罰か報酬か？ Filecoin は Slashing メカニズムを通じてどのようにネットワークの安定性を確保するのでしょうか?

プロフェッショナリズムと集中力、双方に利益のある協力

Filecoin の暗号化と経済メカニズムの組み合わせは、参加者のインセンティブをネットワークの目標と使命に合わせるように設計されています。ブロック報酬とストレージ順序報酬で参加者にインセンティブを与え、ネットワークへのコミットメントから逸脱した場合に報酬を大幅に削減することが、不正行為を軽減する主な方法です。

Slashing は、ゲーム理論と科学的な意思決定を活用して、Filecoin のような分散型ストレージネットワークが直面している最も重要な課題の 1 つを解決します。集中管理がなければ、Filecoin にはネットワークの整合性を確保し、参加者のインセンティブを調整するための組み込みの方法が必要です。

オンチェーンノードに罰金を課すことで、収益を大幅に削減することができます。これらのノードが、より広範な Filecoin エコシステムを犠牲にして個人的な利益を最大化しようとする場合、その収益を削減することで、ネットワークの安定性を効果的に確保できます。 Filecoin に参加しているノードにとって、最も合理的な選択は常に、ネットワークを維持するために誠意を持って行動することです。

スラッシングメカニズムの紹介

ネットワークにストレージ容量を提供するすべてのノードは、Filecoin の形で誓約する必要があります。ノードが怠慢であったり悪意を持って行動したりした場合、その収入は「カット」されるか、担保の一部を没収せざるを得なくなります。結局のところ、これらの行為はネットワークの評判と信頼性を危険にさらします。このように、収益を削減することでノードにとって悪い経済的インセンティブが生まれ、オンチェーンノードによる悪い行動が抑制されます。

したがって、スラッシングは、Filecoin ネットワーク上のすべてのノードを誠実かつ信頼できる状態に保つ組み込みのインセンティブメカニズムです。ノードは適切に動作する必要があります。そうしないと、Filecoin の担保とストレージ容量が失われるリスクがあります。

スラッシングはいつ出現しますか?

次の 3 つのケースでは、Filecoin ネットワーク上のノードは収益の削減に直面します。

ストレージ契約の有効期限（契約満了）前にノードがデータを削除した場合。
ノードが要求どおりに時空間の証明を送信できなかった場合 (ストレージエラーの削減)。
ノードが Filecoin ブロックチェーンをフォークしようとしたり、選挙を操作しようとしたりする場合 (コンセンサススラッシング)。

いずれの場合も、ノードはネットワークに対するコミットメントを満たす方法で動作することができませんでした。これについて詳しく説明しましょう。

取引の失敗は削減につながる

ノードは、Filecoin ネットワーク上の「セクター」と呼ばれるストレージパーティションにデータを保存します。各セクターでは、ノードが顧客とストレージ取引契約を締結し、取引が適切に維持されることを保証するために取引担保を提供することができます。この契約では、取引に最低限の担保が必要とされており、取引が終了した場合には収益が大幅に減少します。ただし、ノードはより高いトランザクション保証を提供できるため、潜在的な顧客に対してより高いレベルのサービスと信頼性を提供できます。

Filecoin ネットワークでは、ノードがストレージ契約で定められた一定期間、クライアントのファイルを継続的に保存することが想定されています。ノードは、契約期間の終了まですべての業界をオンラインに保ち、継続的に利用できるように責任を負います。ノードは、契約が期限切れになる前に契約不履行になったり、約束どおりに顧客のデータを継続的に保存しなかったりして、この期待に応えられない可能性があります。

次の 2 つの方法のいずれかにより、ノードが契約に違反したことを証明できます。

1. 契約終了日より前にコミットされたストレージセクターをオフラインにするか、契約を早期に自主的に終了する。

2. 自発的に契約を終了するノードは、解約料を支払う必要があります。ストレージセクターをオンライン状態に維持することが完全にできないノードは削減されます。自動的に Filecoin 担保の一部が没収され、ストレージ容量が減少します。

