The History of Casper  – Chapter 5

Casperの歴史 – 第5

この章では、Aviv ZoharJonatan SompolinskyPoSGHOST」の原理を応用したCasperの誕生の話を述べています。寡占に対し、検閲の抵抗性を保証するように設計されたインセンティブ(カルテルを組むバリデーターがカルテル以外のバリデータに対して友好的であることを強いるもの)なので、私はそれを「the friendly ghost」と呼んだ。

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The History of Casper – Chapter 1
The History of Casper – Chapter 2
The History of Casper – Chapter 3
The History of Casper – Chapter 4

 

Censorship Resistance in the Cartel Model

20152friendly incentives

私は堅固なPoSプロトコルを作成する方法を見つけ出しました。このプロトコルでは、カルテルがカルテル以外のバリデーターを検閲するようなインセンティブが与えられていないという事実がありました。

そして私はPoWコンセンサスのカルテル分析を行うことで、カルテルにいないマイナーを検閲するようインセンティブを実現しました。彼らはより多くの手数料を受けとり、最終的にはより多くのブロック報酬を得るでしょう。

私はすでに、PoSPoWに対する強みは、プロトコルが預金にアクセスできることと、PoWブロックチェーンが直接マイニングパワーを処理できないことだと知っていました。

だから私は、PoWはプロトコルの外部にあるため、検閲が起こったことをPoWプロトコルが検出することは不可能であることに気付きました。これは、Casperの研究をそのとき(そしてこれからも)、永遠に特徴づけるであろうという観測につながりました。

Powはプロトコルの外部からブロックチェーンネットワークに貢献しており、PoSが内部からブロックチェーンネットワークに貢献しているという点の理解は重要であると言えます。

カルテルは、検閲されたバリデーターがないという事実を隠すことができない

私は、カルテルがバリデーターを検閲するインセンティブを与えないプロトコルを簡単に作成できることを知りました。カルテル以外のメンバーを検閲しないことに対して、十分に厳しく罰せられなければなりません。

私は興奮していました。これは確かに、PoSが根本的にはPoWよりも検閲に耐性があり、セキュリティデポジットが一番であるという私の直感を再確認し明確にしました。

これがどのように実装されるかを見ることができます。バリデーターがブロックをチェーンに入れないと、チェーン内にブロックを持つすべてのバリデーターが不利になります。また、カルテルモデルにおける検閲抵抗のコストは、オンラインのバリデーターがお金を失うためにバリデーターが意図的にオフラインになる可能性があることも明らかになりました。

したがって、オフラインになったバリデーターには、彼らが検閲されているかどうか、あるいは自分たちがオフラインであったかどうかをプロトコルに明確にすることができないため、ペナルティを課す必要もありました。

私はJae KwonEthan Buchmanに、Tendermintにこのルールを採用すべきだと直ちに示唆しました。彼らは両方のアイデアを拒否しました。なぜなら、いくつかのバリデーターがオフラインになったときに、すべてのバリデーターにペナルティを課すことは受け入れられないからです。Jaeはまた、検閲はコミュニティがすぐに気づくので問題ではないと主張した。彼らはカルテルに対して直ちに反抗して、ブロックチェーンの使用をやめるという。

私はそれがおそらく真実であるとしばしば同意しましたが、すべてプロトコル内でカルテルがカルテル以外のメンバーを検閲しないことを保証しなければ、正当化できたとは思いませんでした。

 

地方分権の定義

20152月または3

3月初旬(あるいは2月?)、Matthew Wampler-Dotyは分散化の興味深い定義を思いつきました。

プロトコルは1つを除くすべてのノードを永久に削除してから完全に回復できる場合にのみ分散化されたといえる。

この定義は、菌糸体が単一の細胞から回復することができるというような、生物学に触発されたものです。 Tendermintは、PoWPPCNXTに見られるようなPoSのような、伝統的なブロックチェーンプロトコルよりも分散が少なくなっているという見方につながったので、このアイデアは非常に興味深いものでした。

Tendermintは、ハードフォークなしではネットワークに2/3以上のバリデーターを持たない場合にはリカバーできません。一方、BitcoinPPCNXTは、たとえ1人のマイナーまたはステイカーのみがオンラインになっても回復することができます(ブロックの作成には非常に時間がかかります)。

 

親愛なる幽霊の誕生

20153GHOST meets proof-of-stake

VitalikGavin Wood3月中旬にロンドンで私を訪れることになりました。私は、彼らにPoSプロトコルの仕様について話をする予定でしたが、私は準備ができていませんでした。

