ETH2検証者への注意:「証明」の有効性を判断する方法

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翻訳者注: Eth2.0 バリデーターはどのようにしてより高い報酬を得ることができるのでしょうか?証拠がブロックチェーンにパッケージ化されるのが早ければ早いほど、検証者への報酬が高くなることが判明しました。この論文は、検証者が主要な指標「包含距離」に従って「単一の証明」と「集合的な証明」の有効性を判断するのに役立ちます。

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プルーフとは、Eth2.0 ブロックチェーンの現在の状態に関してバリデーターによって開始された投票を指します。各アクティブなバリデータは、エポック (約 6.5 分) ごとに証明を開始します。証明は次の要素で構成されます。

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興味深いプロセスの 1 つはチェーン ヘッド投票です。これは、バリデーターが最新の有効なブロック (チェーン ヘッド) を証明するために投票することを指します。チェーンヘッド投票の構成を以下の図に示します。

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図 2: チェーンヘッド投票の構成

ここで、スロットはバリデーターが現在のチェーンヘッドを証明するために投票した位置を指し、ハッシュ値はバリデーターの位置を識別します。これら 2 つの組み合わせにより、ブロックチェーン上の特定のポイントを一意に識別し、十分な投票を獲得した後、ネットワークはチェーンの状態に関する合意に達します。

集約は複数のプルーフで構成され、すべてのプルーフはチェーンヘッド投票とファイナリティ投票を含む同じ委員会によって投票され、その後 1 つの集約プルーフに結合されます。

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図 3: 集約された証明の構成

集合証明は 2 つの点で単純証明とは異なります。まず、集約されたプルーフには複数のバリデーターが存在します。第 2 に、彼の署名は、一致する単純な証明の署名で構成される集合署名です。集計証明は保存には非常に適していますが、追加の通信と計算の負荷がかかります (これについては以下で詳しく説明します)。

この集計プロセスを実行するバリデータはアグリゲータと呼ばれます。

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プルーフ報酬の増加

Eth2.0 は、メトリクス包含距離を使用して、バリデーターが証明する報酬を計算します。スロットのパッケージング距離とは、プルーフが作成されるスロットと、最初にプルーフをブロックにパックするスロットとの間の差を指します。たとえば、証明がスロット ss で作成され、それがスロット s+1s+1 のブロックにパックされる場合、パッキング距離は 11 になります。 s + 5s + 5 でブロックに詰め込まれた場合、詰め込み距離は 55 になります。

証明の相対的価値を反映するために、証明を担当する検証者には、パッケージング距離の大きさに応じて異なる報酬が与えられます。具体的には、報酬は 1/d で乗算されます。ここで、d はパッキング距離です。

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ネットワークが正常に機能する場合、すべてのプルーフのパッキングディスタンスは 1 になります。これは、それが最大の効果を達成し、それに応じて最大の報酬が得られることを証明することを意味します。証明が遅れた場合、バリデーターの報酬はそれに応じて減額されます。

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包装校正プロセス

では、証明はどのようにして Eth2.0 ブロックチェーンにパッケージ化されるのでしょうか?プロセスは次のとおりです。

1. 各プルーフ検証者は、チェーン状態に関連するデータに基づいてプルーフを生成します。

2. 証明は Eth2.0 ネットワーク内の対応するアグリゲーターにブロードキャストされます。

3. プルーフを受け取ったアグリゲーターは、それを同じ委員会によって投票された他のプルーフとマージします。

5. 集約されたプルーフがチェーンに追加されていない場合、ブロックを提案するバリデーターはそれをブロックに含めることができます。実証済みのパッキングディスタンスが 1 を超える場合は、その理由を解明する必要があります。影響する要因はいくつかあります。

副題

検証者には「プルーフ生成の遅延」問題が発生する可能性があります。たとえば、チェーンの状態に関する情報が古い場合や、検証者の能力が証明の生成と署名に多くの時間を費やすことができない場合があります。理由が何であれ、証明の遅れはプロセスの残りのステップに間接的な影響を及ぼします。

副題

検証者が証明を生成したら、それをネットワークのアグリゲーターにブロードキャストする必要があります。このプロセスは、アグリゲーターがネットワーク全体にブロードキャストされる前にプルーフを集約するのに間に合うように最も早いプルーフを受信できるように設計されています。バリデーターは、アグリゲーターへの高速ブロードキャストプルーフを保証するために、できるだけ多くの他のバリデーターとの接続を試みる必要があります。

副題

集計プロセスが遅延する可能性があることを示します。この最も一般的な理由は、生成されたプルーフがノードに過負荷をかけることです。ただし、集約された証明を必要とするバリデーターが多数ある場合、集約アルゴリズムの速度により、集約に大幅な遅延が発生する可能性があります。

副題

プルーフブロードキャストの遅延と同様に、集約プルーフもネットワークにブロードキャストする必要があり、同じ遅延が発生する可能性があります。

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ブロック生成の失敗

これは、チェーン上のデータの一部になるためには、データをブロックにパッケージ化する必要があることを証明しています。ただし、ブロックの生成に失敗する場合があります。検証者がオフラインの場合、またはネットワーク内の残りの検証者のデータの同期に失敗した場合、生成された無効なデータはチェーンによって拒否されます。

ブロックの生成はベリファイアのステータスに影響されるため、有効なブロックが生成され認証されるスロットの後の最初のスロットである最も早いパッケージング スロットを定義します。このような境界では、証明を存在しないブロックにパックできないことが考慮され、バリデーターの有効性による影響が回避されます。

副題

それでも、悪意のあるバリデーターが特定の証明の集約を拒否したり、ブロックに証明を含めることを拒否したりする可能性はあります。前者の解決策は、各プルーフ グループに複数のアグリゲータを割り当てることですが、後者の解決策は、集約されたプルーフをブロックにパックすることを拒否する動作にペナルティを与えることです。ただし、ブロックを含めることを拒否した場合のペナルティが金銭的に補償される場合、またはその行為が政治的により価値がある場合、証明を担当するバリデーターは、ブロックの作成に責任を負うバリデーターに証明をブロックに含めるよう強制する手段を講じることはできません。ブロック。

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計算による妥当性の証明

証明の有効性とは、ブロックの生成とブロックの距離を考慮して、証明がネ​​ットワークにとってどの程度役立つかを指します。次のように計算されます。

パッキング距離が最大 32 であるためにプルーフがパッキングに失敗した場合、プルーフの有効性は 0 になります。

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単一の証明の場合、証明の有効性を計算することは興味深いかもしれませんが、値自体はあまり意味がありません。集約された証明の有効性 (より長い時間やより多くのバリデーターを含む) により、バリデーターのグループの全体的な有効性をより深く理解できるようになります。集合的な証明の有効性は、個々の証明の有効性の平均です。たとえば、特定のグループ内のすべてのバリデーターの有効性の 7 日間のログを取得し、平均を取ります。

要約する

免責事項: ECN の翻訳作業は、中国のイーサリアム コミュニティに高品質の情報と学習リソースを提供することを目的としています。記事の著作権は原著者に属します。転載する場合は、原文と ethereum.cn の出典を示す必要があります。再版の場合はご連絡ください

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