意見 | PoWであれPoSであれ、最終的には中央集権化される傾向がある

この記事には、やや型破りな見解もいくつか示されています。

1. すべてのコンセンサス アルゴリズムにはエントリしきい値が必要です。

2. 誰もが参加できるブロックチェーンは意味がありません。

3. 「分散コンピューティング」は、手元にあるコンピューターによってもたらされる幻想にすぎません。

4. POW アルゴリズムのセキュリティを保証するのは、ASIC マイニング マシンと集中化だけです。

5. POW アルゴリズムと POS アルゴリズムはどちらも最終的にはかなり集中化されるでしょう。

6. 私たちが待ち望んでいるプロの鉱夫のいない牧歌的な時代は長くは続かないでしょう。

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この記事の著者：Maxdeath、Ren Zhijie博士は、VeChain Blockchainの上級研究員です。彼の主な研究分野には、ブロックチェーンのコンセンサスアルゴリズム、容量拡張、アプリケーションなどがあります。国際学術会議でブロックチェーンに関する論文を多数発表している。

この記事では、POS と POW の集中化の問題について説明します。

まず第一に、POS が不平等の拡大につながるというのは長年の課題です。 POS がなぜ権利と利益の集中、つまり中央集権化に近いのかについては、議論の余地がないため、ここでは詳しく説明しません。

しかし、捕虜収容所が最終的に中央集権化される傾向にあるという見方は、議論を呼ぶ可能性がある。実際、論理的に考えると、POW であれ POS であれ、どちらのアルゴリズムも最終的には集中化される傾向があります。 POW の集中化の問題に焦点を当ててみましょう。

POWの中央集権化問題

ほとんどすべての主要なデジタル通貨の計算能力が現在かなり集中化されていることは、私たち全員が知っています。しかし、人々は通常、ASICマイナーやマイニングマシンメーカー、アルゴリズム、マイニングプール、アウトソーシングされたマイニングタスクなどに責任を負わせます。通常、誰もがPOWをPOSよりも分散化されており、人々が平等に参加して競争できるアルゴリズムと見なしています。

しかし、私はここで非常に型破りな結論を提案したいと思います。

いいえ、現在 POW アルゴリズムを使用している通貨が非常に集中化されていると言っているわけではありません。私が言いたいのは、POW アルゴリズムを使用するすべてのブロックチェーンは最終的に集中化されるということです。より正確に言うと、POW アルゴリズムを使用する通常のブロックチェーンでは、コンピューティング能力の集中と中央集権化は必然的な結果です。もちろん、ここでの例外は「これは通常のブロックチェーンではない」ということです。それが何を意味するかについては後で説明します。

いくつかの重要なイベントを通して、なぜ中央集権化が POW アルゴリズムの進化の必然的な結果なのかを説明しましょう。

1. プロの鉱夫の出現

ビットコインを含め、POWを採用した多くのブロックチェーンは、多くの人が憧れる「田園時代」を経験してきました。当時は、誰でもグラフィック カードやコンピューターを使ってマイニングを行うことができました。プロのマイナーも、ASICも、マイニングプールも、中央集権化もありませんでした。そこで当然の考えは、この状態を永久に維持し、プロの鉱夫が現れないようにすることは可能なのか、ということです。つまり、マイニングのために特別な機器を購入しようとする人は誰も（あるいはごく少数の人しか）おらず、ほとんどの人はマイニングに普通の家庭用機器を使用することを選択します。これは、誰でも参加できる、敷居がゼロの本当のブロックチェーンです。

答えはイエスです - 採掘が決して利益を生まないのであれば。 （条件１）

POW は非許可システムです。言い換えれば、アマチュアのマイナーがお金を稼げるのであれば、機器を 2 倍購入して 2 倍のお金を稼ぎたいと思わない理由はないということです。この定義では、機器を購入すると、彼のアイデンティティはプロの鉱夫に変わり、彼の目的はお金を稼ぐこととなります。少し奇妙に聞こえるかもしれません。ビットコインを採掘した初期の人々は信仰心からそうしたのではないですか?

