ゴールデン百科事典｜ブロックチェーン・バリデーターとは？

著者：Dilip Kumar Patairya, CoinTelegraph; Compiled by Tong Deng, Golden Finance

I. ブロックチェーンにおけるバリデータの役割

バリデータは、新しいブロックを追加したり、提案されたブロックのトランザクションを検証したりする役割を担っているため、ブロックチェーンの機能において重要な役割を果たしています。

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・オーソリティー（PoA）といったブロックチェーンのコンセンサスメカニズムにおけるトランザクションの検証に不可欠です。 新しいトランザクションがネットワークのルールに準拠していることをチェックし、送信者がトランザクションを完了するのに十分な資金を持っていることを確認します。

ベリファイアはまた、ダブルフラッシュなどの悪意のある行為がないかネットワークを監視することで、ブロックチェーンを安全にする役割も担っています。 ダブルスペンド」とは、同じ単位の通貨を2回使うことを指します。 ブロックチェーンは、オープンな台帳を暗号アルゴリズムにリンクさせることで、このような事態を防ぎます。

検証者には、ブロックチェーンのネイティブ暗号通貨が支払われます。 例えば、Solanaブロックチェーンの検証者はSOL（ソル）で支払われます。

II.プルーフ・オブ・ステーク（PoS）検証者の仕組み

PoS検証者は、提案されたブロックの取引の正当性をチェックし、そのブロックをブロックチェーンに追加し、分散型台帳の記録を管理します。 その貢献に対して、彼らはネイティブ暗号通貨で報酬を得ます。

PoSブロックチェーンでは、バリデータには主に3つの役割があります：バリデータクライアント、ノードオペレータ、持分額です。 バリデータクライアントは、ブロックチェーンの状態を検証するために秘密鍵を保存し、使用するソフトウェアアプリケーションである。 ノード運用者は、バリデータ クライアントのソフトウェアとハードウェアを実行・管理する個人または事業体である。 誓約金額は、バリデータとなるために個人または事業体が担保として預ける暗号通貨である。

バリデータはバリデータプールからランダムに選ばれ、ブロックを提案する。 提案者はブロックを準備し、ネットワーク全体に提案をブロードキャストする。 バリデータコミュニティはブロックで提案されたトランザクションを承認する。 バリデートされたトランザクションだけが最終的な効力を持つことに注意することが重要である。

イーサネット・ブロックチェーンでは、バリデータの総数をサブセットに分割して複数のブロックを同時に処理することで、トランザクションの検証を高速化している。 バリデータがブロックチェーンの状態について合意できることをコンセンサスと呼びます。

Proxy Proof of Stake（DPoS）ブロックチェーンもあり、ネットワークユーザーが次のブロックを検証する代表者を投票する。 PoSに比べてDPoSは、分散性を損なうことなく検証者の数を減らせるため、よりスリムなガバナンスと迅速なコンセンサスにつながります。 代議員は受け取った報酬を、彼らを選んだユーザーに分配します。

III.PoA（Proof-of-Authority）検証者の仕組み

PoAブロックチェーンでは、IDに基づいて選ばれた検証者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のコンセンサスメカニズムは、新しいブロックを生成し、ネットワークの精度を維持することを任された、事前に選ばれたバリデータの小さなグループで構成されています。 信頼できる個人または団体がバリデータとして選ばれ、分散化の優先順位が低いプライベートまたはエンタープライズブロックチェーンでは、このメカニズムがうまく機能します。

バリデータとしてPoAネットワークに入るには、通常、ブロックチェーン上で正式なIDを持ち、ホスト組織と関連があり、犯罪歴がない必要がある。 いったん中に入れば、彼らは取引の検証とブロックチェーンへのブロックの追加を任される。

PoSネットワークでは、バリデーターはトランザクションを管理し、ブロックをキャストするための特別なソフトウェアを実行します。 バリデータは通常、公平性に基づいてブロックを提案するように選ばれる。 システムによっては、バリデータが各ブロックの「リーダーノード」として選ばれ、ネットワークにブロックを提出する責任を負います。

