委任プルーフオブステーク(DPoS)とは何ですか?

紹介

ブロックチェーンプロトコルは、分散および分散化を維持するために、可能な限り民主的なコンセンサスメカニズムに従って機能する必要があります。 ビットコインのプルーフオブワーク(PoW)コンセンサスメカニズムは最も安全なものと考えられていますが、遅くてエネルギーを消費すると批判されています。 このため、プルーフオブステーク(PoS)と呼ばれる新しいコンセンサスメカニズムが登場しました。 PoWとは異なり、このメカニズムはもはや外部リソース(高エネルギー消費)ではなく、ステーキングにロックされた暗号通貨に基づいています。 さらに、委任されたプルーフオブステークと呼ばれる3番目の新しいコンセンサスモデルが代替として導入されました。

委任されたプルーフオブステークとは何ですか?

プルーフオブステークの「古い」概念を次のレベルに引き上げ、委任されたプルーフオブステークは、暗号通貨保有者が投票して、次のブロックの検証とネットワークの保護を担当するいわゆる デリゲート ( 証人 または ブロックプロデューサー とも呼ばれます)を選出することを可能にします。 以前のシステムでは、このタスクはランダムにステーカーに委ねられていましたが、この新しいシステムでは、ネットワークを保護する責任は、評判と公正かつ透過的に運営する意欲に応じて選択された既知の人々またはグループに与えられました。 したがって、これらのデリゲートは、ブロックチェーンネットワークのすべての参加者の意志を表します。 このため、多くの人によると、DPoSは可能な限り最も民主的なコンセンサスメカニズムを表しています。 したがって、このシステムは、1つ以上の代議員が誤って振る舞った場合、コミュニティは彼らの投票を削除し、新しい代議員を選出することによって彼らを追放することができるという1つの実質的な違いを持つほとんどの西側民主主義と比較されるべきです。
一般的に、すべての暗号通貨の利害関係者がネットワークの保護に積極的に参加したいわけではないと仮定すると、より直接関与している誰かにタスクを委任することを選択するのは理にかなっています。

DPoSはどのように機能しますか?

委任されたプルーフオブステークには、テクノロジーがトランザクションを効果的かつ効率的に検証できるようにする多くの要素があります。 これらは4つのポイントに要約できます。

1. 投票:すでに上で述べたように、DPoSによって導入された目新しさは投票方法です。DPoSブロックチェーンで1つのコインを所有するすべてのユーザーは、トランザクションを検証したいノードに投票することができます。 委任されたPoSブロックチェーンのほとんどは、ユーザーが直接投票したり、投票権を別のユーザーに委任したりすることができます。 ユーザーが委任されたプルーフオブステークコンセンサスに投票するノードは、証人と呼ばれます。

2. 目撃者: 彼らはブロックチェーンの保護と正当化を担当しています。 ユーザーは証人になるために必ずしも暗号通貨を必要としませんが、選出されるには十分な票を獲得する必要があります。 ほとんどの場合、競争が非常に高いため、証人が選出されるためには評判が非常に重要です。 証人によって正常に完了したトランザクションは、元帳に公式に記録され、証人は特別な報酬を受け取り、その証人に投票したすべての人と共有できます。 1 つのサーバー上の監視者の数は、21 から 101 の間のどこかに収まる可能性があります。

3. デリゲート: ユーザー投票によっても選出されます。 デリゲートはトランザクション制御には関与しませんが、DPoSプロトコル内には、ブロックのサイズの変更や、ブロックの検証と引き換えに証人に支払う金額を提案できるという別の基本的なタスクがあります。 いずれの場合も、これらの変更はユーザーによる投票の対象となります。

4. ブロックバリデーター:他の証人が作成したブロックを検証し、これらのブロックが特定のコンセンサスルールに準拠していることを確認する責任があります。ブロックバリデーターになるには、ユーザーはフルノードを実行する必要があります。 どのユーザーもバリデーターになることができますが、証人とは異なり、バリデーターには金銭的インセンティブはありません。

DPoSを使用したブロックチェーンの例

DPoSコンセンサスを使用する多くの一般的なブロックチェーンネットワークがあります。 最も重要なもののいくつかを次に示します。

• EOS:DPoSの最初のバージョンは、2014年に元EOS最高技術責任者(CTO)のダン・ラリマーによって開発されました。EOS の場合、すべてのデリゲートはブロック プロデューサーと呼ばれ、その最大数は 21 ユニットを超えることはできません。 EOSは、dAppをホストする機能においてイーサリアムと非常によく似ています。 また、取引ごとに支払うのではなく、ユーザーが自分の出資分に比例したリソースを所有・利用できるオーナーシップモデルを採用しており、取引手数料の排除を推進しています。 EOSは、業界で最もスケーラブルなブロックチェーンの1つと見なされています。