しかし、信仰と金儲けは同じものであり、ビットコインが成功している理由は、まさにこの2つを統合し、コモンズの悲劇を回避しているからです。お金を稼ぐということは必ずしも現金を稼ぐということではなく、通貨の価値が上がるという期待も含まれます。それが現実のお金であれ、将来のお金であれ、ネットワーク内のより多くの人々が「お金を稼ぐ」ことが可能だと認識すれば、マイナーは自然に現れるでしょう。

マイナーとアマチュアマイナーの違いは、マイナーはすでに投資を行っているため、利益を非常に重視する点です。

2. 専用マイニングマシン（ASIC）の登場

プロのマイナーの誕生により競争が生まれますが、競争の理由は、報酬が計算能力に応じて分配されるのではなく、計算能力の割合に応じて分配されるからです。したがって、これがオープンシステム（条件2）、つまり誰もが参加できるシステムである場合、すべてのマイナーは、コンピューティングパワーの増加の傾向に応じて設備に投資し続け、それに応じた利益コストを計算する必要があります。このコストを負担できない企業は撤退するか、コストを削減する方法を見つけるでしょう。

コストを削減する方法は、もちろん、より効率的な採掘設備を使用することです。したがって、各 POW アルゴリズムでは、通常の状況では、専用機器は汎用機器よりも効率的である必要があります (条件 3)。したがって、最終的には、より効率的で特殊な機器が登場し、競争が十分に長く続く場合 (条件 4)、つまり、このアルゴリズムのマイニングが長期的には利益をもたらすと多くの人が楽観的であれば、最終的には ASIC マイニング マシンが登場するでしょう。

3. 地雷の出現

競争の激しい環境では、マイニングの利益は投資額よりもわずかに高くなるはずです。 ASICマイニングマシンの登場により、マイナー全員が同様の効率を持つASICマイニングマシンを使用すると仮定すると、電気代、マイニングマシンの購入コスト、敷地のレンタルコスト、労務管理およびメンテナンスコストなど、他のコスト面での競争はかつてないほど激しくなります。これがいわゆる規模の効果です。

実際には、これらすべての費用は、鉱山の誕生という 1 つの結果にしかつながりません。

理由: 電気代は地域によって異なり、マイニングファームは電気代が安い場所に設置できる。研究開発、製造、販売のいずれの観点から見ても、マイニングマシンの大量購入の価格は小売価格よりも低くなります。マイニングファームには、敷地のレンタルや管理コストの面でも利点があります。

したがって、マイニング ファームの規模に関係なく、1 つ確かなことがあります。それは、マイナー間の競争が激しい POW ブロックチェーン (条件 5) では、個々のマイナーが徐々に減少し、排除されるということです。

4. マイニングプールの出現

POS の場合と同様に、ほとんどの場合、大規模な POW マイニング プールは、帯域幅、受信したトランザクション、コンピューティング能力など、コンセンサスへの参加 (条件 6) の点で独立したマイナーよりも多くの利点があります。そして最大の利点は、大規模なマイニング プールは、電気代を支払うためのより安定した収入を得ることができることです。したがって、独立した POW マイナーは、POS マイナーよりもマイニング プールに参加する意欲が高くなります。その結果、「マイニングプール」という形でマイナーたちが競争する状況が形成されます。ただし、マイニング プールにはマイナーに対する制約がないため、マイナーはより高い収益をもたらすマイニング プールのみを自発的に選択します。結局のところ、マイナーがどのマイニングプールに参加するかに関係なく、マイニングプール業界には少数の競合相手しか残らないでしょう。言い換えれば、最終的には少数の大規模なマイニングプールがコンピューティングパワー市場全体を独占することになります。

もちろん、ここでの議論のポイントは、マイニングプールが必ずしも中央集権化に等しいかどうかです。なぜなら、マイナーは依然としてどのマイニングプールに参加するかを決定できるからです。確かに、両者にはいくつかの違いがありますが、最も簡単な判断基準は、マイニングプールレベルで 51% 攻撃が実行された場合、どれだけのマイナーがそれを時間内に検出し、計算能力を引き出すことができるか、ということだと思います。さらに、マイニングプールが 51% 攻撃を通じてマイナーに高い利益をもたらすことができる場合、すべてのマイナーが本当にボイコットを開始するつもりなのでしょうか?