私は必然的に、伝統的なビザンチン将軍問題のコンセンサス文献を体験しました。そして、ほとんど何も学びませんでした。しかし、私にとって明らかになったのは、そこでの議論はほぼ完全に「安全な決定」しかしないコンセンサスプロトコルに終始していたということです。(ざっというと、プロトコルに従うすべてのノードが確定ブロックを作成するときのみ最終的にコンセンサスに達する)。これらのコンセンサスプロトコルは、Tendermintのように、決してフォークを持っていませんでした。

私は学びました。伝統的なビザンチン将軍問題では、プロトコルが決定を下すために「ビザンチン定足数」が必要であり、Matthew Wampler-Dotyの分散化の定義を満たすことはできません。ところで、ビザンチン定足数はノードの集合であり、大部分が正しいノードを含んでいなければなりません(この定義は障害数についてパラメトリック(※正規分布する)ですが、後の章で詳しく説明します)。

したがって、私は、安全な意思決定を行う(一貫性を優先)だけでなく、可用性を優先するコンセンサスプロトコルが必要であると判断しました。私には、ブロックを楽観的に作り出すプロトコルが必要でした。そのため、単独で動作する1つのバリデーターでさえもブロックチェーンが生成できる可能性があります。

ビザンチン定足数(利用可能な場合)を保ったうえでブロックを決定することによって、確定的な成果を達成することも可能です(従来のプロトコルでも可能な場合はいつでも)。

VitalikGavinを実際に私の玄関先に置いて、私は少し混乱し、絶望的な状態で次の決定を下しました。GHOSTPoSに適応させる。私はすでにGHOSTを知っていて大好きでした。それはイーサリアムのPoWの一部を伝えているからです。

私は、バリデーターがブロックのDAGと「検証署名」(有効性とコンセンサスの重さを証明するブロックの署名)を生成するように決めました。そのようなDAGを取り、トランザクションの「標準的な」注文を返す関数が存在するでしょう。すべてのコンセンサス活動の記録はDAGに記録され、インセンティブ付与のために使用されます。

もちろん、バリデーターが十分頻繁に正規の順番にブロックを取得しなかった場合、誰もがペナルティを受けるでしょう。

この記述は、実際には完全に仕様化されたプロトコルではありませんが、それを動作させることができると確信できる一般的なものではありました。

それはこれらのプロパティを持つプロトコルの形でした。

1つのバリデーターは、必要に応じてブロックチェーンを生成することができる。

DAGは、プロトコルのインセンティブメカニズムに役立つ可能性があるすべての情報を取得する。

・カルテル検閲にはペナルティが科せられる。

私はVitalikGavinに私が行った仕事を説明しました。彼らは(完全なプロトコル仕様を期待していたので)あまり感銘を受けていませんでしたが、私が給料に見合う仕事をしていたことは分かりました。(だから私は嬉しかった!)

Casperは、単純に「friendly ghost」として生まれました。これはGHOSTPoSに適応させ、カルテル以外のバリデーターに対し、カルテルを「フレンドリーに」させるインセンティブを完備しています。

どのようにしてfriendly ghostになったのか

John Dilleyが、Jeremy Gardner サンフランシスコでの“Crypto Castle”というパーティーで、そのプロトコルを “Casper”と呼ぶように言う前に、数人の人が私にこのフレンドリーなGHOST“Casper”と名付けるように言ってくれた。(残念ながら、それが誰だか覚えていないけれど)

このパーティーでは、セキュリティデポジットがNothing at Stake問題、そしてロングレンジ攻撃を解決したとの考えで、Andrew Poelstraを追いかけていた。(心配しないで、私たちは仲良くなって友好的に話し合いました。)

次の「Casperの歴史」の中で …..

次の章では、キャスパーDAGのこの「正規的順序付け」機能を定義するための私の苦労についてお話します。これには、「ブロックによるコンセンサス」の発見が含まれています。(これはキャスパーが名付けられたパーティーの前に起こった出来事です。)ついにこの章は、Vitalikと私が最終的にCasperのファイナリティーをどのように収束させるかを見出した2015年の7月にベルリンのところで終了する予定です。

 

参照

The History of Casper – 第5章

 

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今井 涼二

今井 涼二

2015年より暗号通貨を追及中。2018年からは大麻産業の動向も同時に追いかけています。CoinPicksでは「仮想通貨の価値」をテーマに一歩踏み込んだ情報を配信していきたいと思います。

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