イーサリアム 2.0: ファイナリティを達成するにはどうすればよいですか?

編集者注: この記事は以下から引用しましたUnitimes（ID：Uni-times）編集者注: この記事は以下から引用しました

、著者: Bruno Škvorc、編集者: Summer、Odaily が許可を得て転載。

まず、ファイナリティとは何かを理解してみましょう。 [備考:finalityを「確実性」と訳す訳もあります]

仮想通貨プラットフォームと Dapps (分散型アプリケーション) は通常、トランザクションが「確認済み」と見なされる前に、いくつかのブロックが完了するまで待機することに気づいたはずです。これは、トランザクションが「ほぼ」完了していること、またはトランザクションが「ほぼ」不可逆であること、つまりトランザクションが「完了」していることを保証する方法です。

イーサリアム 2.0 は、「近い」状態ではなく、イーサリアム ブロックチェーンに組み込まれた客観的な事実であるファイナリティの保証を提供できます。これは、より高速なオンチェーン通信を可能にするため、非常に重要です。つまり、ブロックが完了したばかりの場合、ブロックは複数の確認を待つ必要がありません。

そうは言っても、Proof-of-Work ベースのブロックチェーン (ビットコインなど) には、トランザクションを真に最終的なものにする機能は含まれていませんでしたが、イーサリアム 2.0 チェーンは、Proof-of-Work よりも強力なファイナリティ保証を提供するように設計されています。

• もっと具体的に言ってみましょう。まず、いくつかの定義を見てみましょう。

• LMD GHOST とは、イーサリアム 2.0 で使用されるフォーク選択ルール (つまり、どのチェーンが「権威チェーン」であるかを決定するために使用されるルール) であり、正式名は「Last Message Driven Greediest Heaviest Observed SubTree (最新ニュースによって駆動される GHOST)」です。 」

• Casper FFGはイーサリアム2.0で採用されているプルーフ・オブ・ステーク（PoS）機構で、正式名称は「Casper the Friendly Finality Gadget（キャスパー・ザ・フレンドリー・ファイナリティ・ガジェット）」です。

• Ethereum 2.0 チェーンでは、64 ブロックの各世代 (約 6.4 分) をエポックと呼びます。

• イーサリアム 2.0 システムでは、スロットは新しいブロックの生成に必要な時間、つまり、新しいブロックが提案され、正しいことが証明されるまでに必要な時間です。各スロットは 6 秒に設定されていますが、各スロット中にすべての新しいブロックが生成されるわけではありません。各エポックの最後のスロットはチェックポイント (チェックポイント) と呼ばれます。

上記の情報に基づいて、Justification (証明) と Finalization (ファイナリティ) について議論を続けます。

Casper FFG

副題

Casper は、ブロック (一般的にブロックチェーン プラットフォームによって生成されるか、イーサリアム 2.0 チェーンのエポック中に生成されるかに関係なく) を証明し、終了させるための方法です。 Casper は、ファイナリティを達成する必要があるブロックチェーンに追加できる汎用の「ガジェット」ですが、Casper は PoS ブロックチェーンで最も役立ちます。

イーサリアム 2.0 のファイナリティとは、競合するファイナライズされたチェックポイントが 2 つ存在しないとシステムが判断し、これが発生した場合、アクティブなバリデーター違反者の少なくとも 3 分の 1 が削減されるという概念です。私たちはそれを経済的ファイナリティと呼んでいます。

なぜバリデーターの 3 分の 1 が削減されるのか疑問に思われるかもしれません。イーサリアム 2.0 システムでは、検証に参加 (つまり投票) するには、検証者の 3 分の 2 が誠実な検証者でなければならないことがわかっています。したがって、システム内に 2 つの競合して最終的なチェックポイントがある場合、それは 2 つであることを意味します。バリデーターの 3 分の 1 がチェックポイントの 1 つに投票し、同時にバリデーターの 3 分の 2 がもう一方のチェックポイントに投票した、つまり、バリデーターの少なくとも 3 分の 1 がこのチェックポイントに投票した場合。 、これらの検証者はシステムによって悪意のある検証者とみなされ、それに応じてスラッシュされます。

