説明された活動の証明:ハイブリッドコンセンサスアルゴリズム

暗号通貨は、金融から出版、輸送に至るまですべてを分散化する上ですでに果たしてきた役割のおかげで、ますます人気が高まり、主流になりつつあります。他の多くの業界でも、将来的にはある種のブロックチェーンと暗号通貨が見られます.

分散型の公的台帳は画期的であり、私たちが知っているように世界を大きく変えるチャンスがありますが、すべてのブロックチェーンに共通していることの1つは、安全で機能的かつ効率的なコンセンサスアルゴリズムです。.

もちろん、猫の皮を剥ぐ方法は複数あります。また、コンセンサスアルゴリズムを構築する方法も複数あります。.

それは仕事の証明から始まりました

プルーフオブワークマイニング

最も一般的なコンセンサスアルゴリズムであり、最も議論されるのは、ビットコインや他の多くの暗号通貨で使用されているプルーフオブワーク(PoW)アルゴリズムです。プルーフオブワークは、ビットコインネットワークに対して2つのことを行います。連続する各ブロックが1つの真の正確なブロックであることを保証し、ブロックチェーンをコンセンサス状態に維持して、コインの最善の利益を念頭に置いていない可能性のある強力なグループからの潜在的なフォークを回避します.

プルーフオブワークコンセンサスでは、ネットワーク上の鉱夫全員が、非常に難しい暗号パズルを最初に完成させるために競います。成功すると、次のブロックとトランザクションのセットをブロックチェーンに追加します。彼らの努力に対して、彼らは報酬として設定された数のビットコインと、そのブロックに関連する取引手数料を受け取ります。現在、その数は12.5ビットコインであり、約4年ごとに半分になります.

真のテクノロジーの傑作ですが、完璧ではなく、必ずしも絶対確実というわけでもありません。.

ビットコインに関する最も一般的な批判の1つは、ビットコインのマイニングで消費される膨大な量のリソース(つまり、計算能力と電力)です。また、ビットコインネットワークは拡張性が低く、1秒あたり7トランザクションしか許可せず、10分ごとに1回だけ新しいブロックを作成することもよく知られています。最後に、ネットワーク内のハッシュ能力のほとんどが少数のマイナーまたは共同マイニンググループによって保持されているため、ビットコインの集中化に問題があります

ビットコインは最初のブロックチェーンであり、分散型の公共台帳に固有の可能性を提示してくれました。それは、それが完璧であることを意図していたことや、コンセンサスアルゴリズムを制定するためのより良い方法が存在しないことを意味するものではありません。リソースをあまり消費せず、スケーラブルで、意図しない集中化の傾向が少ない方法

プルーフオブステークの紹介

プルーフオブステークマイニング

プルーフオブステーク(PoS)は、プルーフオブワークの後に最も一般的に使用されるコンセンサスアルゴリズムです。 Peercoinは、プルーフオブステークを実装した最初のコインであり、BlackcoinとNXTがそれに続きました。イーサリアムは現在、プルーフオブワークに依存していますが、2018年初頭に「キャスパープロトコル」と呼ばれるプルーフオブステークへの移行を計画しています。.

プルーフオブステークは、複雑なパズルを解くためにマイナーを使用しないため、リソース使用量の問題を解決します。代わりに、バリデーター、またはコイン(システムの株式)を保持し、システムの「株式」に基づいてトランザクションとブロックを証明できるエンティティを使用します.

プルーフオブステークでは、バリデーターにはネットワークの取引手数料のみが支払われ、マイニングの支払いはありません。チェーン内の次のブロックを作成するために選択される可能性は、バリデーターが保持するコインの量によって異なります。より多くのコインは、選択されるより大きな変化を意味します。したがって、5,000コインを持っている人は、1,000コインを持っている人と比較して、次のブロックを作成するために選択される可能性が5倍高くなります。.

ブロックが作成されると、ブロックチェーンにコミットされます。通常は、新しく作成されたブロックをサインオフするシステムがあります。これを処理するさまざまな方法がありますが、それらはすべて同じ問題の影響を受けます.

バリデーターが選択されたときに2つのブロックを作成し、2セットの取引手数料を徴収するのを防ぐにはどうすればよいですか?さらに言えば、署名者が両方のブロックに署名するのを防ぐにはどうすればよいでしょうか。この問題は、「何も問題がない」問題として知られています。基本的には、失うものが何もない人には、不適切または悪い行動を防ぐものが何もないことを意味します.

この問題の1つの解決策は、賭けたコインをロックすることです。次に、利害関係者が2つのブロックを作成しようとした場合、またはブロックチェーンをフォークしようとした場合、これらのロックされたコインは燃やされる可能性があります.

プルーフオブステークのコンセンサスは、ある種の集中化にも悩まされており、早期採用者は通常、後から来る人よりもはるかに大きな「ステーク」をシステムに持っています。これは、彼らがブロック作成料金のより大きなシェアを獲得することを意味し、それはしばしば新規参入者がシステム自体に「利害関係」を構築することを思いとどまらせます.

