ファイルコインの特徴:Slashing/スラッシングについて

https://filecoin.io/blog/filecoin-features-slashing/

Filecoinのプロトコルとエコシステムのメカニズムの組み合わせは、ネットワークの目標と様々な参加者のインセンティブが合わさるように設計されています。ブロック報酬とディールペイメントが主なインセンティブの原動力であるため、参加者がネットワークとのルールから逸脱や、悪意ある行動を緩和するための主なルールがスラッシングです。

スラッシングは、ゲーム理論と意思決定科学を用いて、Filecoinのような分散型ストレージネットワークの最も重要な課題の1つを解決します。中央集権的な制御がない場合、Filecoin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方法を必要とします。スラッシングはFilecoinのエコシステムを無視して個人的な利益を最大化しようとするマイナーに罰金を科すことで、調整という観点で役立ちます。Filecoinに参加するすべてのマイナーにとって、ネットワークを維持するためにスラッシングに沿って誠実に行動することが最も合理的な選択であることを保証します。

■スラッシングの仕組み

ネットワークにストレージパワーをコミットするすべてのマイナーは、Filecoin(FIL)を担保として提供する必要があります。マイナーが過失や悪意を持って行動した場合、そのマイナーは “スラッシュ/斬られる”か、担保の一部を没収されます。結局のところ、ネットワークの評判と信頼性が大事なのです。このように、スラッシングはマイナーの悪意ある行動に強い経済的な阻害要因を与えることで、抑制効果を生み出します。

マイナーは良い行動を取らなければ、Filecoinの担保とストレージパワーを失うリスクを負うことになります。

スラッシングはどのような場合に発生しますか?

マイナーがスラッシュされる可能性は3つあります。

1.ストレージ取引の期限が切れる前にデータを削除した場合(契約破棄によるスラッシュ)

2.マイナーが要求されたときにタイムスペース証明書を提出しなかった場合(ストレージ障害によるスラッシュ)

3.Filecoinブロックチェーンをフォークしようとしたり、ブロックリーダーの選挙を操作しようとした場合(コンセンサス・スラッシュ)

これらの状況のいずれにおいても、マイナーはネットワークとの約束を果たすような行動を取らなかったことになります。それぞれについて詳しく見ていきましょう。

■破綻契約によるスラッシュ

マイナーはFilecoinネットワーク上のデータを “セクター “と呼ばれるストレージパーティションに保存します。各セクター内では、マイナーはクライアントとストレージ取引契約を締結し、取引が十分に維持されるという保証と信頼のためにFILを担保として提供します。基本的な保証レベルを提供するためにプロトコルで要求される最低取引担保があり、取引が終了した場合には返却されます。マイナーは、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示すために、より高い担保額を提供することができます。

Filecoinネットワークは、マイナーがストレージ契約によって設定された一定期間、クライアントのファイルを継続的に保存することを期待しています。マイナーは契約期間が終了するまで、すべてのセクターをオンラインで継続的に利用可能な状態に保つ責任があります。もし契約期間が満了する前に契約の不履行をしたり、約束通りに顧客のデータを継続的に保存しないとスラッシュされます。

マイナーは契約の終了日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、自発的に契約を早期に終了させるかの2つの方法のいずれかで契約を不履行にすることができます。マイナーが自発的に契約を解除する場合は、契約解除料を支払う必要があります。その場合、自動的に担保の一部を没収され、ストレージパワーが減少します。

■ストレージ障害によるスラッシュ

以前の記事で説明したように、Filecoinは暗号プロトコル(プルーフシステム)を使用して、マイナーがネットワークのために行うストレージの行為を検証し、マイナーが約束通りにストレージを提供することを保証しています。この証明システムの一部は、Filecoin独自のProof-of-Spaceetime (PoSt)であり、これにより、マイナーは毎日ランダムな暗号チャレンジ(WindoPoSt)を発行され、マイナーが実際にストレージを提供しているかどうかを検証するために、保存を約束したクライアントデータを参照することができた場合にのみ回答することができます。

少なくとも1つのWindoPoStに失敗したマイナーは、Filecoinプロトコルによって障害状態にあるとみなされます。マイナーは、障害が見つかったセクターのストレージパワーを失います。マイナーは、後続のWindowPoStに正常に応答した後にのみ、セクターを回復することができます。

しかし、マイナーが48時間連続してこの状態のままであれば、ストレージ障害料金が毎日発生します。つまり、Filecoinは信頼性の高い有用なストレージにのみインセンティブを与えるものであり、すべてのデータがFilecoinに確実に保存されていることをストレージクライアントが知ることは、最も重要なことです。セクターが連続した障害の許容日数の最大値に達した場合、そのセクターが獲得したすべての報酬と担保は没収されます。

■コンセンサス・スラッシュ

Filecoinブロックチェーン上のブロックは、エポックとして分けられています。エポックごとに、マイナー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、ブロック報酬を受け取るかを決定します。リーダーは、ストレージパワーで選ばれたFilecoinマイナーのプールに基づいて選出されます。リーダー選挙が行われるプロトコルは、”期待されるコンセンサス(EC)”と呼ばれています。

リーダー選挙では、すべてのマイナーがdrandビーコンによって提供されるランダムシードを描きます。次に、このランダムシードに対して選挙証明関数を実行します。選挙証明関数によって生成された値が有効であれば、マイナーはブロックをマイニングする資格があります。マイナーがEC中に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」と呼ばれる、同じエポックでマイニングされたブロックのファミリーを形成し、以前のエポックから同じ親ブロックに接続されます。

ECは、多くのマイナーがリーダー選挙で勝利することができるという点でユニークです。すべてのエポックで、複数の有効なブロックを異なるマイナーによって一度に生成することができます。Filecoinのブロックチェーンを複数の競合チェーンに分割したり、「フォーク」したりすることを避けるために、マイナーはカノニカルまたは真のブロックチェーン(最も重いチップセットを持つブロックチェーン或いは最も多くのブロック履歴)であることに同意する必要があります。チップセットについては、この記事https://filecoin.io/blog/tipsets-family-based-approach-to-consensus/で詳しく説明しています。

コンセンサス障害は、2つの異なるブロックを同じタイミングでマイニングすることで発生します。これが発生すると、マイナーのストレージが一時的に中断され、ペナルティが発生します。

ストレージ障害やBrake drand障害とは異なり、コンセンサス障害は、Filecoinネットワーク内の他のマイナーによって報告されなければならず、この場合、スラッシュのプロセスは自動的に実行されません。しかし、マイナーにはコンセンサス障害を報告するインセンティブがあります。コンセンサス障害を検出して報告したマイナーは、スラッシャーとなります。スラッシャーは、スラッシュされたマイナーの担保の一部を受け取ります。

■結論

Filecoinネットワークは、マイナーの不法行為に対する強力な経済的阻害要因を生み出すためにスラッシングを採用しています。不法な行動をとるマイナーは、担保とストレージパワーの損失を常に被るため、マイナーはFilecoinネットワークを無視したり、妥協したりする正当な理由がありません。スラッシュは顧客に自分のデータが約束通りにマイナーによって保存されるという信頼感を与えるのに役立ちます。スラッシングはFilecoinプロトコルの特徴であり、Filecoinの完全性、信頼性、評判を保護します。

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