Ethereum Casper とは何ですか?

コミュニティ投稿 - 著者: William M. Peaster


Casper は、最終的に Ethereum を Proof of Stake (PoS) ブロックチェーン (Ethereum 2.0 とも呼ばれる) に変換する実装です。Ethereum は 2015 年の夏に Proof of Work (PoW) ブロックチェーンとしてリリースされましたが、開発者は既にステーキング モデルへの長期的な移行を計画していました。移行が完了すると、マイニングは Ethereum ネットワークの一部ではなくなります。

現在までに、Ethereum エコシステムでは Casper CBC (Correct-by-Construction) と Casper FFG (Friendly Finality Gadget) という 2 つの Casper 実装が共同開発されています。CBC バージョンは、当初 Ethereum Foundation の研究者 Vlad Zamfir によって提案されました。CBC の研究は当初、パブリック ブロックチェーンの PoS プロトコルに重点が置かれていましたが、その後、PoS モデル ファミリーを含むより広範な研究分野へと発展しました。

Casper FFG の研究は、Ethereum の共同創設者である Vitalik Buterin 氏が主導しています。当初の提案はハイブリッド PoW/PoS システムで構成されていましたが、実装はまだ議論中であり、新しい提案により、最終的には純粋な PoS モデルに置き換えられる可能性があります。

注目すべきは、Casper FFG が Ethereum 2.0 の展開を開始する予定であることです。しかし、それは Casper CBC が役に立たないという意味ではありません。実際、将来的には Casper FFG に取って代わったり、補完したりする可能性があります。

どちらのバージョンも Ethereum 用に開発されていますが、Casper は他のブロックチェーン ネットワークでも採用および実装できる PoS モデルです。


Casperの仕組み

Ethereum 1.0 から 2.0 への移行は、「Serenity」アップグレードと呼ばれています。これは 3 つの異なるフェーズで構成されます。最初のフェーズ (フェーズ 0) では、Beacon Chain と呼ばれる新しいブロックチェーンが開始されます。Casper FFG ルールが、この新しい PoS ベースのブロックチェーンのコンセンサス メカニズムを推進します。

マイナーが高価で特殊なマシンを実行してトランザクションのブロックを作成および検証する PoW マイニングとは異なり、Casper の実装により、Ethereum からマイニングのプロセスが削除されます。代わりに、新しいトランザクション ブロックの検証と検証は、ステークに応じて選択されるブロック検証者によって行われます。

言い換えれば、各バリデータの投票力は、賭けたETHの量によって決まります。たとえば、64 ETHを預けた人は、最小賭け額を預けた人の2倍の投票力を持ちます。Serenityの第1フェーズでブロックバリデータになるには、ユーザーは最低32イーサ（ETH）を賭ける必要があります。これは、以前のEthereumブロックチェーン（1.0）に基づく特別なスマートコントラクトに預けられます。

すべてがうまくいけば、バリデーターのランダムな委員会が選出され、新しいブロックを提案し、最終的にブロック報酬を受け取ります。ブロック補助金はないため、ブロック報酬はおそらく取引手数料のみで構成されるでしょう。

ただし、各 PoS 実装では、異なる報酬モデルを使用して、異なるアプローチが提示される可能性があることに注意する必要があります。Casper モデルはまだ開発中であり、多くの詳細がまだ定義されていません。


Casperの利点

Casper の利点の 1 つは、ステーキングを可能にすることで、Ethereum が環境に優しくなることです。電力と計算リソースに関して言えば、PoW ベースのシステムは要求が非常に厳しいです。対照的に、PoS モデルは要求がはるかに低くなります。完全な PoS モデルが最終的に Ethereum に実装されると、ブロックチェーンを保護するためにマイナーは必要なくなるため、必要なリソースは大幅に少なくなります。

Casper のもう 1 つの潜在的な利点は、セキュリティに関連しています。本質的に、Casper はセレクターとして使用され、ブロックのチェーンを順序付ける責任があります。基本的には、Ethereum 2.0 台帳の簿記係として機能します。したがって、バリデーターが悪意を持って行動した場合、すぐに削除され、処罰されます。ルールを破った場合の罰はバリデータのステーク (ETH) であり、ネットワーク違反には非常に高いコストがかかることを意味します。ただし、開発者は 51% 攻撃の可能性についてまだ議論しています。

最後に、Casper によって Ethereum の分散化レベルがさらに高まると主張する人もいます。現時点では、ネットワーク上で最も力を持つのは、マイニング オペレーションを実行するリソースを持つ人々です。将来的には、適切な量のイーサを購入できる人なら誰でも、ブロックチェーンのセキュリティ確保に貢献できるようになります。


制限事項

Casper が最終的に開発され、実装されるまでには長い道のりがあります。現在、その効率性とセキュリティはまだ証明されていません。定義し、調整する必要がある詳細が多数あります。Serenity アップグレードのフェーズ 0 で Casper のバージョンが稼働するまで、それがどのように見え、どのように動作するかはわかりません。

理論上の制限としては、Ethereum の検証システムが破損した場合、Casper はブロックを確定できなくなります。現在の構造では、Casper は 51% 攻撃に対して完全に耐性があるわけではありません。それ以外にも、攻撃に対応する際に必要となる可能性のあるフォーク ルールを概説する正式な仕様がまだ必要です。


最後に

イーサリアムはマイニングからステーキングへと移行しており、ユーザーはブロックチェーンを保護するためにデポジットアドレスにイーサ（ETH）をステーキングします。Casper は、その移行を促進するブロックを確定するために使用されるテクノロジーです。

Casper は、Ethereum 2.0 のさらなる進歩の基盤となるものの構築に役立ち、PoS モデルへの移行をスムーズにします。さらに、ブロックチェーン空間のオープンソースの性質は、Casper の概要にある利点が、今後永続的に他のプロジェクトによってフォークされ、変更され、構築される可能性があることも意味します。

Casper が正式に導入されれば、イーサリアムの歴史において重要な節目となるでしょう。Casper がいつ登場するかについては、イーサリアム研究者のジャスティン・ドレイク氏が以前、Casper の第 1 フェーズを 2020 年 1 月 3 日 (ビットコインの 11 周年) に開始する可能性を示唆していました。ただし、その日付は暫定的な提案でした。開始は 2021 年のいつでも発生する可能性があります。