• Tron: P2Pおよびブロックチェーンネットワーク技術を活用して無料のデジタルエンターテインメントエコシステムを作成することを目的としたブロックチェーンベースの分散型プロトコル。 トロンネットワークは、24時間ごとに選出されるスーパー代表として代表者を参照しています。 最大27人のスーパー代表がいる可能性があり、ブロック生成に参加するにはTRONノードを実行する必要があります。 これらのデリゲートは、ブロック報酬と投票報酬も受け取ります。 スーパー代表に投票した有権者は、投票報酬のみを受け取ります。

• Tezos: ブロックチェーンがハードフォークを実行することなく変更を自動的に実装できるようにするオンチェーンガバナンスモデルを備えたスマートコントラクトプラットフォーム。 Tezosは、DPoSシステムの最新のモデルであるリキッドプルーフオブステーク(LPoS)を考案することにより、DPoSシステムを革新しました。 LPoS と DPoS の最大の違いは、ネットワーク ユーザーにとって委任は完全にオプションであるということです。 すべてのトークン所有者は、「パン屋」と呼ばれるバリデーターに投票権を委任できます。 さらに、DPoSシステムの固定数とは対照的に、バリデータノードの数は動的です。 実際、Tezosは最大80,000のバリデーターをサポートできるため、競合他社よりも分散化される可能性があります。

利点と制限

委任されたプルーフオブステークは、利用可能な最も効率的で民主的なコンセンサスメカニズムであると多くの人に考えられています。 実際、このタイプのコンセンサスを使用するブロックチェーンプロトコルは、トランザクションの実行速度、費用対効果、およびエネルギーへの影響の低さによって区別されます。 さらに、代表者と証人の民主的な投票システムは、すべてのトークン所有者がネットワークの発展に貢献する機会を持っていることを保証し、繰り返しになりますが、悪意のあるアクターをすぐに置き換えることができます。

ただし、DPoS同意を使用するネットワークのセキュリティについては多くの疑問があり、すべてが根拠がないわけではありません。

まず、限られた数のバリデータを考慮する必要があります。 それらが21であろうと101であろうと、結果はあまり変わりません:それらは分配を保証するのに十分ではないかもしれません、そしてそれ故に、ネットワークの分散化。 それを一元化するリスクが高すぎるため、ブロックチェーンの哲学に反します。

第二に、DPoSブロックチェーンは加重投票の問題の影響を受けやすい。 利害関係の少ないユーザーは、投票が重要ではないと考えた後、投票への参加を拒否できます。 ほとんどの場合、本当の投票権を持っているのは大きなクジラ(多くの場合、機関や取引所)であるため、これは現在の問題です。

大事なことを言い忘れましたが、バリデーターが破損する可能性は本当の問題です。 それらのほとんどは、評判に基づいて評価された有名なエンティティですが、問題はこの細部にある可能性があります。 ブロックバリデーターが知られているという事実に依存して、それらはネットワーク内から実行された破損のエピソードの対象となる可能性があります(例: 自分の利益のみに基づいて行動することに同意するバリデーター)、および外部から(例: 多数のトークンを保持する悪意のあるアクター)。 バリデータの円が小さいほど、ネットワークが攻撃されるリスクが高くなります。

結論

DPoSの出現は重要な構造革新であり、理論的にはブロックチェーンプロトコルが迅速かつ効率的に機能することを可能にします。 それでも、集中化へのエクスポージャーは依然として非常に高いリスクであり、バリデータノードは破損にさらされているため、いくつかの改善を適用する必要があります。 第一に、ネットワークをより分散させることを目的としてノードの数を増やすことができ、第二に、それらの間の競争のレベルを後で高めることができます。

競争は、プルーフオブワーク(PoW)コンセンサスメカニズム(ブロックチェーン全般)の重要なポイントの1つであり、ネットワークのアクティブな参加者が暗号の謎を解くためにますます懸命に働くように促し、したがって、新しいブロックを追加します。 この積極的な参加の結果として、プロトコル攻撃の成功の難易度が大幅に向上します。 これまでのところ、PoWが、ビットコインを例にとると、すべての中で最も安全なコンセンサスメカニズムであることは間違いありません。 したがって、DPoSは、ユーザーの絶対的な信頼を勝ち取るために、同じレベルのセキュリティを達成するように努める必要があります。