検証者にとって最大の利点は、不適切な悪意のある操作を実行するのではなく、ビーコンの状態を正しく最終決定することによって得られます。

では、「完了チェックポイント」の「完了」とは何を意味するのでしょうか？これを説明する前に、「正当化」とは何かを説明する必要があります。

その証拠は、バリデーターがチェックポイントに投票することによって、どのチェックポイントがビーコン チェーンの最上位ブロックであるかを決定するということです。検証者の 3 分の 2 (つまり、検証者の大多数) が連続する 2 つのエポックについて合意に達した場合、その結果、連続する 2 つのエポックが正当化され、前のエポックは確定済み (確定済み) とみなされます。

注: 上記の定義は、理解を容易にするために大幅に簡略化されています。他にも多くの要因が関係しますが、これについてはこの記事の範囲を超えます。

したがって、「確定された」エポックは実際には「証明された」エポックですが、重要な違いが 1 つあります - 何かが「証明」された場合でも、時間を遡ってそれを非難することができますが、何かを「封印」すると、それは非常に困難になります歴史を書き換えるために。

言い換えれば、何かが「確定」したということは、それが「証明」されたことを意味する必要があり、何かが「証明」されたからといって必ずしも「確定」したことを意味するわけではありません。

したがって、バリデーターは投票によってエポックを証明/確定します。これは、バリデーターがイーサリアムブロックチェーンの最新の既知の有効な状態に投票する方法です。

LMD GHOST

副題

ここでフォーク選択ルールが登場します。

GHOST は実際、PoW (Proof of Work) やその他のブロックチェーン プラットフォームで非常に人気のあるプロトコルです。 GHOST プロトコルは、最も長いチェーンである「最も重い」サブツリーに従います。

ビットコイン ブロックチェーンでは、「最も重い」ブランチは、そのブロックに最も多くの計算能力を投入するチェーンであり、最も長いチェーンでもあります。明らかに、最も長いチェーンは「正規チェーン」と呼ばれるものですが、このチェーンが別のフォークされたチェーンに切り替わる可能性は依然としてあります (可能性は非常に小さいですが)。そのため、最も長いチェーンの最終性は確率によるものです。

LMD は「メッセージ」を機能させます。これは、イーサリアム 2.0 チェーンのファイナリティが「最新ニュースによって推進される」ことを意味します。メッセージは証明書であり、結局のところ、最も多くの票を獲得した分岐チェーンが「権威チェーン」とみなされます。

上の図では、上部の分岐チェーンが最も長いチェーンですが、緑色のブロックには最も多くの証拠が含まれており、つまり最も多くのバリデーター投票を持っているため、下の緑色のブロックのチェーンが「信頼できるチェーン」です。

Gasper

副題

EthCCカンファレンスでイーサリアム研究者のJustin DrakeがEth2.0について講演したときのスライドを見てみましょう。

画像の説明

スライド1

上の図では、2 つの点線のボックスはフォーク選択における不正な状況を示しています。上の左側の点線のボックスは、2 つの異なる州のルートに同時に投票した場合、それは違法な投票であることを示しています。つまり、2 つの異なるコンテンツ (州のルート) に同時に投票することはできません。

右上の破線ボックスは、特定のエポックをスキップして、後のエポックに投票できないことを示しています。つまり、現在の候補エポックに投票する前に、将来のエポックに投票することはできません。

2 番目のスライドを見てみましょう。

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上記によると、異なる内容の 2 つのエポックに同時に投票することは違法です。スライド 2 の下半分に 2 つのフォークされたチェーンが含まれている場合、上のフォークされたチェーンの 2 つのエポック (赤い点) がファイナライズ (確定) されているため、上のフォークされたチェーンは有効であるように見えますが、フォークされたチェーンは以下のチェーンには、ファイナライズされた 2 つのエポックも含まれていますが、それらの 2 つのエポックは後でファイナライズされました。

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スライド 3

これは、以下のフォークされたチェーンが無効なフォークであることを意味します。投票が以下の 2 つの確定したエポックに従う場合、新たに投票されたエポックがチェーンのもう一方のフォーク エポックの後に続くことを意味するためです。完了したチェックポイントは時系列順に並べる必要があるため、これは違法です。これが起こった場合、バリデーターの大多数が「違法チェーン」のエポックに投票したため、多数のバリデーターが厳しく罰せられることになります。したがって、これらのバリデータは処罰されなければなりません。

それでおしまい！あなたがバリデーターである場合は、スロット期間ごとに 1 回だけ投票するようにし、他の人が投票しているのと同じように投票するようにしてください。没収されないようにするために！ (心配しないでください。これらはすべて、使用する Ethereum 2.0 クライアントに組み込まれます)