シングルスロットのファイナリティ:Vitalik Buterinがイーサリアムのロードマップを更新しました

[ティッカー;DR]

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1. Vitalikは2021年1月25日に記事を発表し、イーサリアムの開発のための最新のロードマップを紹介し、イーサリアムはシングルスロットのファイナリティに目を向けると述べています。
2. 一般的に, 各期間の最初のブロックは、ビーコンチェーン上のチェックポイントであります. チェックポイントが確定すると、チェックポイントまでのすべてのブロックも決定され、改ざんすることはできません。
3. 効率とセキュリティの両方は、確認時間の長さに依存します。 確認時間が長ければ長いほど、取引のセキュリティをチェックするのに時間がかかりますが、システムの効率は低下します。
4. Gasperコンセンサスアルゴリズムに基づいて、イーサリアムは最長のチェーンアルゴリズムを利用する通常のブロックチェーンよりも安全です。
5. PoSコンセンサスメカニズムとシャーディングとバークルツリー最適化の実現に続いて、Ethereumはシングルスロットのファイナリティの開発と研究に切り替えます。

1月、イーサリアムの創設者であるVitalik Buterinは、ethereum.org に公開された シングルスロットのファイナリティへの道 筋と題する記事で、イーサリアムの最新の開発ロードマップを紹介しました。

前回の Gate.io の記事では、イーサリアムのアップグレードと拡張のための具体的な計画を紹介し、新しいイーサリアムが依存するPoSコンセンサスメカニズムについて説明しました。 また、ビーコンチェーンの動作を導入しました. この記事では、ビーコンチェーン内のブロックのファイナリティと、Ethereumをシングルスロットファイナリティモデルにアップグレードする必要があるとVitalikが考える理由について引き続き説明します。


ビーコンチェーンのファイナリティの問題

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ビーコンチェーン上には、チェーン上のコンテンツをファイナライズするために使用される一連のチェックポイントがあります。 一般に、各エポックの最初のスロットのブロックはチェックポイントです。 委員会がタイムスロット内のブロックに投票するときは、対応するタイムスロットのチェックポイントにも投票する必要があります。 期間(A)が終了すると、対応するチェックポイントが圧倒的多数(残りのバリデーター全体の2/3以上)から支持を獲得し、期間(A)が正当化されます。 そして、期間(A)の後の次の期間(A+1)も証明されており、期間Aが確定したといえる。 チェックポイントが確定すると、チェックポイントまでのすべてのブロックも決定され、改ざんすることはできません。

ユーザーの視点から説明するには、トランザクションを送信する前に、ブロックにパッケージ化され、提案者によって提案され、検証者によって検証され、認定され、最終的に完了するなど、一連のプロセスを経る必要があります。 これにはすべて64〜95のタイムスロット(平均で約15分)かかります。 トランザクションのタイムスロットがチェックポイントの直前にあり、最速の速度でファイナライズされた場合、必要な時間は 64 タイムスロットになります。トランザクションのタイムスロットがチェックポイントの直後にあり、最も遅い速度でファイナライズされた場合、必要な時間は95タイムスロットになります。 効率とセキュリティの両方は、確認時間の長さに依存します。 確認時間が長ければ長いほど、取引のセキュリティをチェックするのに時間がかかりますが、システムの効率は低下します。


委員会は3回投票する必要があります
その結果、委員会は3票を投じる必要があります。 1つ目は、ビーコンチェーン上の最新のブロックを選択するために、最新のタイムスロットのブロックに投票することです. LMD GHOST (Latest Message Driven: Greediest Heavy Observed SubTree) アルゴリズムがこの投票で使われている。 LMDは「最新のメッセージ駆動型」を指し、「GHOST」は「貪欲な最も重い観測されたサブツリー」を指します。 このフォークアルゴリズムを通じて、ネットワークはより安全な方法で最長のチェーンルールと同じ結果を与え、「メインチェーン」または「正規チェーン」を取得します。

2つ目は、期間のチェックポイントに投票して、チェーン上の情報を証明し、確定することです。 この投票では、Casper FFGアルゴリズム(Casper、Friendly Finality Gadget)が使用されています。 キャスパーとゴーストはイーサリアムではギャスパーと呼ばれ、一緒になってイーサリアムのコアコンセンサスプロトコルを構成しています。 最後は、シャードチェーンをビーコンチェーンに接続するために使用されるクロスリンク投票です。 すべての投票情報は、構成証明に書き込まれます。



シングルスロットのファイナリティに対するイーサリアムのビジョン

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Vitalikは彼の記事で、Gasperコンセンサスアルゴリズムに基づくEthereumは、最長のチェーンアルゴリズムを使用する通常のブロックチェーンよりも安全であると書いています。 ファイナライズされたブロック内の情報を改ざんするには、300万ET以上の費用がかかります。 しかし、ユーザーは依然として15分のファイナライゼーションは長すぎて耐えられないと考えており、効率的で安全な新しい確認方法を求めています。 さらに、シングルスロットのファイナリティは、取引を再配置することによってマイナーがMEVを抽出する可能性を減らすこともできます。 また、プロトコルを簡素化し、その結果、システムのバグを減らすのにも役立ちます。

Vitalikは、シングルスロットのファイナリティを達成するためにEthereumコンセンサスアルゴリズムを最適化するための2つのアプローチを提案しました。

まず、現在、すべてのバリデーターがCasper FFG投票に参加する必要があります。 これはおそらく、わずか数千人のバリデーターからなる中規模のスーパー委員会を選出し、コンセンサスと最終決定が単一のスロットで行われます。 委員会が確認を完了しなかった場合、システムは元の LMD GHOST ルールに基づいて最新のブロックの確認を続行します。 推定によると、委員会の規模は、比較的安全なスーパーETHになるために、約300万ETHを保持するか、97,152のバリデーターを持つ必要があります。


第二に、できるだけ多くの証明者に役割を果たさせることが可能であるかもしれない。 このスキームのハードルは、短期間に多数の署名を集約する方法にあります。 約 400 万 ETH のステーカー グループ、つまり 131,072 個のステーカーが必要な場合、合計 131,072 個の署名をすばやく集計する必要があります。 Vitalikは、署名集約サービスは今後2年間で大幅に最適化される可能性が高いと考えています。


結論

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PoSコンセンサスメカニズムとシャーディングとバークルツリー最適化の実現に続いて、イーサリアムはシングルスロットのファイナリティの開発と研究に切り替えます。 開発者の努力のおかげで、Ethereumは常にアップグレードされます。 これにより、一般ユーザーはより安全で便利な分散型サービスを楽しむことができます。


著者:Gate.io オブザーバー: エドワード。ティッカー
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