ブロックチェーンのバリデーターとは何ですか？

ブロックチェーンにおけるバリデーターの役割

バリデーターは、新しいブロックを追加し、提案されたブロック内のトランザクションを検証する責任を負い、ブロックチェーンの機能において重要な役割を果たします。

バリデーターは、プルーフ・オブ・ステーク(PoS)やプルーフ・オブ・オーソリティ(PoA)のようなブロックチェーンのコンセンサスメカニズムにおいて、トランザクションの検証において重要です。新しいトランザクションがネットワークのルールを満たしているかどうかを確認し、送信者が操作を完了するのに十分な資金を持っていることを保証します。

バリデーターは、二重支出のような悪意のある活動を監視することで、ブロックチェーンのセキュリティを保証する責任もあります。"二重支出"という用語は、同じ暗号通貨の単位を二度使うことを指します。ブロックチェーンは、公開された記録を暗号アルゴリズムで接続することによって、これを防ぎます。

バリデーターは、基盤となるブロックチェーンのネイティブ暗号通貨で支払いを受け取ります。例えば、SolanaブロックチェーンのバリデーターはSOLで支払いを受け取ります(SOL)。

バリデーターの運用におけるプルーフ・オブ・ステーク (PoS)

PoSバリデーターは提案されたブロック内のトランザクションが有効かどうかを確認し、ブロックをブロックチェーンに追加し、台帳の記録を維持します。彼らの貢献に対して、ネイティブ暗号通貨の報酬を獲得します。

PoSのブロックチェーンでは、バリデーターには3つの主な役割があります：バリデータークライアント、ノードオペレーター、そしてステーキングの量です。バリデータークライアントは、ブロックチェーンの状態を確認するためにプライベートキーを保持し、使用するソフトウェアアプリケーションです。ノードオペレーターは、バリデータークライアントのソフトウェアとハードウェアを実行し、管理する個人または法人です。ステーキングの量は、バリデーターになるための担保として預けられた暗号通貨を指します。

グループの中からランダムに1つのバリデーターがブロックを提案するために選ばれます。提案者はブロックを準備し、その提案をネットワーク全体に送信します。バリデーターのコミュニティは、ブロック内の提案されたトランザクションを承認します。重要なのは、検証されたトランザクションのみが確定性を達成するという点です。

イーサリアムのブロックチェーンでは、バリデーターの総数が複数のサブセットに分かれて、複数のブロックを同時に処理し、トランザクションの検証を加速します。ブロックチェーンの状態に合意するバリデーターの機能はコンセンサスと呼ばれます。

また、(DPoS)のような委任型プルーフ・オブ・ステーク（DPoS）ブロックチェーンも存在します。このブロックチェーンでは、ネットワークのユーザーが次のブロックを検証する代表者を選出するために投票します。PoSと比較して、DPoSは最適化されたガバナンスと迅速なコンセンサスを提供します。これは、分散化を損なうことなく、検証者の数が減少するためです。代表者は、彼らを選んだユーザーの間で得られた報酬を分配します。

機能するバリデーターの権威証明 (PoA)

PoAブロックチェーンでは、アイデンティティに基づいて選ばれたバリデーターのグループがトランザクションを承認し、新しいブロックを生成します。

PoAコンセンサスメカニズムは、新しいブロックの生成とネットワークの真実性の維持を信頼された事前選定された少数のバリデーターのグループに委ねるものです。これは、信頼できる人々またはエンティティがバリデーターとして選ばれ、分散化の優先度が低いプライベートまたは企業向けのブロックチェーンでうまく機能します。

PoAネットワークにバリデーターとして参加するには、一般的にブロックチェーン上での正式な身分証明、ホスト組織との提携、そして犯罪歴がないことが必要です。参加後、トランザクションの検証とブロックのブロックチェーンへの追加が信頼されます。

PoSネットワークでは、バリデーターは取引を管理し、ブロックを生成するための専門的なソフトウェアを実行します。バリデーターは、しばしばそのステークに基づいて選ばれ、ブロックを提案します。一部のシステムでは、バリデーターが各ブロックの「リーダーノード」として選ばれ、ネットワークに提案する責任を負います。

このリーダーは、他のバリデーターによってコンセンサスを通じて検証され、ブロックをブロックチェーンに追加する前にその有効性が確保されます。このリーダーノードを選択するための基準とプロセスは、PoSの異なる実装間で大きく異なる場合があります。

もしバリデーターノードが悪意のあるまたは詐欺的なトランザクションを承認した場合、特定の期間ノードバリデーターのリストからの追放や完全な禁止で罰せられる可能性があります。

