ブロックチェーンの最長チェーンルールは何ですか?

ブロックチェーンの最長チェーンルールを理解する

1. 最長連鎖ルールは、台帳のどのバージョンが有効であるとみなされるかを決定するブロックチェーン技術の基本原則です。ネットワークの遅延や悪意のある活動によりブロックチェーンの複数のバージョンが存在する場合、ノードはこのルールを使用して競合を解決します。累積プルーフ・オブ・ワークが最大のチェーン (通常、ブロック数の点で最長として表示されます) が、ネットワークの真の状態として受け入れられます。

2. このメカニズムにより、中央機関が存在しない分散型ネットワーク全体での合意が確保されます。各ノードは独立してブロックを検証し、最長と認識されるチェーンを延長します。 2 人のマイナーがほぼ同時にブロックを生成すると、一時的なフォークが表示されることがあります。時間の経過とともに、より多くの計算サポートを受け取ったフォークが長くなり、正規になります。

3. 最長チェーン ルールのセキュリティは、正直なノードがマイニング パワーの大部分を制御しているという前提に基づいています。履歴を書き換えようとする攻撃者は、代替チェーンを作成するだけでなく、正直なネットワークの集合的なハッシュ レートを上回る必要があります。このため、二重支出攻撃は非常にコストがかかり、通常の状況では非現実的になります。

4. Bitcoin では、このルールの実装により、永続的なチェーンの分割が防止されます。このチェーン内のブロックのみが報酬を伴うトランザクションにつながるため、マイナーは最も長いチェーン上に構築するよう経済的に動機付けられます。短いフォークに費やした労力は無駄になり、メインチェーンの安定性が強化されます。

5. 一般に「最長」チェーンと呼ばれますが、イーサリアムなどの一部のシステムは、ブロック数だけでなく総合的な難易度を考慮して、「最も重い」チェーンや「最強」チェーンなどのバリエーションに移行しています。この改良点は、ブロックのマイニングが困難な場合に、ブロックが少ないチェーンでより多くの作業が行われる可能性があるというエッジ ケースに対処します。

チェーン選択におけるプルーフ・オブ・ワークの役割

1. プルーフ・オブ・ワークは本質的に最長連鎖ルールに関連付けられています。各ブロックは、暗号パズルを解くために多大な計算量を必要とします。より多くの作業が蓄積されたチェーンは、より多くのリソースへの投資を示し、より信頼できるものになります。

2. ノードは、長く見えるが十分な作業証明が欠けているチェーンを拒否します。たとえば、攻撃者は、圧倒的なハッシュ能力を持っていない限り、単純に数百の低難易度ブロックを生成して正規のチェーンを追い越すことはできません。

3. 難易度調整により、1 つのチェーンにさらに多くのブロックがある場合でも、自動的に受け入れられなくなります。低い難易度設定で構築されたチェーンはブロック数が短い可能性がありますが、それでも総作業量が少ないため、ノードはそれを無視します。

4. 計算量を重視することで、軽薄なフォークやスパム攻撃を阻止します。最も困難なチェーンへの貢献のみが報酬を生み出すため、マイナーの動作をネットワークの整合性と調整します。

5. ネットワークのアップグレードまたはハード フォーク中に、どのチェーンが真の継続を表すかについて一時的な混乱が生じる可能性があります。市場の力とコミュニティのコンセンサスは、多くの場合、マイナーを 1 つのチェーンに導き、ハッシュ レートの割り当ての増加を通じてその優位性を強化します。

ネットワークセキュリティと分散化への影響

1. 最長チェーン ルールは、信頼できる仲介者に依存せずに、参加者がチェーンの有効性を検証できるようにすることで、分散化をサポートします。すべての完全なノードは、受け入れるフォークを選択するときに同じロジックを適用します。

2. 新しいブロックの迅速な伝播は、ネットワーク全体の一貫性の維持に役立ちます。送信の遅延により、誠実なマイナーが古いチェーンでサイクルを浪費する可能性があり、短期フォークのリスクが高まります。

3. 集中化​​されたマイニングプールは、このモデルに理論上の脅威をもたらします。単一のエンティティがハッシュ レートの 50% 以上を制御している場合、選択的にブロックを保留し、後でより長いプライベート チェーンを解放することでチェーンを操作する可能性があります。

4. トランザクションのファイナリティは、トランザクションを確認するブロックの数によって異なります。トランザクションが最長のチェーンの奥深くに埋め込まれるほど、取り消しの試みに対する安全性が高まります。 Bitcoin の 6 つの確認は、高額の送金には十分であると広く考えられています。

5. プルーフ・オブ・ステークのような代替コンセンサスモデルは、生の計算の代わりにステークベースのメトリクスを使用してチェーンウェイトの概念を変更します。しかし、彼らは核となる考え方を保持しています。つまり、経済的コミットメントや仕事によって測定され、最も支持されているチェーンが権威があるとみなされるということです。

よくある質問

2 つのチェーンの長さが等しい場合はどうなりますか? 2 つのチェーンの長さが同じで、累積作業が同じである場合、ノードが一時的に分割されたままになる可能性があります。この状況は通常、次に採掘されたブロックがバランスを崩し、1 つのチェーンが延長され、他のブロックが忠誠を切り替えるよう促されるとすぐに解決します。

短いチェーンが長いチェーンよりも受け入れられることはあるのでしょうか?はい、短いチェーンにより多くの完全な作業証明が含まれている場合は可能です。ブロック数だけでは有効性が決まりません。総合的な難易度が重要です。ブロック数は少ないものの、難易度が高いチェーンは、蓄積された作業の点で、より簡単なブロックを含む長いチェーンを上回る可能性があります。

軽量クライアントは最長チェーン ルールをどのように処理しますか?軽量クライアントまたは SPV (Simplified Payment Verification) クライアントは、完全なノードからのヘッダーに依存し、最も多くの作業を伴うチェーンが正しいと想定します。これらはすべてのブロックを独立して検証するわけではありませんが、誠実なノードが最長チェーン ルールを正しく適用すると信頼します。

最長連鎖ルールはすべての暗号通貨に適用されますか?ほとんどのプルーフ・オブ・ワーク暗号通貨は、このルールのバージョンを実装しています。ただし、Cardano や Solana のようなプルーフ・オブ・ステーク システムは、バリデーターの投票や過去のステーク ウェイトに基づく異なるメカニズムを使用し、原則をそれぞれのコンセンサス アルゴリズムに適応させます。