この投稿は、安全なスケーリングにとってランダム性、循環性、インセンティブが重要である理由ついて解説する、2部構成のシリーズの2番目の記事となります。最初の部分はこちらからご覧いただけます。

検証ノードの役割

SKALEネットワーク内にあるバリデータのノードコアは、サイドチェーンやサブチェーンの検証に関する自己組織化に加え、ネットワークの調整において主要な役割を担います。各ノードは、ネットワークを誠実かつ運用可能に維持するために、データを収集してアップロードを行います。ネットワーク内の各ノードは、ランダムな24ノードを継続的に監視しており、データを収集し、他のノードからログファイルを取得します。ノードコアは、他のノードをそれぞれスコアリングし、稼働時間、レイテンシ、パフォーマンス、その他のメトリクスを確認し、特定の閾値が満たされているかどうかに基づいてスコアを決定します。これを、SKALE SLA関数と呼びます。

ノードは、自身のメトリクスをメインネット上のコントラクトに送信し、そこではネットワークとノードの正常性を正確に把握するため、これらの情報の統合、処理、集約が行われます。ノードのパフォーマンスが良好であると見なされた場合、そのノードはバウンティプールから賞に参加できます。ノードのパフォーマンスが低い場合や悪意のある行為を行った場合は、フラグが付き、ネットワークから除外されます。後者のように、不正行為、ハッキングの兆候、その他の悪意のある行為への関与が疑われる場合、レビュープロセスが開始し、ノードのステークが大幅に削減される可能性があります。

例として、ネットワーク内に1,000個のノードがあり、それらがすべて良好だった場合、それらはそれぞれバウンティプールに参加し、月々の収益を貰えます。バリデータへの配当は、ノードがネットワークにステークされる時間に基づく、配分を上下する要素が存在するため、必ずしも均等に共有されません。例えば、12 か月間結合しているノードは、3ヶ月や6ヶ月結合していたものよりも、若干大きい割合を得ることとなります。

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ノードコアは、ネットワーク内の他のノードのパフォーマンスを分析し、スコアリングする

バリデータによるステークの重要性

前述のように、各バリデータは、バリデータとしての参加の一貫として、SKALEトークンをネットワークにステークします。この担保は、ネットワークのセキュリティ保護において重要な役割を果たします。ステーク金額は、開始時の約10万米ドル相当となります。このステークはメインネットに保管され、ネットワークへの信頼度合いの尺度として、また有害なアクターへの対抗策として利用されます。

例えば、ノードが二重支出を実行しようとしてシステムに見つかった場合、違反したノードのステークはエスクロー(本質的にはペナルティボックスとして機能する)に移動します。ネットワークの初めの1年間で、バリデータで構成される審査委員会が、違反の発生の有無について投票を行います。決定が「YES」の場合、バリデーターはステークを失い、その場合はステークはバーンされるかペナルティボックスに残ります。

ネットワーク運営機関

本ネットワークの運営機関は、N.O.D.E. Foundationです。この財団は、レビュープロセスの手順を維持し、その操作を制御します。当初のパネルは、約10名のバリデータから構成され、これはプロセスの一部または全体が自動化されるまで続きます。レビュー中に、パネルの各メンバーは、コード、ログファイル、トランザクションの流れ、その他のデータを調べ、不適切なアクションが発生したかどうかを判断する機会を与えられます。財団は、バリデータが治安維持において主要な役割を果たすことが大切であると考えています。ネットワークへの担保を考えると、バリデータは、ネットワークの整合性を守り、維持することが自身の利益を優先することに繋がると、強く奨励されています。

ネットワーク強度とトークンのネットワーク効果

コントラクトとプロトコルのフォークは、分散型でオープンなシステムでは常に起こり得ます。何者かがSKALEプロトコルをフォークすることは可能ですが、彼らがネットワークとノードの奥深さの恩恵を受けることはありません。ネットワーク外部で実行されるチェーンは、ネットワーク内で実行されているチェーンよりもはるかに安全性が低くなります。ネットワーク外部で実行されているチェーンは、ノードのランダムなローテーションによる出入りができないため、現行のレイヤ2ソリューションと同様の、静的で変更のない、少数のバリデータを使用して動作することとなります。

このタイプの固定バリデータモデルで何が起こるかというと、有害なアクターはチェーン内のノードの3分の2(通常は1桁もしくは少な目の2桁台)をコオプトするだけで済むということです。SKALEネットワーク内にある有害なアクターは、3分の2の悪意あるノードをチェーンに組み込むためには、確率的にネットワーク全体の3分の2をコオプトする必要があります。ネットワーク内で予想されるノード数を考えると、その数は非常に大きくなります。

プールされた検証モデルでは、攻撃のコストははるかに大きくなります。攻撃コストが高いほど、ネットワークのセキュリティが強化されます。ネットワークのセキュリティが高いほど、ネットワークの価値は高くなります。したがって、プールされた検証モデルは、トークンのネットワーク効果を生み出す可能性があります。SKALEネットワーク外でサイドチェーンをフォークして実行する開発者は、ネットワークの拡大に伴い安全性も高まるという、このモデルの利点を享受することはできません。