マイナーとバリデーターの違いは何ですか？

PoWのブロックチェーン（ビットコインなど）では、マイナーがマイニングを通じてトランザクションを検証し追加しますが、他のノードはトランザクションやブロックを検証するバリデーターとして機能し、マイニングプロセスには貢献しません。一方、ステークベースのシステムでは、バリデーターが自らのステークに基づいてトランザクションを承認し、ブロックを生成しますが、計算集約的な作業は必要ありません。

マイナーとバリデーターは、トランザクションの正確性を保証し、ブロックチェーンにブロックを追加します。しかし、彼らの責任と運用方法は、彼らが運営するブロックチェーンの種類によって異なります。

PoWシステムでは、マイナーが複雑なパズルを解決してブロックチェーンにブロックを追加します。このプロセスで、マイナーはトランザクションを検証し、マイニングするブロックに含めます。これらのパズルを解決するには膨大な計算能力が必要で、他のマイナーと競争します。最初に問題を解決したマイナーは、自分のブロックをブロックチェーンに追加でき、ネイティブ暗号通貨またはトランザクション手数料の報酬を受け取ります。

バリデーターには、PoSおよびPoAブロックチェーンでのトランザクションの検証が委ねられています。EthereumのようなPoSブロックチェーンでは、担保として提供したコインの量に基づいて選ばれます。対照的に、PoAブロックチェーンでは、彼らの評判とアイデンティティに基づいて選ばれます。このシステムは、トランザクションと誠実な行動を証明することでバリデーターに報酬を与えます。

バリデータノードを実行するプロセスは何ですか？

バリデータノードとして運営するには、6つのステップが必要です。ブロックチェーンの選択、ハードウェアの設定、ソフトウェアのインストール、バリデーターとして参加、ノードの監視、報酬の管理が含まれます。

効率的にバリデータノードを運営するためには、次のステップが必要です:

1. ブロックチェーンを選択する

   最初のステップは、ブロックチェーンを選択することです。できれば、取引量が多く、バリデーターの需要があるものを選びましょう。Ethereum、Solana、Cosmosなどのネットワークは、その継続的な活動により人気の選択肢です。

2. ハードウェアを設定する

ノードを実行するには、バリデーターが適切なRAM、ストレージ、および処理能力を備えたコンピューターが必要です。各ブロックチェーンには、ハードウェア要件に関する独自の仕様があります。たとえば、Ethereumは最低32GBのRAMと2TBのSSDを必要とし、Solanaは少なくとも128GBのRAMと高速NVMeストレージを備えたより強力な機器を必要とします。

3. ソフトウェアをインストールする

   バリデーターは、選択したブロックチェーン用のソフトウェアプログラムをインストールし、設定する必要があります。すべてのブロックチェーンは異なるバリデーションソフトウェアを使用します。ソフトウェアを最新の状態に保ち、強力なパスワードを使用してバリデーターノードをハッキングの試みから保護することが重要です。

4. バリデーターとして参加する

   PoSブロックチェーンでは、必要な暗号通貨の量を預け入れ、バリデーターとしてネットワークに参加する必要があります。例えば、Ethereumでは32 ETHが必要ですが、他のネットワークでは参加の要件が異なる場合があります。一方、PoAブロックチェーンでは、参加するために身分証明書の提示が必要です。一部のブロックチェーンでは、バリデーターがバリデーターのグループに参加する必要があります。

5. ノードを監視する

   バリデーターは、ノードがスムーズに機能することを保証し、発生する可能性のある問題を解決するために、常にノードを監視する必要があります。これには、システムのパフォーマンス、ネットワーク接続の監視、およびソフトウェアが常に正しく機能していることを確認することが含まれます。

6. 報酬を管理する

ブロックチェーンはバリデーターに暗号通貨の形で報酬を支払います。バリデーターは報酬の構造とそれを請求するプロセスをよく理解する必要があります。ネットワークによって、報酬は参加した金額の年間4%から15%まで異なる場合があります。

ブロックチェーン検証分野における新興トレンドと革新

より安全でスケーラブル、実用的なソリューションの必要性がブロックチェーンの検証における顕著な開発と進展を促進しています。

一つのトレンドは、従来のPoWやPoSモデルを超えたコンセンサス手法の開発です。焼却証明(PoB)、PoA、およびスペース証明(PoSpace)のようなプロトコルは、ユーザーの参加、セキュリティ、エネルギー効率に焦点を当てた独自の検証方法を提供します。

もう一つの革新は、(ゼロ知識証明)の使用であり、これはバリデーターが基礎データを開示することなくトランザクションを確認できるようにすることで、セキュリティとプライバシーを向上させます。さらに、異なるブロックチェーンプラットフォーム間の通信と価値の移転を容易にするための相互運用性ソリューションが開発されており、より統合された効果的なブロックチェーンエコシステムを促進しています。

これらの進展は、ブロックチェーン技術の新しい時代の始まりを示しており、さまざまな業界でブロックチェーンがより広く適用可能で、アクセスしやすく、持続可能になることを可能にしています。