POWの分散化の試み

上記では、推論を通じて、純粋に現実世界の観点から、そして POW アルゴリズムの性質から、なぜ POW が必然的に集中型マイニング プールを形成するのかを分析しました。私たちは 6 つの仮定を立てました。それらは推論の中で太字の「条件」で示されています。

• 1. マイニングでお金を稼ぐ

• 2. オープンシステム

• 3. 特殊装備は一般装備よりも効果的です。

• 4. 競技時間は十分に長い。

• 5. 鉱山労働者間の激しい競争

• 6. 大規模なマイニングプールには利点があります。

これら 6 つの条件は推論に不可欠な要素です。言い換えれば、これらの条件が満たされない場合、私たちの推論には問題があります。実際、POW ブロックチェーンがそのような条件を満たしていない場合、それは「通常の」ブロックチェーンではない可能性が高くなります。

さらに、このようなブロックチェーンはより集中化される可能性が高いです。

まず、いくつかの単純な状況を見てみましょう。マイニングが利益を生まない場合、競争が長く激しくなることは実際には不可能です。実際、ASIC マイニング マシンを持たない POW のほとんどがこの状況にあります。したがって、ASIC マイニング マシンの不足は、アルゴリズムの難しさとはほとんど関係がありません。 ASIC マイニング マシンの開発への投資は価値がないというだけです。

もう 1 つの状況は、システム エコシステム全体が完全にオープンではないことです。例えば、マイニングに参加するには特別な許可が必要であったり、まだ主流ではないためマイニングマシンを購入する手段が少なかったりします。

上記の両方のケースでは、ブロックチェーンは実際には分散化されていません。マイニングが利益を生まない、競争が激しくない、十分にオープンでない、または競争が始まったばかりのシステムは、マイニングに参加する人が十分にいないことを意味します。実際、ビットコインやイーサリアムを含むほぼすべての POW システムは、最初は高度に集中化された計算能力を備えています。ビットコインとイーサリアムの真に分散化された時代は、今でも誰でもマイニングできる黄金時代と考えられていますが、実際には非常に「短命」であり、二度と現れないかもしれません。市場が完全な競争に入る前の移行期間です。

この観点から見ると、POS に対する POW の利点は、コンセンサス アルゴリズム自体ではなく、ブロックチェーンの現在のビジネス モデルにあります。現在の人気により、POW ブロックチェーン プロジェクトの価格は、メインネットが立ち上げられる前からすでに高く評価されています。そのため、メインネットが立ち上がる前はコイン入手のハードルが非常に高いPOSと比べ、POWのメインネットが立ち上がったばかりの時は、「マイニングで儲かるけど競争は激しくないので誰でもマイニングできる」というボーナス期間が生まれます。この期間の参加はまさに「無許可」かつ「ゼロ閾値」に近いため、早い段階で多数の参加者を獲得することが可能であり、これはPOSにはないものです。

しかし、これは実際には、ここでの話題であるコンピューティング能力の分散の集中化とは無関係です (この問題については後でさらに詳しく説明します)。なぜなら、どの POW ブロックチェーンでも、現在のブロックチェーンへの熱狂と、いわゆる「百倍のコイン」や「千倍のコイン」の探求により、この時間は非常に短くなり、通常の市場では、上で説明した状況が確実に発生します。つまり、ASIC マイニング マシンが登場して、通常の機器がマイニングできなくなり、プロのマイナーが電気料金の制約のために大規模なマイニング プールに参加するか、クラウド マイニングやホスティングを通じてマイニング サービスを購入するかのいずれかになります。あるいは、採掘の収益性が低いため、採掘者は撤退するでしょう。システムのセキュリティを維持するために、より集中化されたプロジェクト関係者が徐々にシステムを閉鎖します。最終的に、システムは集中化されます。

では、例外はあるのでしょうか?

答えは「はい」です。上記の条件から始めることができます。

1. 特殊装備は一般装備よりも効果的である

POW を分散化する最も初期の試みは、おそらくこの点、つまりアルゴリズムの観点から ASIC マイニング マシンの出現をどのように防ぐか、つまり ASIC 耐性アルゴリズムから始まったと考えられます。しかし、上記の仮定はあらゆる分野において反駁の余地のない真実であり、つまり、専用のものの方が汎用のものよりも効果的であるはずなので、ASIC 耐性は存在しません。唯一の違いは、効果の度合いと、設計、開発、製造の難易度です。