ストレージ障害により削減

以前の記事で説明したように、Filecoin は暗号化プロトコル (証明システム) を使用して、ネットワークのノードによって実行されるストレージ動作を検証し、ストレージが約束どおりに提供されることを保証します。この証明システムの一部は、Filecoin 独自の Proof of Spacetime (PoSt) です。これは、ランダムな暗号化チャレンジ (WindoPoSt) を毎日ノードに発行し、ノードが保存することを約束したクライアントデータを照会できる場合にのみ、ノードは応答して、実際にストレージを提供していることを確認できます。

Filecoin プロトコルでは、少なくとも 1 つの WindowPoSt に失敗したノードは失敗状態であるとみなされます。障害が検出されたセクターのノードのストレージ容量が失われます。セクターの強さは、後続の WindowPoSt に正常に応答した後にのみ回復できます。

ただし、チェーン上のノードがこの状態を 2 日連続で維持した場合、ストレージ障害料金は毎日減額されます。結局のところ、Filecoin は信頼性が高く有用なストレージのみを奨励しており、ストレージクライアントにとって、すべてのデータが Filecoin に確実に保存されていることを知ることは非常に重要です。セクターが連続失敗日の最大許容数に達した場合、そのセクターが獲得したすべての報酬と、そのセクターに最初に賭けられた担保は削減されます。

コンセンサスの誤りが削減につながる

Filecoin ブロックチェーンはブロックの高さによって配置されます。各高さで、ノードはリーダー選挙に参加して、誰が Filecoin ブロックチェーンの次のブロックをマイニングし、そのブロック報酬を受け取るかを決定します。リーダーは、ストレージ容量に応じて選択された Filecoin プールに基づいて選出されます。リーダー選挙を実施するためのプロトコルは、期待コンセンサス (EC) と呼ばれます。

リーダー選出中、各ノードは Drand Beacon によって提供されるランダムシードを利用します。次に、ノードはこのランダムシードに対して Proof of Election 機能を実行します。選挙証明関数によって生成された値が有効である場合、ノードはブロックをマイニングする資格があります。 EC 中にノードが新しいブロックを生成すると、これらのブロックは「チップセット」にまとめられます。チップセットとは、同じエポックでマイニングされ、前のエポックの同じ親ブロックに接続されたブロックのファミリーです。

Filecoin の EC のユニークな点は、多くのノードがリーダー選挙に勝つことができることです。つまり、各ブロックの高さで、異なるノードが一度に複数の有効なブロックを生成できます。 Filecoin ブロックチェーンが複数の競合するチェーンに分裂または「分岐」するのを避けるために、ノードは、標準または真のブロックチェーンが最も重いチップセット、つまりブロックの高さで最も多くのチップセットを持つブロックチェーンであることに同意する必要があります。

コンセンサス欠陥は、2 つの異なるブロックが同じ高さで採掘されることです。このような状況が発生すると、ノードのストレージが一時的に停止され、ペナルティが課せられます。

ストレージ障害や契約終了障害とは異なり、Filecoin ネットワーク内の他のノードはコンセンサス障害を報告する必要があります。この場合、スラッシュは自動的には実行されません。ただし、Filecoin ノードにはコンセンサスエラーを報告するインセンティブがあります。

結論は

Filecoin ネットワークは、スラッシュメカニズムを使用して、ノードが不正行為をするための強力な経済的インセンティブを作成します。不正行為を行うノードは常に担保とストレージ能力を失うことになるため、ノードが Filecoin ネットワークを無視したり、損害を与えたりする正当な理由はありません。

このように、スラッシングにより、クライアントはノードが約束どおりにデータを保存することを確信できるようになります。したがって、スラッシングは、Filecoin エコシステムの整合性、信頼性、および評判を保護する Filecoin プロトコルの特別な機能です。

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