 しかし、ブロック提案者がオフラインであったり、通信に失敗したり、不良ブロックでビルドしたりした場合はどうなるでしょうか? アテスターの仕事は、必ずしもそのスロットのブロックに投票することではなく、その時点で彼らの視点から「最もよく見える」ブロックに投票することです。 通常の状態では、これは通常そのスロットのブロックになりますが、何か問題が発生した場合は古いブロックになることもあります。 しかし、技術的に「最もよく見える」とはどういう意味ですか? ここで GHOST アルゴリズムの出番です。

GHOST は「Greediest Heaviest Observed SubTree」の略で、最も「最近のアクティビティ」を持つブロックを見つけるための貪欲な再帰アルゴリズムです。 基本的に、このアルゴリズムは最近のすべてのブロックをツリーの形で見て、そのサブブランチ全体で最も累積的な証明を持つブランチを貪欲に選択することで、ツリーをたどります。 各バリデーターの最新の証明書のみがこの合計にカウントされ、最終的にこのプロセスは何らかのリーフ ブロックに到達します。

証明は、現在の最良のブロックに対する投票だけでなく、そのブロックにつながる最新のチェックポイントに対する投票でもあります。 Gasper で注目に値するのは、チェックポイントがブロックの高さではなくエポックに基づいていることです。 各エポックは、そのエポックの最初のスロット内のブロック、またはそのスロットがスキップされた場合はそのスロットの前の最新のブロックのいずれかである、正確に XNUMX つのチェックポイント ブロックを参照します。 エポックが何らかの形ですべてのスロットをスキップした場合、理論的には同じブロックが XNUMX つの異なるエポックのチェックポイントになる可能性があるため、チェックポイントは (エポック、ブロック) ペアを使用して表されます。 下の図では、EBB は「エポック境界ブロック」を表し、特定のエポックのチェックポイントを表します。一方、「LEBB」は「最後のエポック境界ブロック」を表し、最新のチェックポイント全体を表します。

Casper と同様に、チェックポイントは、アテステーションの総数が XNUMX 分の XNUMX のしきい値を超えると正当化され、次のエポックで別の正当化されたチェックポイントがすぐに続いた場合にファイナライズされます。 この投票がどのように機能するかの例を以下に示します。

Gasper には XNUMX つのスラッシュ条件があり、Casper のスラッシュ ルールに似ています。

1. 同じエポックで XNUMX 回投票することはありません。
2. 投票には、別の投票のエポック チェックポイントを「挟む」エポック チェックポイントを含めることはできません。

ブロックの高さではなくエポックに基づいているにもかかわらず、Casper ルールは、バリデーターの XNUMX 分の XNUMX が削減されない限り、異なるチェーンで XNUMX つのファイナライズされたチェックポイントが発生しないことを保証します。

また、アテステーションがブロック自体に含まれていることも注目に値します。 PoW のブロックがそのハッシュを使用してそれ自体を正当化する方法と同様に、PoS のファイナライズされたチェックポイントは、過去のすべての証明を使用してそれ自体を正当化します。 誰かがスラッシング規則に違反した場合、それらの悪い証明は違反を証明するブロックに含まれます。 ルール違反者を罰するインセンティブを提供するために、違反を含めたブロック プロデューサーにも小さな報酬があります。

フォーク

フォークの場合に何が起こるかを考えるのは興味深いことです。 簡単に要約すると、フォークとはコンセンサス ルールの変更を指し、ハード フォークとソフト フォークの 50 種類があります。 ハード フォークでは、新しいルールに後方互換性がないため、全員が切り替わらない場合、51 つのブロックチェーンが競合する可能性があります。 ソフト フォークでは、新しいルールは古いルールよりも制限的ですが、下位互換性は維持されます。 マイナーまたはバリデーターの XNUMX% 以上が新しいルールの適用を開始すると、チェーンを分割することなくコンセンサス メカニズムが切り替わります。 ソフトフォークは通常、アップグレードと新しい取引タイプに関連付けられていますが、技術的には、XNUMX% の過半数によって実施されるあらゆる種類の検閲も含まれます。 PoS には、PoW にはない第 XNUMX のタイプの「フォーク」もあります。ルールを変更せずにチェーンを分割することです。 ただし、これについては既に説明したので、ハード フォークとソフト フォークに焦点を当てます。

最も単純なケースから始めましょう: スタンドアロンの論争の的となるハード フォークです。 論争の的とは、ユーザーを政治的に分割するルール変更を意味します。 バグ修正やマイナーな技術的変更はおそらく論争の的ではありませんが、検証報酬の変更のようなものはおそらく論争になるでしょう. ハードフォークが十分に論争を呼んだ場合、それはチェーンの分割につながる可能性があり、ユーザーが一方のチェーンを販売して他方を購入することで経済的に解決される可能性があります. これは、2017 年のビットコイン キャッシュの分割に似ており、明確な勝者がいるようです。

ここで、バリデーターがある日座っていて、十分な報酬を受け取っていないと判断し、報酬を年 5% から年 10% に引き上げるべきだと判断したとします。 これは、現在より希薄化する非バリデーターを犠牲にして、バリデーターに有利な明らかなトレードオフになります。 チェーンが分裂した場合、どちらのチェーンが勝つでしょうか?