いわゆる ASIC 耐性マイニング アルゴリズムは、有名な Ethash、Equihash、および 11 個のアルゴリズムを使用する X11 などの SHA256 の計算速度要件をメモリまたはハード ディスクに転送するものです。彼らは、ハードウェアの設計と製造の難易度を高め、汎用機器に対する専用機器の優位性を減らすことを望んでいます。しかし、このアプローチの結果はすでに明らかになっています。ハードウェア製造の難しさを過大評価し、専用機器の利点を過小評価していたのです。

実際、学術的な観点から見ると、ASIC 耐性アルゴリズムの設計、つまり「現在のハードウェア条件と電子業界の製造環境下で、安全で製造および開発コストが最も高いハッシュ アルゴリズムを設計する方法」は、非常に複雑で、まったく新しい学術的問題です。この問題は学術的に解決できると確信していますが、体系的な理論を構築し、最終的に「開発コストが最も高く、汎用機器にとってメリットが最も少ないアルゴリズム」を考案するには数年かかる可能性があります。

これ以前のすべてのアルゴリズムは、ハードウェア開発の難しさを過大評価したり、ASIC の利点を過小評価したり、単にアルゴリズムにセキュリティ上のリスクがあったりするなど、多くのリスクに直面していました。ユーザーは 51% の難易度を判断できないため、これらは実際には実際のセキュリティ リスクをもたらします。現在でも、ASIC 耐性 POW アルゴリズムを備えた「非 ASIC マイナー」が数多く見られますが、先人たちの経験から判断すると、長くは続かないと思います。

2. 競技時間は十分に長い

そこで、Monero は別の解決策、つまり ASIC マイニング マシンが登場する前にアルゴリズムを切り替えるという解決策を導入しました。しかし、まず第一に、これはそれ自体がかなり集中化された行動です。ただし、コンピューティング能力ではなく意思決定者に集中している点が異なります。同時に、ASIC の出現を完全に回避するためには、ASIC を持たない (つまり、他の主流のコインが使用していない) 人気のないアルゴリズムを選択する必要があり、これによっても前述のセキュリティ リスクが増大します。

同時に、ASIC は実際には 1 つのアルゴリズムにのみ使用できるハードウェアの同義語ではありません。また、「ほとんどの主流ハッシュ アルゴリズムのマイニング」に使用するように設計することもできます。つまり、ハードウェア開発者は、開発コストは高くなる可能性があるものの、「マイニング」に使用できる専用のマイニングマシンを実際に作成できるということです。結局のところ、Monero が行っていることは、ある種の中央集権化を別の種類の中央集権化に置き換えることだけです。

3. 大規模なマイニングプールには利点がある

現在、大規模なマイニングプールの出現を防ぐことを目的とした「非アウトソーシングマイニングアルゴリズム」が人気の研究分野です。この点に関しては、マイニング結果を秘密鍵にリンクしたり、マイニングプールが各マイナーの作業負荷を正確に評価できないようにするなど、現在多くの提案やアイデアがありますが、成熟したアルゴリズムはまだありません。

そのようなアルゴリズムが存在すると仮定すると、マイニング プールは存在できません。しかし、このアルゴリズムではマイニングプールが存在する理由を変えることはできません。

1. マイニング報酬の長期的な期待収益は同じですが、独立したマイナーが機器に対して対応する報酬を獲得する確率は小さいため、大きな確率リスクと通貨価格変動リスクを負う必要があります。

2. 独立したマイナーは、コンセンサスに参加するための関心や関連する知識および能力を持っていません。つまり、マイニングマシンを購入したマイナーの中でも、コンセンサスに参加したいマイナーはどれくらいいるのでしょうか。また、単にお金を稼ぎたいマイナーはどれくらいいるのでしょうか。

したがって、マイニング プールの組織形態を完全に排除すると、次の 2 つの結果しか得られません。

1. 独立したマイナーは、マイニング収益のリスクを負う余裕がないか、取引を検証するための機器に投資することを望まず、やめてしまうため、安定した利益を保証できるのは大規模なマイニングファームだけになってしまう。

2. マイニング プールはより集中化された組織形態を採用しているため、独立したマイナーがホスト形式でマイニング プールに参加し、マイニング プールがより集中化されます。

