イーサリアムのパフォーマンスの最適化: シャーディング テクノロジー、Raiden Network、Casper (次世代イーサリアム コンセンサス プロトコル)

第9章


1. シャーディングテクノロジー

シャーディングは、すべてのブロックチェーンが直面するスケーラビリティの問題を解決するものであり、イーサリアム 2.0 で実装されます。一般的に言えば、シャーディングの役割は、ネットワーク上のすべてのノードがすべてのトランザクションを検証する必要があるモデルから、少数のノードのみがすべてのトランザクションを検証する必要があるモデルにイーサリアムを変換することです。トランザクションに十分なノードがあれば、システム全体の安全性は依然として高くなります。
シャーディング モードのブロックチェーンでは、ブロックには各シャードの分類ヘッダーが含まれている必要があります。ブロックは、次の条件が存在する場合にのみ有効です。

  • 各照合順序で指定される以前の状態ルートは、関連付けられたシャードの現在の結果ルートと一致する必要があります
  • カテゴリ内のすべてのトランザクションは有効です
  • 照合順序の事後状態ルートは、以前の状態を考慮した照合順序のトランザクションの実行結果と一致します。
  • 照合順序は、セカンダリ シャードに登録されている照合者の少なくとも 2/3 によって署名されている場合にのみ有効です。

シャーディングの単純なソリューション モデルは、相互に通信し、半独立しており、並列処理できる共通ネットワーク内のブロックチェーンのグループとして定義できます。この場合、各ユーザーはすべてのシャードを所有するライト クライアントを維持し、バリデーターは完全にダウンロードして、一定期間にわたってユーザーに割り当てられたシャードの数を追跡します。

2. 雷電ネットワーク

Raiden Network は、イーサリアムをベースとしたオフチェーン トランザクション ソリューションであり、イーサリアムにおける転送トランザクション速度、コスト、プライバシーの問題を解決するために使用されます。Raiden ネットワークの設計は、ビットコインのライトニング ネットワークから派生しています。

  1. チャネル: スマート コントラクト。雷電ネットワークの安全性は、チャネル内の当事者が保有する残高証明書に相手方の署名が入っていることを保証しており、相当な時間内に暗号化方式を解読できないことを前提として、いかなる当事者も証明書を偽造することはできません。あなたにとってより有益な残高証明書。
  2. 通信網:

3. Casper - 次世代イーサリアムコンセンサスプロトコル

イーサリアムは正式にPoSコンセンサスプロトコルをCasperと呼んでいます。
Casper の本来のアイデアは、スマート コントラクトを通じて Casper のアプリケーション ロジックを実装することであり、会計上の権利は検証者に帰属します。イーサリアムを所有するユーザーは誰でも、キャスパー スマート コントラクトで一定量のイーサリアムを抵当に入れる必要があるという条件で、キャスパー コントラクトのバリデーターと呼ぶことができます。次に、Casper コントラクトはランダムな方法でバリデーターのセットを選択します。
選択された検証者セットは特定の順序でブロックを検証し、ブロックに問題がなければブロックチェーンに追加され、対応する検証者は住宅ローンに比例した報酬を受け取ります。契約に定められたルールに従わない場合、契約は罰金としてステーキングされたイーサを没収します。
PoS は効率的で、経済的に安全で、分散化されており、イーサリアムのスケーラビリティを強化します。
イーサリアム チームは現在、Casper を実装する 2 つの異なる方法に取り組んでいます。

  • Casper FFG: これは、PoW/PoS ハイブリッド コンセンサス メカニズムです。ブロックの生成は依然として Ethash PoW アルゴリズムに依存していますが、50 ブロックごとにチェックポイントが存在します。このチェックポイントは PoS に基づいて生成され、イーサリアムのバリデーターは「チェックポイント」のファイナリティを評価するために投票します。不正なブロックの 50 個ごとをエポックと呼び、1 つのサイクルの終わりにあるチェックポイントを次のサイクルで「確定」する必要があるため、2 ラウンドの投票が必要になります。
  • Casper CBC: CBC プロトコルの設計方法は次のとおりです。 1. 最初にプロトコルを部分的に指定します。 2. プロトコルの残りの部分は、必須または必須のプロパティを満たす作成方法によって導出されます。つまり、CBC は動的に導出されます。
    現在、イーサリアム ブロックチェーンに直接関連する CBC プロトコル ファミリのコンセンサス プロトコルは、Casper the Friendly Ghost Protocol (TFG) です。

要約する

例: 以上が今日お話しする内容です。

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転載: blog.csdn.net/qq_53982314/article/details/124472351