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Ethereum2.0|バリデータの説明

Ethereum2.0|バリデータの説明
Ethereum2.0に実装されるバリデータのシステムについてレッスン1からレッスン3までに分けて説明します。


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Ethereum2.0|バリデータの説明

Ethereum2.0に実装されるバリデータのシステムについて説明します。

Lesson 1: Serenity, not Shasper

去年のDevcon4で、VitalikはShasper(シャスパー)(Sharding(シャーディング )とCasper(キャスパー)を融合し、コミュニティが付けた名前)という造語が嫌いであることを表明しました。そして、Ethereumの新たなステージの名前、つまりEthereum 2.0を「Serenity(セレニティ)」と呼ぶようにコミュニティに要請しました。

Lesson 2: Multiple Phases

Serenityは4つのフェーズに分かれています。

  • Phase1:Beacon Chain(ビーコンチェーン)フェーズと呼ばれる最初のフェーズでは、バリデータが稼働しているBeacon Chainの取得に焦点を置いています。
  • Phase2:Shard(シャード)をデータとして追加することに焦点を置いています。
  • Phase3:Shard内及びShard外でのデータの転送がスマートコントラクトを通して可能になります。
  • Phase4:全体的な調整と最適化

Lesson 3: Validators

バリデータとは、ブロックチェーンの新しいブロックを生成できるエンティティです。または別のバリデータのブロックを検証する存在です。バリデータとは1つの「ノード」であり、1つのコンピューター(1Cと呼ぶことにします)を表します。ブロックを生成するバリデータは「Proposer(プロポーザー)」と呼ばれ、ブロックを検証するバリデータは「Attester(アテスター)」と呼ばれます。バリデータは、Beacon Chainと呼ばれるバリデータプールの中から選出されます。選出方法は、乱数(RANDAO+VDFとして知られるランダマイザー)によって選出され、選択されたバリデータがCommittee(コミッティ)を作ります。

一部のバリデータがCommitteeに選出されると、そのバリデータは次のブロック生成の準備と責任が与えられます。これは、Slot(1つのSlotは、1ブロックの生成と他のバリデータからの検証を意味します)と呼ばれるタイムフレームで発生しています。また、ランダムに選択されたすべてのバリデータがアテステーション(検証)を実行できるようになったSlotのセットを、Cycle(サイクル)と呼びます。

Becoming a Validator

バリデータになるためには、32ETHをEthereumのスマートコントラクト にロック(ステイク)する必要があります。ロックすることでネットワークに参加することができます。バリデータは、特定のShardまたは複数のShardを担当し、一方のバリデータは、1つ、又は2つのShardの検証をすることができます(Lesson3で説明したProposerとAttesterの役割です)。つまり、1Cのリソースを使用して、最大2つのshardを検証することができます。ETHをさらにステークしたい場合は、さらに1Cのリソースを準備する必要があります。これはネットワークの分散化を促進することができます。

Lesson2で説明したように、Phase1及びPhase2ではシステム内でのデータ転送がまったく行われないため、トランザクションの処理はPoWに依存したままになります。当分の間、PoWとPoSを共存させておくことがネットワークの目標になります。この移行は段階的なもので、マイナーの収益が急激に奪われたり、固定のハードウェアに縛られたりすることもありません。では、実際にバリデータになれる期間はどのくらいなのでしょうか?また、Slasher(スラッシャー)とは何か?そして、トランザクションが存在しない場合、バリデータは何を検証するのでしょうか?以下にその説明を簡単にしたいと思います。

  1. バリデータは、誤った行動をしなければ、いつまでもシステムに残ることができます。
  2. バリデータは、オフラインになると時間の経過とともにステークしているETHの一部を失います。この損失は時間の経過とともに劇的に増加し、オフラインの期間が短いほうがオフラインの期間が長いよりも損失が少なくなります。また、悪意ある行動に対してはさらに厳しい損失を与えます。このアルゴリズムをSlasherと言います。
  3. 新しいブロックチェーンに含まれる、最初のブロックは基本的には空で、参照するデータやShardがないため、Beacon Chainのブロックに有用なものは含まれません。

よくある質問は、「Slasherによって回収されたETHをburn(焼却)するのはなぜか?善意なバリデータに配布した方が良いのでは?」というものです、ETHをburnすることは、Ethereumネットワークに存在するユーザー全てにメリット(希少性の価値と分散性の促進)を提供できるのに対して、善意なバリデータにETHを配布することは、互いのバリデータを妨害するインセンティブが生まれてしまうからです。

 

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今井 涼二

今井 涼二

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