上記の 2 つの方法はマイニング プールの問題は解決しますが、集中化の問題は解決しません。

「分散コンピューティング」は、あなたの手の中にあるコンピューターによって作り出された幻想です

上記のすべてを述べた上で、本当に理想的なアルゴリズムを見つけることができたらどうなるのかと疑問に思う人もいるかもしれません。 ASIC が優位に立つことができないため誰もが参加できるアルゴリズム、独立したマイナーがマイニング プールに参加せずに安定した収入を得られるアルゴリズム (たとえば、一部の DAG アルゴリズムにはこのような考慮事項があります)、つまり、真の 1 CPU 1 票アルゴリズムです。

さて、極端なケースを考えてみましょう。このようなアルゴリズムを実際に見つけることができたと仮定します。各ノードはコンセンサスに参加して報酬を得るために作業証明を提出することができ、この証明は特定の CPU から取得する必要があり、そうでない場合は違法となります。まず第一に、POW、POS、POA（許可チェーン）など、あらゆるパブリックチェーンのコンセンサスアルゴリズムは、許可されていない悪意のある環境でウィッチ攻撃を防ぎ、実際のユーザーを識別する方法を見つけることができることを期待しているのではないでしょうか。

しかし、POW は、識別には「コンピューティング」を使用するのが最適であると考えています。この場合、システム内のノードの貢献を判断するために「計算」ではなく「CPU であるかどうか」を使用しているため、上記のアルゴリズムはもはや POW とは言えません。

さらに、たとえそのようなシステムがあったとしても、それは本当に私たちが望むシステムなのでしょうか?システムの参加者は誰ですか?どのようなノードがコンセンサスに参加すべきでしょうか?どのようなノードがより高い重みを取得できますか? POS は保有コイン数で判断することを提唱し、POA またはその他のアライアンス チェーン アルゴリズムは物理世界における実際の ID と信頼性で判断することを提唱し、POW は計算能力で判断することを提唱します。前述の「理想的な POW」では、CPU を所有しているかどうか、また所有している CPU の数によって判断することを推奨しています...

しかし、結局のところ、「コンピューティング」や CPU の方が「理想的」かつ「公平」なソリューションだと私たちはなぜ考えるのでしょうか?

実際、それは単に、私たちのほとんどが 1 つまたは複数の CPU を持っているため、コンピューティング (CPU) = すべての人に平等 = 分散化という幻想を抱いているだけです。

実際、この段落で私が言いたいのは、POW は特定のハッシュ関数を計算する機能を使用する「作業」の証明であるということです。その唯一の利点は検証が容易なことです。これはハッシュ関数の設計要件であるため、驚くべきことではありません。しかし、ASIC、マイニングファーム、マイニングプールなど、これらはすべてハッシュ関数を伴うものであり、最終的には中央集権化につながります。

「コンピューティング」は「権利」、「アイデンティティ」、「承認」よりも分散化され、許可が不要で、プライベートで、平等であるという幻想を私たちが抱く理由は、現代では誰もがコンピューターを持っているからに過ぎません。

もちろん、現実を考慮すると、

「コンピューティング」はそれほど集中化されておらず、今では誰もがコンピューティング デバイスを持っているので、このデバイスを使用してシステム内の参加者の発言を決定するのは良い考えでしょうか?答えはノーです。コンピューティング関連産業全体、上流から下流まで、研究からウエハー製造機製造、チップ製造、エネルギー、インターネット産業まで、ほぼすべての関連コア産業は高度に集中化されており、一部の産業の集中化の度合いは、私たちが常に軽蔑してきた銀行業界や政府の集中化の度合いを上回っています。なぜ私たちは、同様に集中化された資本の介入後、そのような業界が他の業界よりも「分散化」されると考えるのでしょうか?

言い換えれば、私たちが「コンピューティング」が分散化されていると考える理由は、「私たちは皆コンピューターを持っている」、つまり「私はお金を持っていないかもしれないが、コンピューターを持っているし、あなたもコンピューターを持っているので、私たちは平等だ」という考えによってもたらされた幻想にすぎないと思います。しかし、実際には、パブリック チェーンが POW アルゴリズムを採用し、期待どおりの規模になって実際のコンピューティング パワー市場が形成されると、「コンピューティング」はより速いペースで集中化され、資金とリソースを持つ者がより速いペースでコンピューティング パワー市場を掌握できるようになります。その時、コンピューティング能力の分散化は、現在の CPU マイニングの使用と同じくらいばかげたものになるでしょう。

