イーサリアムキャスパーPOSプロトコルとは何ですか?

イーサリアムが今後数か月でメトロポリスのハードフォークをリリースする準備ができているので、キャスパーとプルーフオブワーク(POW)マイニングプロトコルからプルーフオブステーク(POS)への移行についてはまだ多くの話があります。 GHOST(Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree)プロトコルの興味深い適応であるCasperは、開発者による現在の提案です。.

このアップデートは、ユーザーがイーサリアムネットワーク上で取引できるコストと速度に大幅な変更を加える準備ができています。ビットコインブロックチェーンは緊張の兆候を示しており、まだ内部部門に巻き込まれているため、これも特に重要です.

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は、新しいブロックの作成者が彼の富または「ステーク」に基づいて決定論的な方法で選択されるプルーフオブワーク(PoW)とは根本的に異なります。これは、ネットワーク参加者または「マイナー」が解決するためのリソースを必要とする複雑な数学的問題に取り組む必要があるPoWアルゴリズムとは異なります。.

POWマイニングでは、マイナーがブロックの問題を解決できる場合、ブロックを解決するために一定量のコインが与えられます。ただし、POSを使用すると、ブロックを解決するための報酬はなく、鉱夫は取引手数料のみを受け取ります.

鉱山労働者がPoWの計算上の問題(ますます難しくなる)を解決するために急いでいないことを考えると、PoSトランザクションははるかに費用効果が高く効率的です.

PoSアルゴリズムの基本は簡単に理解できますが、CasperPoSプロトコルはそれよりも少し複雑です。.

敷金ベースの認証

キャスパーPoSプロトコルの場合、「ステーク」は「保証金」と呼ばれます。ネットワーク参加者または「ノード」は、コンセンサスを提供するために、この保証金を支払う必要があります。これは「ボンディング」と呼ばれ、すでに敷金を渡したノードはボンディングされたバリデーターです.

敷金の背後にある全体的な考え方は、鉱山労働者が正直に保たれるということです。ネットワークによって無効であることが判明したものがある場合、それらはデポジットを失います。これにより、不適切な動作のコストが発生する可能性があります.

コンセンサスギャンブルゲーム

キャスパープロトコルの背後にあるもう1つのアイデアは、ネットワーク内のコンセンサスがどのようになるかについて、結合されたバリデーターを「賭ける」ことです。さらに、コンセンサスプロセスでは、すべてのバリデーターが、他のすべての参加者が自分の預金を賭けると考える方法に賭けることを期待しています。.

彼らが正しい方向に賭けた場合、彼らはすべての取引手数料と一緒にデポジットを取り戻します。一方、彼らが議定書のコンセンサスに同意することができない場合、彼らは彼らの預金のより少ない収入を得るでしょう。これの目標は、賭けの多くのラウンドを通して、賭けは最終的に収束することです.

さらに、Casper POSプロトコルは、劇的な方法で賭けを変更するノードを罰します。たとえば、あるブロックに高い確率で賭けてから、次のブロックにさらに高い確率で賭ける人。これは、ノードがコンセンサスに最も近いと見なすブロックに最も高い確率でのみ賭けていることを確認するために行われます。.

ノード検閲との戦い

もちろん、コンセンサスプロトコルに関しては、ノードのグループが他のノードに損害を与えて利益を最大化しようとするリスクが常にあります。これを回避するために、Casper PoSプロトコルは、ゲーム理論の経済学によって与えられた検証済みノードの自己利益に依存しています.

すべてのコンセンサスノードの100%が同意すると、すべての参加者の報酬が大きくなります。これにより、プロトコルで規定された順序でブロックを作成していないノードが罰せられます。キャスパーは、この方法で作成されたブロックを識別でき、バリデーターからの取引手数料とデポジットを差し控えます。.

より具体的には、結合されたバリデーターが獲得する報酬または収益は、このコンセンサスゲームに参加しているバリデーターの数の一次関数です。.

1秒あたりのトランザクションへの影響の可能性

多くの人が宣伝しているように、Casper POSプロトコルへの移行により、トランザクションの速度が大幅に向上する可能性があります。キャスパーのブロックチェーンの性質により、PoWアルゴリズムの場合よりもブロック時間を大幅に短縮できます。.

これは、バリデーターがブロックを解決するための報酬を支払われるのではなく、取引手数料のみを獲得するためです。そのため、ブロックのガス制限を増やすように奨励されています。ただし、サーバーの負荷の増加を処理できるこれらのバリデーターは、追いつくことができない可能性のある他のバリデーターを考慮する必要があります。.

上で述べたように、遅いバリデーターが同期しなくなると、ブロックをクリアするマイナーへの個々の報酬が減少します。したがって、バリデーターは制御された方法でのみブロックサイズの制限を増やします.

POWマイニングでは、通常、マイナーは計算で優位に立つために、はるかに多くのハードウェアを購入します。キャスパーフレームワークのようなPOSに関しては、サーバーはより多くのトランザクションを処理する必要があります。そうすれば、より多くの処理能力に投資するインセンティブが得られます。.

POSではライトクライアントソフトウェアの使用が許可されているため、トランザクション速度もわずかに速くなります。 POWとは異なり、トランザクションを検証して保護するためにブロックヘッダーをダウンロードする必要はありません。ネットワーク上のバリデーターは、関連するコンセンサスオーバーヘッドの多くを費やしています.

システムクラッシュの影響 & 分割

ネットワーク全体がクラッシュし、ほとんどのノードがオフラインになった場合でも、Casperプロトコルは引き続き機能します。必要なのは、オンラインで賭けをし、自分でブロックを作成するための1つの結合されたバリデーターだけです。明らかに、より多くの参加者が報酬を増やしますが、アクティブなバリデーターは、まったくない場合よりも低い報酬のブロックを生成するように奨励されています.

Casper POSプロトコルでは、ネットワークパーティションまたは分割からの回復も可能です。ネットワークに分割があった場合、Casperは、参加レベルが最も高いパーティションでベットを受け取ったトランザクションを実行します。再接続が行われると、バリデーターはパーティション上のブロックを返し、ファイナライズし、バリデーターの参加を増やします。.

理論と実践

現在のところ、Casper POSプロトコルはまだ理論上の構成であり、Ethereum財団によってまだ展開されていません。財団が最終的にメトロポリスのハードフォークをリリースするとき、彼らは最終的にPOSアルゴリズムに移行するための基礎を築いています。.

POSマイニングがより費用効果が高く、より高速になることは間違いありませんが、必ずしもPOWほど安全ではないという見方をしている人はたくさんいます。これは、悪意のある攻撃者がPoWプロトコルを攻撃するには、かなりの金額を投資する必要があるためです。いくつかの計算によると、必要となる量は彼らが盗むことができるよりも多いです.

一方、POSは単なるアルゴリズムであり、成功するためには100%防弾である必要があります。これは、ネットワークを攻撃するためのかなりのペナルティがない限り、POS攻撃は成功した場合、より安価でより報われるためです。.

キャスパープロトコルは、そのギャップを埋め、バリデーターがネットワークを攻撃するための多大なコストを生み出すことを目的としています。さらに、CasperなどのPOSプロトコルは、悪名高いことを意味します 51%の攻撃 発生しませんでした。悪意のある人物がコインの51%を買おうとすると、価格が押し上げられます。ヴィタリック・ブテリンによると

経済的ファイナリティは、検証者に参加するために預金を提出することを要求し、プロトコルがいくつかのルールのセットに違反する何らかの方法で行動したと判断した場合に預金を取り除くことによって達成されます(「スラッシュ条件」)

Mike Owergreen Administrator
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