活動の証明–ハイブリッドアプローチ

活動証明アプローチは、 論文 LitecoinCreatorのCharlieLeeを含む4人の著者によって書かれ、2014年12月にACM SIGMETRICS Performance EvaluationReviewニュースレターに掲載されました。要約で述べられているように:

プルーフオブワークコンポーネントをプルーフオブステークタイプのシステムと組み合わせることにより、ビットコインプロトコルに基づいて構築された暗号通貨の新しいプロトコルを提案します。私たちのProofof Activityプロトコルは、ビットコインへの実際的な攻撃に対して優れたセキュリティを提供し、ネットワーク通信とストレージスペースの点で比較的低いペナルティを持っています.

プルーフオブワークプロトコルは、ビットコインの「コモンズの悲劇」と呼ばれる潜在的な問題を回避するために作成されました。これにより、鉱夫は自分の利益のためにのみ行動し始め、そうでなければ安全なシステムを台無しにします。これは、マイニング報酬がなくなると(2100万コインがすべてマイニングされた後)、または報酬がますます小さくなり、マイナーが基本的に取引手数料のみを受け取るようになると、さらに早く発生する可能性があると理論付けられています.

2014年の論文で示唆されている活動の証拠では、採掘は最初に伝統的な方法で始まり、採掘者はパズルを解いて報酬を請求する最初の人になることを争っています。違いは、マイニングされるブロックにトランザクションが含まれていないことです。これらは、ヘッダー情報とマイニング報酬アドレスを含む単なるテンプレートです.

このほぼ空白のブロックがマイニングされると、システムはプルーフオブステークプロトコルに切り替わります。ヘッダー情報は、ブロックに署名するバリデーターのランダムなグループを選択するために使用されます。これらはコインホルダー(利害関係者)であり、バリデーターが保持するステークが大きいほど、新しいブロックに署名するために選択される可能性が高くなります。選択したすべてのバリデーターがブロックに署名すると、ブロックチェーンの実際の部分になります.

ブロックが選択されたバリデーターの一部によって一定時間後に署名されないままである場合、それは不完全として破棄され、次の勝者ブロックが使用されます。バリデーターが再度選択され、選択されたすべてのバリデーターが勝者ブロックに署名するまでこれが続きます。ネットワーク料金は、勝ったマイナーとブロックに署名したバリデーターの間で分割されます.

活動の証拠はより良いですか?

活動の証拠は、マイニングフェーズにかなりの量のリソースを必要とするため、批判されています。バリデーターが二重署名するのを妨げるものは何も残っていないことも示唆されています.

このシステムをより安全にする1つの要因は、攻撃が成功すると、同じ個人またはグループがPoWのマイニングハッシュレートの51%と大部分の両方を制御する必要があるため、51%の攻撃がほぼ0%に低下する確率です。 PoSのシステム内のコイン.

プルーフオブワークとプルーフオブステークのこのハイブリッドは、コインが1つのプロトコルから別のプロトコルに切り替わるときの一時的な期間であると考える人もいますが、アクティビティの証明はそれ自体が実際のコンセンサスアルゴリズムであり、特別に作成されているため、これは誤りです。ビットコインまたは同様の暗号通貨のセキュリティを強化するため.

活動証明を使用するのは誰か?

現在、ハイブリッドプルーフオブアクティビティプロトコルを使用して見つけたコインは2つだけです。 Decredは1つであり エスパーズ もう1つです。どちらもアクティビティの証明のバリエーションを使用し、各ブロックはPoWまたはPoSのいずれかを使用します.

ステーキングは、PoSが使用されているときは常にアクティブのままであり、PoWとして選択されたブロックでは非アクティブになります。市場価格に関しては、Decred(DCR)はEspers(ESP)と比較してはるかに優れたパフォーマンスを示しており、スマートコントラクト、アトミックスワップ、ライトニングネットワークのサポートが含まれているため、開発がさらに進んでいるようです。.

結論として

51%の攻撃の可能性から保護するために、アクティビティ証明プロトコルは良い選択のようです。これは、最も利用されているコンセンサスアルゴリズムの両方の利点を提供し、ハイブリッドはどちらかを個別に使用するよりも安全です。.

欠点は、プルーフオブアクティビティがプルーフオブワークとプルーフオブステークの両方の利点を提供する一方で、両方の欠点も伴うことです。つまり、リソースの使用量が多く、利害関係者がトランザクションに二重署名しようとする可能性があります。.

それでも、これまでに2枚のコインだけがアクティビティの証明を使用することを選択しました。これは、実装が難しいか、欠点を上回る十分なメリットがないことを示しています。 Decredは、使用されているこのコンセンサスプロトコルの最良の例であり、それ自体がハイブリッドのハイブリッドです。.

それでも、米ドルの価格設定の点で十分に持ちこたえており、BTCと比較するとさらに優れているため、市場ではうまくいっているようです。また、Coinmarketcap.comで測定した場合、2018年4月上旬の時点で時価総額で41番目に大きいコインであり、その背後に強力なコミュニティがあることを示しています.

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Mike Owergreen Administrator
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