ブロックチェーンのコンセンサスアルゴリズムの現実

この時点では、セキュリティの問題についてはまったく触れていません。POW と POS の基本的なロジックから、実際には両方のアルゴリズムが最終的にかなり集中化される理由を説明しているだけです。

ただし、前述したように、2 つの違いは、POW は 51% 攻撃に対して非常に弱いのに対し、POS はその逆である点です。 POS は 51% 攻撃に対しては非常に強力ですが、利益を生まない攻撃、つまり小規模マイナーの悪行に対処する方法はありません。したがって、前回の記事では、POW はより分散化された環境ではより安全であるのに対し、POS はより集中化された環境ではより安全であると述べました。したがって、現実には、どちらも最終的には集中化される傾向があるため、POS はより安全なコンセンサス アルゴリズムです。

しかし、これを読んだ後、「騙されそうになった」と言う人もいると思います。一方で、POW は 51% 攻撃に対して脆弱であるとおっしゃいましたが、他方では、POW は集中化しやすいともおっしゃいました。しかし、これは POW が 51% 攻撃に対して脆弱である、または POW が安全でないことを意味するものではありませんよね?ビットコイン、イーサリアム、そしてPOWを使用する他の多くのブロックチェーンも現在は集中化されていますが、攻撃を受けたことはありません。

なぜなら、実際、POW アルゴリズムのセキュリティを保証するのは、ASIC マイニング マシンと集中化に他ならないからです。

以前にも述べましたが、51% 攻撃を実行する上で最も重要なコストは、実際には計算能力を獲得するためのコストであることは、誰もが多かれ少なかれ感じていることでしょう。マイニングによる将来の利益、通貨価格の変動、手数料やリスク、攻撃後の社会的コストなど、実はすべて空論です。浮雲とは何ですか？つまり、本当に 51% 攻撃を実行したい場合、上記は無意味であるか、またはそれを回避する方法があるということです。

では、「集中型 POW システム」、つまり、コンピューティング能力が少数の大規模なマイニング プールまたはマイニング ファームの手に握られている場合、攻撃のコストはいくらになるのでしょうか。

これを投資の観点から考えてみましょう。

現在、仮想通貨マイニングに取り組んでいる学生は8名います。

1. Aは主流のマイニングマシンを1日100元でレンタルし、現在の通貨価格に応じて110の利益を得ることが期待されます。

2. Bは非主流のマイニングマシンを1日100元でレンタルします。現在の通貨価格によれば、120の利益が出ると予想されますが、通貨価格は変動する可能性があります。

3. Cさんは主流のマイニングマシンを購入し、6万元を投資しました。平均すると、彼は3か月に1回採掘して1万2000元を稼ぐことができた。

4. Dは非主流のマイニングマシンを購入し、10,000元を投資しました。平均すると、彼は週に1回採掘して1,000元を稼ぐことができた。

5. Eはグラフィックカードマイニングマシンを購入し、10,000元を投資します。平均月間利益は採掘された通貨の価格によって決まります。

6. Fさんは主流のマイニングマシンを購入してマイニングプールに参加し、5万元を投資して、毎月3,900元の固定収益を得ました。

7. Gさんは非主流のマイニングマシンを購入してマイニングプールに参加し、10,000元を投資して毎月4,100元の固定収入を得ました。

8. Hさんはグラフィックカードマイニングマシンを購入し、マイニングプールに参加して10,000元を投資し、月平均3,500元の利益を上げました。

上記利益は、現在の通貨価格で換算した純利益（電気代は除く）を指します。主流のマイニング マシンと非主流のマイニング マシンは、POW アルゴリズムを使用する人の数を指します。シナリオはすべて、いくつかの問題を説明するために私が作ったものです。

実際、誰もが独自の投資戦略を選択できます。マイニング マシンを購入するにはより多くの初期投資が必要ですが、長期的なリターンはレンタルよりも確実に高くなります。また、レンタルは基本的に通貨の価格が上昇したときだけに限られており、マイニングに参加したいだけの初心者は試してみることができます。マイニング プールが独立したマイニングよりも優れている点は、より安定した収益が得られるため、価格変動のリスクに対してより耐性があることです。また、主流マイニングマシンと非主流マイニングマシンの違いは、主流通貨の競争は激しいですが、通貨価格は比較的安定しているのに対し、非主流通貨の競争は比較的容易であるため、利益は高いですが、通貨価格の影響を受けるリスクも高いことです。グラフィック カードでマイニングできるコインは基本的に主流の通貨ではないため、グラフィック カードでマイニングするには市場の判断が必要です。同時に、グラフィック カード マイニング マシンを使用してマイニング プールに参加し、マイニング プールが最高価格のコインに計算能力を割り当てるようにすると、依然として市場の影響を受け、収益が主流通貨よりも高くなるか低くなる可能性があります。

