PoS のバリアントについて 1 つの記事で学ぶ

Proof of Stake (PoS) については誰もがすでによく知っていますが、この記事では PoS の亜種について見ていきます。

パート 1 — プルーフ・オブ・ステーク

Proof of Stake (PoS) に慣れていない人のために、簡単な概要から始めましょう。

PoS は、所有するトークンの数に基づいてネットワーク検証者にインセンティブを与える Proof of Work (PoW) とよく比較されます。

PoS は 2012 年に Sunny King によって初めて提案されました。このメカニズムは、トランザクションを検証する利害関係者を選択します。 PoS では、次のブロックの作成者が抽選によって選択されます。新しいブロックを作成してネットワークに追加すると、デジタル資産が報酬として与えられます。 PoS では、ステークされたトークンの数によってネットワークのセキュリティが決まりますが、PoW では、ネットワークはコンピューティング能力によって保護されます。私たちは、プルーフ・オブ・ステーク (PoS) 暗号通貨には次のような利点があると信じており、その将来について非常に強気です。

1. PoW と比較して消費量が少ない: さまざまな PoS プロトコルで複数のステーキング ノードを実行しており、これを行うために必要なのは安全な VPS だけです。一方、PoW マイナーはさらに多くのマイニング機器を必要とします。

2. トークン保有者はインフレ率に基づいて報酬/利子を得ることができ、これはコミュニティの構築に役立ち、人々がトークンを保有するよう動機付けられます。

3. 分散化: プロトコルで採用されている PoS の種類に応じて、ネットワークは完全な分散化を達成できます。これは、暗号通貨を作成する本来の目的です。

次に、さまざまな PoS バリアントを紹介し、それらがどのように機能するかを詳しく説明し、簡単な概要表を示します。簡略化すると、バリデーターとは、トークン報酬を獲得するためにネットワーク上のトランザクションを保護および検証するノードを指します。プロトコルに応じて、ブロックプロデューサー、証人、またはベイカーと呼ばれることもあります。

パート II - さまざまな PoS の違い

Delegated Proof-of-Stake (DPoS)

DPoS は通常、固定数のバリデーターがネットワークを保護する権限を与えられる選出システムを通じて機能します。トークン所有者は、賭けたシェアに基づいた投票権で、ネットワーク上のトランザクションを誰が検証するかに投票できます。最も多くの票を獲得した検証者は委任者となり、トランザクションを検証して報酬を獲得できます。

DPoS は、Lisk、Tron、Steem、Bitshares などのプロトコルに実装されており、さらにはダニエル・ラリマー氏が作成し、40 億ドルという記録的な ICO で有名なスケーラブルなブロックチェーン Dapp プラットフォームである EOS などのプロトコルに実装されています。プロトコルによっては、DPoS はバリデーターにかなりのコンピューティング能力。

Delegated Proof of Contribution Protocol(DPoC)

ICON ネットワークは、ノードと委任者に暗号通貨で直接報酬を与える新しいプロトコルを導入する PoS ブロックチェーンであり、Delegated Proof of Contribution として知られていることに精通している人もいるかもしれません。多くの点で DPoS に似ていますが、コミュニティのメンバーがプロトコルの開発に貢献することに心から関心を持つようにインセンティブが設定されています。

DPoC では、委任 (投票と呼ばれる) は任意であり、管理は行われません。さらに、ノードオペレーターに投票せずにトークンを賭けることもできます。

DPoC は分散型の民主的ガバナンス プロトコルであり、トークン所有者はネットワークに直接貢献する者、つまり公的代表者 (P-rep) にトークンの誓約を委任することでガバナンス権限を行使します。合計 22 名の主要 P 議員が選出されますが、二次 P 議員の数に制限はなく、貢献するよう奨励されます。さらに、他のタイプのエコシステム参加者や Dapp ビルダーにも報酬が提供されます。

重大な機能停止が発生した場合、P 担当者とその構成員は罰金が減額されるリスクがありますが、現在は 6% の罰金です。

DPoC は現在も急速に進化し、改善されています。 Stakin は、P-Rep としてプロトコルの次の反復の開発に参加し、参加者ビルダーのインセンティブを分散しながら、DPoC を LPoS (債券コンプライアンス) に近づけることができる IISS3.0 をサポートしています。

Liquid Proof-of-Stake (LPoS)

LPoS では、委任はオプションです。トークン所有者は、トークンをエスクローすることなく、他のトークン所有者に検証権を委任できます。つまり、トークンはトークン所有者のウォレットに残ります。さらに、セキュリティ上の失敗 (二重承認など) に対してペナルティを受けるのはバリデータのみです。 LPoS には投票権もあり、トークン所有者として自分のノードであれば、プロトコルの修正に直接投票できます。

LPoS はもともと Tezos によって導入されました。 Kathleen と Arthur Breitman によって作成されたオンチェーン ガバナンス プロトコルである Tezos は、2018 年 9 月以来メインネット上でスムーズに実行されています。 Tezos 上の LPoS は非常に成功していることが証明されており、現在のステーク率は約 80% で、450 人のバリデーターと 10,000 人以上のデリゲーターに広がっています。技術的に言えば、荷送人の数は最小債券サイズ要件によって制限されており、高度な分散化が図られているため、現時点では最大 100,000 人に達する可能性があります。

Bonded Proof-of-Stake (BPoS)