これは、お金は力であるという PoS の XNUMX 番目の原則につながります。

下のチャートに見られるように、存在する 120 億 10 万 ETH のうち、現在その XNUMX% 以上がステークされています。

バリデーターと非バリデーターの間で論争の的となるハードフォークが与えられた場合、すべての非バリデーターが新しいチェーンを市場で販売し、すべてのバリデーターが古いチェーンを市場で販売したと仮定すると、理論的には古いチェーンが勝つでしょう。 ETH は引き続き非バリデーターによって保持されます (90% 対 10%)。 しかし、さらに考慮すべき点がいくつかあります。 まず、チェーンが分割された後も、バリデーターは両方のブロックチェーンを「管理」しています。 バリデーターが他のチェーンに影響を与えることができた場合、それを失敗させるように動機付けられる可能性があります。 第 XNUMX に、前述の核のオプションもあります。これにより、新しいチェーンは、古いチェーンをまだ検証しているすべての人を斬首して、参加するよう圧力をかける可能性があります。 最後に、バリデーターは、ネットワーク内の他のすべての人に対して、社会的および政治的に大きな影響力を持つ可能性があります。 ブテリン、イーサリアム財団、および取引所が一斉にステーキング報酬を引き上げることを決定した場合、通常のイーサリアムユーザーとバリデーターが古いフォークを維持しながら、購入圧力によって価値を高めることができるとは信じがたいと思います。

ソフト フォークに移ると、OFAC 検閲などの論争の的となるソフト フォークで何が起こるでしょうか? 以下のチャートでわかるように、バリデーターはかなり集中化されています。

マイナーができる PoW とは異なり プールを切り替える ボタンを押すだけで、イーサリアムのバリデーターは、トランザクションの終了を処理するまでステーキング アドレスにロックされます。 Lido と上位の取引所が特定の取引を検閲するように作られている場合、チェックポイントを決定するために必要な XNUMX 分の XNUMX の過半数を簡単に通過させることができます。 前に、ブテリンと他の ETH バリデーターが、検閲に対抗する独自のハード フォークで検閲のソフト フォークに対抗しようとする方法と、その過程で検閲を削減する方法を見てきました。 彼らがフォークの作成に成功したとしても、その過程で、斬新と信頼の喪失の両方から、多くの価値が破壊されます.

閉じた思考

このエッセイでは、Casper と呼ばれるチェックポイント/スラッシング ルールの組み合わせである Gasper と、GHOST と呼ばれる「ベスト ブロック」投票ルールを使用して、PoS が二重支出の問題をどのように解決するかを調べました。 要約すると、Gasper は時間をスロットと呼ばれる単位に分割します。各スロットには最大で XNUMX つのブロックを含めることができ、スロットはエポックにグループ化されます。各エポックは XNUMX つのチェックポイントを参照します。 XNUMX 分の XNUMX の多数がチェックポイントに投票した場合、それは正当化され、XNUMX つの正当化されたチェックポイントが連続して発生した場合、それら XNUMX つのチェックポイントの最初のものが確定されます。 チェックポイントがファイナライズされると、バリデーターの XNUMX 分の XNUMX が削減されない限り、並列チェーンをファイナライズすることは不可能になります。

このプロセスで、PoS の XNUMX つの原則を明らかにしました。

1. PoS は、負の (ペナルティ ベースの) インセンティブ構造を使用します。
2. PoSは許可制です。
3. PoSにはルールがありません。
4. PoS は主観的な真実に依存します。
5. PoS では、お金は力です。

これらの各原則は、PoW では反対の動作をします。

1. PoW は、正の (報酬ベースの) インセンティブ システムを使用します。
2. PoW は無許可のシステムです (誰でもいつでもマイニングを開始または停止できます)。
3. PoW では、ルールを変更するフォークは無視されます。
4. PoWは客観的な真実に依存しています。
5. PoW では、マイナーはユーザーにサービスを提供し、それ自体にはほとんど力がありません。

私は、誰もが自分が住みたいと思うような世界を作るために努力すべきだと信じています。私のように、お金をコントロールできる無許可の世界に住みたいと思うなら、ハードワークが報われ、受動的な所有権が与えられます。 PoW と PoS の間のトレードオフについて慎重に考え、あなたが従いたい原則を支持して戦うことをお勧めします。

これは Scott Sullivan によるゲスト投稿です。 表明された意見は完全に独自のものであり、必ずしも BTC Inc. または Bitcoin Magazine の意見を反映するものではありません。