しかし、ここで議論する必要があるのは収入の問題ではなく、

あるMが51%攻撃を実行したいとします。上記の学生のうち、どちらが計算能力を獲得しやすいでしょうか?

まず第一に、コンピューティング能力をレンタルするのが最も簡単なはずです。なぜなら、実際には、A と B がコンピューティング能力をレンタルできるのだから、M も同様にコンピューティング能力をレンタルできるからです。実際、これまで攻撃されてきた POW アルゴリズムは、基本的に、攻撃に必要な計算能力がレンタル計算能力市場で得られる計算能力よりも低いブロックチェーンです。

それに比べて、後輩の学生から計算能力を引き出すのはより複雑です。ここでは、彼ら全員が合理的な人々であると仮定しているので、M は間違いなく次のように言うことができます。「マイニング マシンにいくら支払ったとしても、私はそれを買うために価格を上げます...」ほとんどの人はそのような条件を拒否しないと思います。しかし、これは明らかに最も愚かな方法です (ただし、POW のセキュリティ分析のほとんどは、攻撃者がこの最も愚かな方法を使用して計算能力を取得すると考えています)。 M は、あなたの 1 時間あたりの収入よりも高い価格で、あなたのコンピューティング能力を 1 時間貸し出すこともできます。しかし、時間が短すぎるため、基本的に誰もそのような要求に応じるつもりはありません。何時間もかかるのは言うまでもなく、1日でさえあまり魅力的ではないかもしれません。

しかし、賢い M は彼らにこう言うことができます。「あなたのコンピューティング能力を 1 年間借りますが、料金は日割りで支払います...」このように言うと、多くの人が誘惑されると思います。しかし、M が悪意を持っている可能性があることに気付くほど注意深くあれば、そのような要求を拒否する可能性もあります。なぜなら、M が 51% 攻撃を実行すると、マイニング マシンからの収入が無駄になる可能性があるからです。これは、非主流のマイニング マシンの所有者に特に当てはまります。主流のマイニング マシンは他のコインをマイニングできますが、非主流のマイニング マシンは役に立たなくなる可能性があるためです。

そのため、実際には、M の計算能力の獲得という観点から見ると、マイナーがマイニング マシンの購入に投資するコストが高ければ高いほど、二重支払い後の損失が大きくなり、計算能力の獲得が難しくなります。しかし、この時点で、「コンピューティングパワーの獲得の難しさ」の別の側面に気づく人もいるかもしれません。分散化も同じではないでしょうか?確かに、M は C や D に賄賂を渡して仲間に加わってもらったり、彼らから計算能力を購入したりすることはできるかもしれないが、世界中には M が誰なのか、どこにいるのか知らない C や D が何千人もいるのだ…

では、M はどのようにして、自分には悪意がないことを一人ひとりに納得させ、高額で購入したマイニング マシンを安心して貸し出せるようにしたのでしょうか。

実際、M は彼らを説得する必要はなく、少しだけ高い報酬を与えるだけで十分です。

なぜなら、F、G、H は、自分たちが参加したマイニング プールが M のものではないことをどうやって知ることができるのでしょうか?つまり、実際には、マイニング プールの組織形態自体が、前述したコンピューティング能力の獲得における 2 つの困難を非常に都合よく解決しているのです。

前にも述べたように、これは実際にはマイニングプールの問題ではありません。非アウトソーシング POW が現在のマイニング プールの組織的な性質を排除できるかどうかに関係なく、このタイプの集中型システムは最終的には何らかの形で存在することになります。なぜなら、一般的なマイナーにとって、第一の優先事項は利益であり、第二の優先事項は使いやすさだからです。セキュリティに関しては、分散型取引所の取引量を見ればわかります。

したがって、実際には、POW では、独立したマイナーが自分の行動を理解し、システムのセキュリティを積極的に維持する意思がない限り、分散化によって悪意のあるノードが計算能力をより簡単に取得する機会が与えられるだけです。