フォークに関する追加の考察

プロトコルのコードをフォークすることも可能です。ただし、関係者、トレードオフの合意、取引関係、統合、パートナーシップ、資本ロックアップ、ブランドビルディング、顧客サービスについてはフォークすることはできません。手数料をフォークすることは稀です。

– リチャード・バートン(@ricburton)初期イーサリアム開発者・コミュニティリーダー

理論と実践

仮想通貨の基盤を持った非集中型コミュニティは、特にネットワークモデルとプロトコルに関して、理論分析に誇りを持っています。この学術的難解さは、アプローチを検証し、実行可能な分散型ソリューションに到達する上で重要な要素となります。レイヤ2ソリューションの分析でも同様です。レイヤ2における多くのソリューションで広く言われている批判に、検証レイヤ内での操作による影響を受けやすいという点が挙げられます。バリデーター同士のコオプトや癒着は、フロントランニング、二重支出、その他の悪意のある行為への扉を開くという考えられています。

これらの批評は、バリデータセットが小さいほど不当なセキュリティリスクを引き起こすため、根拠のないものではありません。SKALEネットワークに関して述べると、理論分析では、プールされた検証モデルの利点がしばしば過小評価されているだけでなく、ネットワーク経済へのプラスの影響が無視されています。静的バリデータセットに基づくモデルは、ランダム性と循環性がもたらす大きな利点、特に癒着防止に関する利点を無視しています。十分に多いバリデータと、ランダム選択と頻繁なローテーションと組み合わさることで、贈収賄や共謀は非常に困難となります。高額なステーキング条件、十分なバリデータ報酬、および十分に精査されたバリデータの初期グループにより、ノードで癒着が起こる確率は大幅に減少します。

イーサリアムメインネットは、理論的に、51%以上のマイナーが結託して二重支出やその他の悪意ある行為を行うと決定した場合、危険に晒されます。対照的に、SKALEのコンセンサスアルゴリズムは、二重支出の閾値を67%に引き上げています(コンセンサスの一時停止に必要な、33%を上回る)。さらに、他の第2層ソリューションと比較して、SKALEのプールされた検証モデルは、大数の法則を活用し、適切な経済的インセンティブを設定することで、リスクを最小限に抑えます。

SKALEモデルに関する別の観点

SKALEネットワークについて別の見方をすると、それは洗練されたコンテナオーケストレーションメカニズムと支払いシステムが組み合わさったものあり、すべては弾性ブロックチェーンネットワークを実行することで機能します。SKALEプロトコルとSKALEトークンが、処理可能性とインセンティブ付けの独自の組み合わせを可能にしています。

表面上はこのネットワークは、さまざまなチェーンサイズ、ストレージオプション、その他の高度な機能を提供していますが、このプロビジョニングレイヤの下には   のチェーン サイズを複数提供していますが、このプロビジョニング層の下には、調和と支払いによる独特の組み合わせが潜んでいます。バリデータと顧客のステーキングによるメインネットのステーキングは、ノードコアとメインネットコントラクトの相互作用と合わせて、膨大な数のサイドチェーンを生み出す、堅牢なセキュリティフレームワークを生み出します。

まとめ

Ethereum 2.0の例のように、パブリックメインネットの拡張が改善されても、パブリックチェーンを増強し付加的な機能を提供できる効果的なスケーリングソリューションは常に必要とされています。複雑性やスループットがわずかでも存在する分散型アプリケーションには、弾性ブロックチェーンやサイドチェーンが提供するパフォーマンスと柔軟性が必要です。

したがって、レイヤ2ソリューションは、パブリックメインネットとの完璧な接続性を備えるだけでなく、効率的でスケーラブル、かつ、癒着に抵抗できるバリデータとセキュリティモデルを有していなければなりません。SKALEネットワークは、これらの特性を念頭において構築されており、ランダムノード選択、ノード循環、適切なネットワーク経済を活用して、高性能で信頼のおけるトランザクション解決を可能にしています。

ランダム性、循環性、最適化されたネットワーク経済からなる組み合わせは、イーサリアムをスケーリングするための効果的なモデルです。このモデルは、分散型アプリケーションの実装とスケーリングに適した環境を作り出すだけでなく、ゲームや分散型ファイナンスからプロダクティビティ、メディアアプリケーションに至るまで、その用途の可能性も広がり続けます。

SKALEネットワークについて

SKALE Labsは、弾性ブロックチェーンネットワークプロトコルであるSKALEネットワークの考案者です。当社の使命は、フルステートスマートコントラクトを実行できる、費用対効果の高い、高性能サイドチェーンの設定を迅速かつ簡単にすることにあります。SKALE Labsは、セキュリティや分散化で妥協することなくスピードと機能をお届けできるパフォーマンス体験を開発者に提供することを目指しています。当社をTelegramTwitterDiscordでフォローしたり、SKALEウェブサイトを訪問して、開発者向けドキュメントをぜひご覧ください。

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