その後、他のバリデータがコンセンサスによってリーダーを検証し、ブロックの妥当性を確認してからブロックチェーンに追加する。 このリーダーノードを選ぶ基準とプロセスは、PoSの実装によって大きく異なる可能性があります。

検証ノードが悪意のある取引や不正な取引を承認した場合、検証ノードのリストから一定期間除名されるか、完全に禁止されるという形で罰則を受ける可能性があります。

4、マイナーと検証者の違いは何ですか？

ビットコインなどのPoWブロックチェーンでは、採掘者はトランザクションを検証し、採掘によってブロックチェーンに追加しますが、他のノードは採掘プロセスに参加せずにトランザクションとブロックを検証するバリデータとして機能します。一方、株式ベースのシステムにおけるバリデーターは、トランザクションを承認し、それに基づいてブロックを作成し、多くの計算をすることなく誓約することができます。

マイナーもバリデータも取引の正確性を保証し、ブロックをブロックチェーンに追加します。 しかし、その責任とやり方は、取り組んでい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、採掘者はブロックチェーンにブロックを追加する形で複雑なパズルを解きます。 その過程で、採掘したブロックにトランザクションを含めることで、トランザクションを検証します。 これらのパズルを解くには、他のマイナーと競争しながら膨大なコンピューティングパワーを必要とする。 最初に問題を解いたマイナーは、自分のブロックをブロックチェーンに追加し、現地の暗号通貨または取引手数料で報酬を得る。

ベリファイアは、PoSおよびPoAブロックチェーンにおける取引の検証を担当する。 イーサなどのPoSブロックチェーンでは、担保として差し入れられたトークンの数に基づいて選ばれます。 一方、PoAブロックチェーンでは、評判と身元に基づいて選ばれる。 このシステムは、取引と誠実な行動を検証する検証者に報酬を与える。

V. 検証者ノードの運営プロセスは？

バリデータノードとして運用を開始するには、6つのステップが必要です。 これには、ブロックチェーンの選択、ハードウェアのセットアップ、ソフトウェアのインストール、バリデータとしての参加、ノードの監視、報酬の管理が含まれます。

ブロックチェーンの選択

最初のステップはブロックチェーンを選択することで、できれば取引量が多く、バリデータが必要なものを選択します。

ハードウェアのセットアップ

ノードを実行するために、バリデータは十分なRAM、ストレージ、処理能力を備えたコンピュータを必要とします。 各ブロックチェーンには、それぞれハードウェア要件の仕様があります。

ソフトウェアのインストール

バリデータは、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て設定する必要がある。 すべてのブロックチェーンは異なる検証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検証者ノードをハッカーから守りましょう。

検証者として参加する

PoSブロックチェーンでは、必要な量の暗号通貨を誓約し、検証者としてネットワークに参加する必要があります。 一方、PoAブロックチェーンでは、参加するために身元証明が必要です。 検証者が検証者プールに参加することを要求するブロックチェーンもある。

ノードの監視

検証者は自分のノードを常に監視し、ノードが円滑に稼働していることを確認し、問題があれば修正しなければなりません。

報酬の管理

ブロックチェーンは暗号通貨の形で検証者に報酬を支払います。 検証者は報酬の仕組みと報酬を集めるプロセスに精通している必要がある。

VI.ブロックチェーン検証における新たなトレンドとイノベーション

より安全でスケーラブルかつ実用的なソリューションへのニーズが、ブロックチェーン検証における重要な発展とブレークスルーを後押ししています。

1つの傾向は、従来のPoWやPoSモデルを超えるコンセンサス手法の開発です。 プルーフ・オブ・バーニング（PoB）、PoA、プルーフ・オブ・スペース（PoSpace）などのプロトコルは、ユーザーエンゲージメント、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ています。

もう1つの革新は、ゼロ知識証明の使用です。これは、検証者が基礎となるデータを明らかにすることなくトランザクションを確認することを可能にし、それによってセキュリティとプライバシーを向上させます。 さらに、より統合された効率的なブロックチェーンエコシステムを促進するため、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移転を促進する相互運用性ソリューションが開発されている。

これらの進歩はブロックチェーン技術の新時代の到来を告げるものであり、ブロックチェーンが多くの業界でより広く適用され、利用しやすく、持続可能なものになります。