Proof-of-Time と Proof-of-Stake: 2 つのアルゴリズムの比較

コンセンサス アルゴリズムは、ブロックチェーン ネットワーク内のバリデーター (ノードまたはマイナーとも呼ばれます) がネットワークの現在の状態に同意するプロセスです。これには主に、バリデーターによって送信されたトランザクションが本物であるかどうかについて合意することが含まれます。不正または不正確なトランザクションは、すべてのバリデータが悪意なく公正に動作していると仮定して、ネットワークによって拒否されます。バリデーターは、正確で信頼できるトランザクションを送信することに対して暗号通貨で報われますが、悪意のあるアクターは、コンセンサス プロトコルに応じて罰せられます。 

たとえば、ビットコインのようなプルーフ オブ ワーク (PoW) ネットワーク (ビットコイン )、バリデーターはエネルギーを費やす必要があります 高価なハードウェアを介してトランザクションを検証し、成功した場合は新しいトークンを取得します。彼らが悪意を持って行動した場合、彼らは何も得られず、損失が発生します使われた無駄なエネルギー 不正または不正確な取引を提出する際。

プルーフ・オブ・ステーク (PoS)ユーザーステークトークン 本物のトランザクションを送信すると追加のトークンを受け取りますが、間違ったトランザクションを送信すると一部が失われます。

Proof-of-Time (PoT) プロトコルでも原則は同じで、バリデーターは本物のトランザクションを送信するために追加のトークンを受け取りますが、不正確または悪意のあるトランザクションを送信するとトークンを失います。

PoS と PoT はいくつかの類似点を共有していますが、2 つの非常に異なるプロトコルです。

プルーフ・オブ・ステークとは何ですか?

PoS は、ユーザーが自分のトークンをスマート コントラクトにロックすることで担保としてステーキングするコンセンサス アルゴリズムです。システムは、マイナーまたはノードとも呼ばれるバリデーターを選択して、トランザクションのブロックを処理します。バリデーターは、ブロック内のトランザクションを検証して、ブロック内に不正確な情報が含まれていないことを確認する必要があります。

次に、バリデーターはブロックをブロックチェーンに送信し、ブロックが正しく検証された場合、報酬として追加のトークンを受け取ります。バリデーターが悪意のある、または怠惰な方法で動作する場合、通常は正しくないまたは不正なトランザクションを送信することにより、ステークしたトークンの一部を失います。

より多くのトークンをステークしたバリデーターは、トランザクションを検証するために選択される可能性が高くなります。より多くのトークンをステーキングすると、バリデーターは通常、ブロックチェーン ネットワークに基づいて一定の割合を獲得するため、追加の報酬も獲得できます。たとえば、Ethereum 2.0 では現在、バリデータ得る トークンの 4.2%。バリデーターは、トークンを長期間ステークしている場合、選択される可能性も高くなります。

PoS システムのバリデーターになることは誰にでも開かれていますが、PoS ブロックチェーン上に多数のノードがあるため、プロトコルの人気により参入障壁は高くなります。ネットワークのノード数が多いほど、ユーザーがバリデーターになるためにステークする必要があるトークンの量が多くなります。

これによると、ステーキングプール バリデーターによって実行される は、通常、トークンをステークしたい平均的な暗号ユーザーによって使用されます。このシステムでは、ユーザーがトークンをプールに預け入れ、トークンはトークン所有者に代わってバリデーターによってステークされます。これと引き換えに、ユーザーは通常、ステーキングから獲得したトークンの割合である「プール料金」を支払います。

プルーフ・オブ・タイムとは何ですか？

Proof-of-Time (PoT) は、投票システムを使用してネットワーク バリデーターを選択するコンセンサス アルゴリズムであり、ネットワーク バリデーターがネットワーク内でアクティブになっている時間とその評判に焦点を当てています。プロトコルはによって開発されましたアナログ に基づいており、委任されたプルーフ・オブ・ステーク (dPoS) は PoS の修正版です。

Proof-of-Time は台帳をタイムチェーンと呼び、ランキング スコア、検証可能な遅延関数 (VDF)、ステークされたトークンを使用して機能し、誰が新しいトランザクションを台帳に追加できるかを決定します。ランキング システムは、年齢と過去のパフォーマンスに基づいて、ネットワーク バリデーターにスコアを与えることで機能します。バリデーターは、信頼性が高く、ネットワーク内で長時間アクティブであることに対して、より高いスコアを受け取ります。より多くのトークンをステーキングすると、バリデーターが選択される可能性も高くなります。

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ネットワーク上のユーザーが次のブロックを検証できるデリゲートを決定するために投票するため、PoT は dPoS に似ています。ただし、投票プロセスにはいくつかの違いがあり、PoT には複数の投票段階があります。最初の投票段階で、タイム エレクターと呼ばれるバリデーターが、タイムチェーンに追加されるトランザクションを含むデータを含むブロックを送信します。ブロックが受け入れられると、ブロックは検証され、ブロック内のすべてのトランザクションが処理されます。

タイム エレクターは、エレクター ランキング スコアとステークされたトークンの数を確認する選択プロセスを通じて選択されます。このプロセスでは、この情報と VDF を使用して時間エレクターをランダムに選択します。一度に選択できるのは 1 つだけです。

時間エレクターも VDF を実行して、新しいブロックをタイムチェーンに追加するために選択されたかどうかを判断します。それらが選択されている場合、ブロックを検証し、VDF プルーフを生成し、両方のデータをタイムチェーンの残りのノードに送信します。

第 2 段階では、ブロックと VDF プルーフが 1,000 の他のタイム エレクターに送信され、タイムチェーンに追加される前に再確認されます。ほとんどの場合、選挙人がトランザクションを受け入れることに同意すると、タイムチェーンに追加されます。

2 つのコンセンサス プロトコルの比較

PoS と PoT にはいくつかの類似点があります。まず、どちらも検証者がトランザクションを検証する際に担保としてトークンをステークする必要があり、ステークが高いほど選択される可能性が高くなります。主な違いは、PoT が使用するランキングと投票システムであり、トランザクションが台帳に送信される前に 1,000 人のバリデーターによる追加の検証が行われます。

PoS は、Solana、Polkadot、Cardano、およびイーサリアム 2.0 .利点に関して言えば、どちらのシステムもユーザーがエネルギーを消費する代わりにトークンをステークする必要があるため、プルーフ オブ ワーク (PoW) に代わるエネルギー効率の高い代替手段となります。理論的には、多数の資金にアクセスできる悪意のあるアクターがネットワークを制御できるため、これは不利な点としても機能します。

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ただし、これはありそうもないシナリオです。たとえば、悪意のあるアクターが 51% 攻撃を開始するには、ネットワーク内のトークンの 51% を所有する必要があります。これは、特に Ethereum や Cardano などのより一般的なブロックチェーンでは、攻撃者にとって非常に可能性が低く、非常に危険です。 PoT はまた、トランザクションを元帳に追加する必要があるかどうかについて 3 分の 2 のバリデーターが同意しなければならない 1,000 のバリデーターによる各トランザクションの二重チェックを要求することで、セキュリティ レイヤーを追加します。

各ブロックチェーン ネットワークには、ネットワークのニーズに合わせて調整された特定の要件があります。多くのブロックチェーンは、ニーズに合わせて PoW と PoS に固執していますが、PoT、dPoS、履歴の証明 (Polkadot が PoS と組み合わせて使用) などの追加のアルゴリズムは、ブロックチェーン ネットワークが直面するニーズに対応しています。