マイナーは一般ユーザーよりもブロックチェーンに対して責任があると主張する人もいることは承知していますが、これは私の主張をさらに証明しています。

実際、私たちはもともと、マイナーがブロックチェーンのセキュリティに対してより責任を持つこと、つまりブロックチェーンのコンセンサスノードの利益がシステムと一致することを望んでいます。そうして初めて、セキュリティと「悪意のあるノードの数が 50% を超えない」という仮定が実現し、コンセンサス アルゴリズム全体が意味を成すようになります。 POW であろうと POS であろうと、証明自体は実際には、ノードが「このシステムのセキュリティを気にする理由」を提供して、システムに対して責任があることを証明できることを期待しています。この点では、POW は POS ほど優れていません。なぜなら、マイニング報酬は、システム全体の価値と比較すると、実際にはほんのわずかだからです。つまり、「採掘した」だけでは十分な理由にはなりません。世間の認識では、「マイニングマシンを購入したのに、悪事を働いたら、そのマイニングマシンは無駄に購入されてしまう」というのが十分な理由だと考えがちですが、実際には「マイニングマシンを購入したが、マイニングプールに委託した」というのも無責任な行為です。

責任を果たすという点では、POS のマイニング プールに権利と利益を委ねることは同様に無責任です。ただし、POS が POW よりも自然に優れている点の 1 つは、より多くの株式を所有している場合、POW よりもはるかに多くの損失を被る可能性があるということです (前の記事で説明)。したがって、より大きなコインを保有する人は、より多くの責任を負う理由があります。したがって、「私はたくさんのコインを購入しました」は、「私はマイニングマシンを持っている」よりも責任を負うことを望んでいるより十分な理由です。

これは実際、ビットコイン原理主義者によって非常にとんでもないと考えられる結論につながりますが、実際にはブロックチェーンのアカデミックコミュニティでは新しいものではありません。

誰もが参加できるブロックチェーンを持つことには意味がありません。なぜなら、無責任なノードをコンセンサスに組み込むことは、POWまたはPOS、またはその他のコンセンサスアルゴリズムであろうと、悪意のあるノードによって手のリソースを簡単に取得できるため、システムのセキュリティを減らすだけであるためです。したがって、ノードが責任を負い、その利益がブロックチェーンにある程度結び付けることができることを願っています。したがって、すべてのコンセンサスアルゴリズムには、実際にエントリのしきい値が必要です。

それ以外の場合、アルゴリズムがどのように保証しても、ブロックチェーンについてどれだけ理解していても、彼らが本質的に正直かどうかに関係なく、システムに対する彼らの関心は、彼ら自身がコンセンサスに多くの責任を負うことができないと判断します。 POSは、メリットなしに攻撃に直面します。 Powでは、小さな鉱山労働者に悪を犯すコストは非常に高いですが、彼らは鉱業プールにもっと喜んで参加するので、実際にはセキュリティにあまり貢献しません。

最終的に、私たちはかなり悲しい問題を発見しました - 実際、ほとんどのパブリックブロックチェーンコンセンサスアルゴリズムのセキュリティ証明は無意味です。

高度に期待されていた地方分権の「過半数」はコンセンサスに実際に参加していなかったため、集中システムと同様に、大規模な鉱業プール、大規模な鉱夫、または交換を信頼することを選択し、特定のセンターにコンピューティングの力と権利を貢献しました。したがって、実際にセキュリティを確保している人は、大規模な鉱山労働者、大規模な採掘プール、大規模なコインホルダー、オピニオンリーダー、現実の大企業、または単にプロジェクトの創設者と設立チームです。彼らはブロックチェーンに最も投資しており、チェーンが失われた場合、彼らは最も失うべきものを持っています。彼らはまた、51％の攻撃に対して支払うために最も高い経済的および社会的コストを持っています。

今、残っている最後の質問は1つだけです -

私たちが上で言ったことはすべて、安全性の観点からです。それで、安全性はどれほど重要ですか？セキュリティの観点からPOWとPOを評価することは不公平ですか？

次の記事と最後の記事では、この質問について説明したいと思います。どのようなコンセンサスアルゴリズムが必要ですか？興味のある学生は注意を払うことを忘れないでください。

著者：Maxdeath

出典: オレンジブック