BPoS は LPoS に非常に似ています。委任は任意であり、非保管であり、トークン所有者はプロトコル修正に関する投票権の恩恵を受けます。それでも、これが BPoS と呼ばれるのには理由があります。セキュリティまたはダウンタイムが発生した場合、バリデーターとデリゲーターのステークの一部が削減されるからです。 LPoS では、バリデータのみが削減されるリスクを負い、委任者は一部の報酬を逃すリスクがあるだけです。このようにして、不正または非効率的なバリデーターが防止されます。

この BPoS メカニズムの利点は、一部の LPoS プロトコルのバリデーターに、過剰委任を防ぐために維持する必要があるプレッジ比率 (資本要件と同様) の問題に対する明確な解決策を提供できることです。サンプルに含まれるということは、承認者が承認前に追加のデューデリジェンスを実施し、バリデーターの状況を監視する必要があることも意味します。

BPoS は、Cosmos や IRISnet (Cosmos SDK/Tendermint に基づく) などのプロジェクトによって最初に導入されました。どちらも非常に興味深いクロスチェーンプロトコルです🚀 Cosmos や IRISnet などの BPoS プロトコルでは、バリデーターの数が制限されており、有効なバリデーターはプレッジ総額 (自身のプレッジ + 委任) に応じて決定されます。

Nominated Proof-of-Stake

Polkadot エコシステムは、Nominated Proof of Stake (NPoS) メカニズムを導入しました。現在、Polkadot、Kusama、Edgeware など、多くの Substrate ベースのチェーンが使用されています。このシステムでは、バリデーターは 1 日に数回自動的に選択されます。これらのバリデーターは、高い通信応答性の確保、信頼性に関する長期的な評判の構築、トークンのステーキングなど、実行にコストがかかります。これは善良な行動を維持するために行われ、合意から逸脱すると利益は削減されます。また、最近の Edgeware バリデーターの障害からわかるように、NPoS ではスラッシュが非常に高速に実行されます。

NPoS では、委任者はノミネーターと呼ばれます。ノミネーターは候補リストにあるバリデーターを指名し、それらを裏付ける一定量のトークンをロックします。 NPoS では、バリデーターの数はガバナンスによって制限されており、これらのバリデーターはネットワーク内の合計ステークに基づいて選択されます。バリデーターとは異なり、ノミネーターには無限の数の参加者を含めることができます。推薦者は、信頼できる新しい候補者を継続的に探すよう奨励されます。これら 2 つの役割により、NPoS ではすべてのトークン所有者がネットワークに継続的に参加できるようになります。したがって、限られた数のバリデータを維持しながら、高レベルのセキュリティを維持します。

Hybrid Proof-of-Stake (HPoS)

ハイブリッド PoS/PoW は、Proof of Work と Proof of Stake のハイブリッドと呼ばれることがよくあります。ネットワークを保護するために 2 つの方法を併用します。PoS は PoW システムと連携してブロックチェーンをさらに保護します。通常、この方法では、マイナーが PoW 経由で新しいブロックを生成し、PoS バリデーターがこれらのブロックの有効性について投票します。 HPoS は、ハッシュの力によってさらなる攻撃を回避します。

HPoS プロジェクトの中には、Decred と Hcash があります。イーサリアムも Casper を HPoS にアップグレードしています。 Decred では、トークン所有者はマイナーによってマイニングされたブロックを検査し、コンセンサス ルールの変更に投票することができます。

Pure Proof-of-Stake

Algorand によって導入されたもう 1 つのコンセンサス アルゴリズムは PPoS です。これは、オープンな参加、スケーラビリティ、セキュリティ、およびトランザクションのファイナリティを備えたプロトコルです。このアルゴリズムでは、ネットワークはそのセキュリティを大多数の誠実さと結びつけます。

このアルゴリズムが異なる点は、前述の DPoS、LPoS、または BPoS とは異なり、不正行為を行ったエンティティに対する制裁メカニズムがないことです。ネットワークは、それをカットするよりも、少数の人が不正行為をできないようにし、大多数が不正行為を行えるようにすることを望んでいます。このプロトコルは、ネットワークの 75% の大部分が誠実である限り、正常に動作し続けるように開発されています。

Leased Proof-of-Stake

LPoS (Leased Proof-of-Stake) は、PoS の直接の変形です。このコンセンサス プロトコルを使用すると、リーダーは新しいブロックの生成に参加できます。ネットワーク ノード内でリースされる量が大きいほど、次のブロックの作成に選択される可能性が高くなります。

LPoS は次のように機能します。 リースを開始できるようにするには、トークン所有者はリース トランザクションを作成し、アドレスとリースするトークンの量を指定する必要があります。 Waves プラットフォームは LPoS ネットワークを使用します。

PoS として分類できるその他のプロジェクト

この記事の目的は、中心となるさまざまな PoS プロトコルの包括的な概要を提供することです。 PoS がブロックチェーン業界全体で注目を集める中、同様にステーキングを提供する他のプロジェクトについてもいくつか触れたいと思います。

Tomchain: プルーフ・オブ・ステーク投票 (PoSV) プルーフ・オブ・ステーク投票

ダッシュ: マスターノードステーキング

オントロジー: ONG の「ボーナス」委任ビザンチン フォールト トレランス

Neo: GAS「ボーナス」委任ビザンチン フォールト トレランス

要約する

ブロックチェーンの背後にある開発者のほぼ無限の創造性により、将来的にはさらに多くの PoS 亜種が出現すると私たちは信じています。現在、PoS は、PoW などの他のコンセンサスメカニズムに代わる最良の代替手段の 1 つとして無視できないことがますます明らかになってきています。