ブロックチェーンネットワークでのバリデーターの役割は何ですか？

バリデーターのコア機能を理解する

ブロックチェーンネットワークでは、分散型台帳の整合性、セキュリティ、一貫性を維持する上で、バリデーターが重要な役割を果たします。単一の当局がトランザクションを検証する従来の集中システムとは異なり、ブロックチェーンは、コンセンサスを達成するために分散型のバリッターのネットワークに依存しています。バリデーターの主な責任は、ブロックチェーンに追加される前にトランザクションを検証および確認することです。このプロセスは、2倍の支出などの不正な活動を防ぎ、正当なトランザクションのみが記録されることを保証します。

バリデーターは、委任されたプルーフオブステーク（ DPO）やプルーフオブオーソリティ（POA）などの関連するコンセンサスメカニズムに特に不可欠です。これらのシステムでは、バリデーターは、ネットワーク内での担保としての利害関係のある暗号通貨の量などの特定の基準に基づいて選択されます。杭打ちの資産は、正直に振る舞うという金銭的なインセンティブとして機能します。バリデーターが不正な取引を検証しようとする場合、彼らはスラッシングとして知られるプロセスを通じて彼らの杭を失う危険を冒します。

POSネットワークでバリデーターがどのように選択されるか

バリデーターの選択プロセスは、ブロックチェーンの設計によって異なりますが、ほとんどのPOSシステムでは、ノードが染色した暗号通貨の量を中心に展開します。ステークが大きいほど、新しいブロックを提案または検証するために選択される可能性が高くなります。一部のネットワークは、ランダム化選択アルゴリズムを使用して、公平性を確保し、集中化を防止します。

• ノードは、まず、ネットワークによって変化する最小限の暗号通貨を賭けとしてロックする必要があります（例えば、Ethereum 2.0の32 ETH）。
• ネットワークのコンセンサスアルゴリズムは、すべてのステークスノードを評価し、各ブロック提案または証明ラウンドのバリデーターを選択します。
• また、選択は、株式がどのくらいの期間アクティブであるかを検討するか、予測不可能性を確保するために検証可能なランダム関数（VRF）を使用する場合もあります。
• バリデーターは、共謀または標的攻撃のリスクを減らすために頻繁に回転します。

このステーキングメカニズムは、バリデーターの経済的関心をネットワークの健康状態に合わせて、正直な参加を促進します。

提案と証明の責任をブロックします

選択したら、バリデーターは2つの重要な機能を実行します。新しいブロックを提案し、他の人が提案したブロックの有効性を証明することです。たとえば、EthereumのPOSシステムでは、バリデーターは、ブロックの正しさをまとめて証明する委員会に割り当てられます。この多層検証により、セキュリティが強化されます。

• 指定されたブロック提案者は、保留中のトランザクションから新しいブロックを組み立て、ネットワークにブロードキャストします。
• 委員会の他のバリデーターは、ブロックがプロトコルルールに従い、有効なトランザクションが含まれていることを確認していることを確認します。
• ブロックが最終性を達成するかどうかを判断するために、複数の証明が集約されています。
• バリデーターはオンラインで応答性の高いままでなければなりません。ダウンタイムまたは参加の失敗は、杭打ちの資金の部分的な喪失を含む罰則の結果です。

この二重の役割により、冗長性とコンセンサスが保証され、悪意のある俳優がブロックチェーンを変更することが非常に困難になります。

バリデーターノードの実行：技術要件

Validatorノードの操作は、特定のハードウェア、ソフトウェア、およびネットワーク条件を必要とする技術的な取り組みです。バリデーターは、ペナルティを回避し、ネットワークの信頼性を確保するために、高可用性を維持する必要があります。

