ブロックチェーンのバリデーター: 動作のメカニズムとネットワーク内での重要な役割

バリデーターはブロックチェーン技術の基礎的な要素であり、トランザクションの検証プロセスを提供し、分散台帳の整合性を維持します。彼らの主な機能は、トランザクションの真正性を確認し、新しいデータブロックを形成することです。成功したバリデーションに対して、参加者はネットワークのネイティブ通貨として報酬を受け取りますが、この活動には特定のリスクが伴います。

本資料では、バリデーターの機能、ブロックチェーンの検証メカニズム、およびこのプロセスの技術的な特性について詳しく説明します。

ブロックチェーンのバリデーターとは？

暗号通貨とweb3のエコシステムでは、バリデーターはトランザクションのセキュリティと信頼性を確保する重要な役割を果たします。彼らは、Proof of Stake (PoS)やProof of Work (PoW)などのコンセンサスメカニズムの枠組みの中で、トランザクションを検証し、成功した検証の後に分散台帳に追加します。

プルーフ・オブ・ワークアルゴリズムを使用するネットワークでは、(ビットコイン、ドージコイン)のバリデーターはマイナーと呼ばれます。彼らの仕事は、トランザクションを検証する権利を得るために難解な暗号学的問題を解決することであり、その対価として報酬を受け取ります。

プルーフ・オブ・ステークシステムでは、イーサリアムのように、バリデーターはステイカーと呼ばれます。彼らは、一定量の通貨を担保としてロックすることでネットワークに参加します。このメカニズムは、経済的インセンティブを通じてネットワークのセキュリティを確保することを可能にします – バリデーターはネットワークのネイティブ通貨で報酬を受け取ります。例えば、アバランチネットワークでは、バリデーターはAVAXのステーキングを通じてコンセンサスプロセスに参加することでブロックチェーンを保護します。

ブロックチェーンのバリデーションはどのように行われますか？

ブロックチェーンのバリデーションは、ネットワーク内でのトランザクションの安全性と整合性を確認するプロセスです。検証の順序は、使用されるコンセンサスアルゴリズム(PoS、PoW)によって異なります。このプロセスの主要なステップを見てみましょう:

ステップ 1: コンセンサスメカニズムの定義

第一段階は、使用されるブロックチェーンのコンセンサス機構の特定です (Proof of Work、Proof of Stakeなど。)。

ステップ 2: ノードの設定

ノードは、トランザクションの検証を行うネットワークの参加者です。コンセンサスメカニズムが決定された後、ノードを作成し、それをブロックチェーンネットワークに接続する必要があります。

ステップ3: ブロックチェーンエクスプローラーの使用

ブロックチェーンエクスプローラーは、トランザクションの監視と検証のための専門的なツールです。これは、トランザクションの履歴とブロックチェーンの現在の状態を分析するためのインターフェースを提供します。

ステップ4: ブロックの検証

ブロックの検証において、参加者はチェーン内の各ブロックを確認します。このプロセスには、ブロックの暗号ハッシュを検証し、コンセンサスアルゴリズムの要件に適合していることを確認することが含まれます。

ステップ5: トランザクションの確認

この段階では、ブロック内の個々のトランザクションの検証が含まれ、それらの正しいフォーマットとコンセンサスアルゴリズムの要件への適合が確認されます。

ステップ6: コンセンサスルールの遵守

コンセンサスルールは、ブロックチェーンネットワークの機能を規制するプロトコルのセットです。各ネットワークには、トランザクションを承認するためにバリデーターが従うべき独自のルールセットがあります。

ステップ7: ピアツーピアネットワークでの作業

ノードをピアネットワークに接続し、他のノードからの更新を定期的に受信する必要があります。

ステップ8: セキュリティ対策の実施

ブロックチェーンネットワークとの相互作用を保護するためのノードの安全対策の導入、これには安全な通信、暗号化、潜在的な攻撃からの保護が含まれます。

ステップ 9: スマートコントラクトの検証 (オプション)

スマートコントラクトをサポートするブロックチェーンでは、展開されたスマートコントラクトの正確性と安全性を確認する必要があります。

各ブロックチェーンネットワークには、その独自の特性に基づいて、バリデーターに対する特定の要件と推奨事項があります。

マイナーとバリデーターの主な違い

マイナー: Proof of Workメカニズムを持つブロックチェーン(ビットコイン、ドージコイン)において、マイナーはトランザクションの検証とマイニングを通じて新しいブロックを追加するという二重の役割を果たします。このプロセスは、複雑な数学的問題を解決することを含み、かなりの計算リソースを必要とします。マイナーは、専門的な機器を使用して互いに競争し、新しいブロックをチェーンに最初に追加しようとします。このプロセスが成功裏に完了すると、彼らは暗号通貨またはトランザクション手数料として報酬を受け取ります。

バリデーター: プルーフ・オブ・ステーク (PoS) および プルーフ・オブ・オーソリティ (PoA) のネットワークにおいて、バリデーターはトランザクションの検証とブロックの生成を担当します。PoSシステムでは、バリデーターはステーキングでロックされた通貨の量に基づいて選ばれます。PoAネットワークでは、バリデーターの選択は参加者の評判と特定に基づいています。これらのシステムのバリデーターは、PoWと同様に報酬を受け取りますが、プロセスはリソース集約的な数学的問題を解決する必要はなく、その代わりにネットワーク内のシェアや評判を使用してトランザクションの検証を行います。

バリデーターのリスクとインセンティブ

ブロックチェーンネットワークのバリデーションへの参加は、インセンティブとリスクの両方を伴います。主なインセンティブは報酬の獲得であり、その額はステーキングされた通貨の総価値と特定のバリデーターのシェアに依存します。一般的に、より高い報酬は、ステーキングされた資産の量が多いバリデーターに提供されます。これは、彼らのより高い関与と責任によるものです。

報酬に加えて、バリデーターは悪意のあるまたは誤った行動に対する罰則を含むリスクに直面しており、これにより彼らのステークの部分的または完全な喪失が引き起こされる可能性があります。さらに、バリデーターはネットワーク内のノードのセキュリティと継続的な機能を確保する必要があり、これには技術的な専門知識と運用コストが必要です。

最終規定

ブロックチェーンのバリデーターは、Proof of StakeまたはProof of Workのメカニズムを使用して、トランザクションの検証とブロックの生成を行い、その対価として報酬を得ます。PoWシステムのマイナーは複雑な数学的問題を解決しますが、PoSのバリデーターはステーキングでトークンをロックします。検証プロセスには、コンセンサスメカニズムの特定、ノードの設定、ブロックチェーンエクスプローラーの使用、ブロックとトランザクションの検証が含まれます。主な違いは、マイナーがリソース集約型の問題を解決するのに対し、バリデーターは複雑な計算を実行することなくステーキングメカニズムを使用する点です。