• ハードウェア：最低16 GB RAM、マルチコアプロセッサ、少なくとも500 GBのSSDストレージが必要です。一部のネットワークでは、より堅牢なセットアップが必要です。
• ソフトウェア：バリデーターは、公式のクライアントソフトウェア（EthereumのPrysm 、 Lighthouse 、またはTekuなど）を実行し、更新する必要があります。
• インターネット接続：レイテンシの低い安定した高速接続は、データを迅速に受信およびブロードキャストするために不可欠です。
• ウォレットのセットアップ：ステーキングキーを保管し、報酬を管理するためには、専用のウォレットが必要です。これらのキーは、ハードウェアウォレットまたはセキュアエンクレーブを使用して固定する必要があります。
• 同期：ノードは、アクティベーション前にブロックチェーンと完全に同期する必要があります。これには、ネットワークサイズに応じて数時間または数日かかる場合があります。

誤った採掘やダウンタイムは、報酬の減少またはスラッシングにつながる可能性があるため、細心のセットアップが非常に重要です。

バリデーターに対する経済的インセンティブと罰則

バリデーターは、ブロックの報酬と取引手数料を通じてサービスに対して補償され、持続可能な経済モデルを作成します。ただし、このシステムは、悪意のある行動または過失の行動を阻止するために厳格な罰則を強制します。

• 報酬は、バリデーターの稼働率と参加率とともに、ネイティブの暗号通貨とスケールに分配されます。
• スラッシング条件には、2つの矛盾するブロックに署名する（曖昧）、長期間オフラインになる、またはコンセンサスの操作を試みることが含まれます。
• Ethereumのようなネットワークは、0.5 ETHの最低スラッシングペナルティを課し、より深刻な違反は総株式損失につながります。
• 非アクティブリークメカニズムは、ネットワーク全体の停止中に参加できないバリデーターの利害関係を減らし、回復と応答性を促進する可能性があります。

これらの経済的メカニズムは、インセンティブと説明責任のバランスを維持しています。

地方分権化とセキュリティへの影響

地理的に分散した位置全体のバリデーターノードの分布は、ブロックチェーンの分散化と回復力を高めます。多様なバリデーターセットは、単一の障害点のリスクを減らし、ネットワークを検閲または攻撃に対してより耐性にします。

• あまりにも少ないエンティティが染色したトークンの大部分を制御すると、ネットワークは集中化リスクに対して脆弱になります。
• 一部のブロックチェーンは、キャップメカニズムを実装するか、ソロステーカーにステークの集中を防ぐよう奨励しています。
• また、バリデーターは、調整された停止を最小限に抑えるために集中クラウドプロバイダーに依存するのではなく、独立したインフラストラクチャを実行することも期待されています。
• オープン参加は、入場の障壁を下げ、個人や小規模な組織がネットワークセキュリティに貢献できるようにします。

健全なバリデーターエコシステムを維持することは、長期的なネットワークの完全性の基本です。

よくある質問

誰かがバリデーターになることができますか？はい、ほとんどのパブリックPOSブロックチェーンでは、ステーキングおよび技術的要件を満たしていれば、個人またはエンティティはすべてのものになることができます。たとえば、Ethereumには32のETHと互換性のあるハードウェアが必要です。一部のネットワークでは、ユーザーが最低限の株式を満たさない場合、ユーザーはステーキングプールを介して参加できます。

私のバリデーターがオフラインになったらどうなりますか？割り当てられた義務中にバリデーターがオフラインである場合、報酬を逃し、罰せられる可能性があります。ダウンタイムの延長は、不活性の罰則により、時間の経過とともに株式が減少します。重度の場合、繰り返しの障害は、バリデーターセットからの排出につながる可能性があります。

Validatorの報酬はどのように配布されますか？報酬は、ブロックチェーンのネイティブトークンに自動的に配布され、バリデーターのウォレットにクレジットされます。金額は、稼働時間、ネットワークへの参加率、総潜在供給に依存します。報酬は通常、各コンセンサスサイクルの後に分布します（例えば、イーサリアムの時代の6.4分ごと）。

すべての杭のある資金を失うことは可能ですか？はい、二重署名ブロックやネットワークを攻撃しようとする特定の条件下では、バリデーターを完全に削減することができ、杭全体が失われます。適切なキー管理とノードセキュリティは、このような結果を回避するために不可欠です。