マージ

主なアクション項目は次のとおりです。

1. コンセンサスクライアントと実行クライアントの両方を実行します。実行データを取得するためのサードパーティーエンドポイントは、マージ以降は利用できなくなっています。
2. 実行クライアントとコンセンサスクライアントが安全に通信できるように、共有の JWT シークレットで認証します。
3. 獲得したトランザクションフィーのチップまたは MEV を受け取るための「フィーの受取人」のアドレスを設定します。

上記の最初の 2 つの項目が完了していないと、両方のレイヤーが同期および認証されるまで、ノードが「オフライン」として表示されてしまいます。

「フィーの受取人」を設定しなくても、バリデータは通常どおり動作しますが、バリデータが提案したブロックの未焼却のフィーのチップや獲得できたはずの MEV を逃すことになります。

マージまでは、ネットワークから送信されるブロックを受信し、適切に検証し、伝搬するには、実行クライアント(Geth、Erigon、Besu、Nethermind など)だけで十分でした。 マージ後は、実行ペイロードに含まれるトランザクションの有効性は、それ自体の「コンセンサスブロック」の有効性にも依存します。

そのため、マージ後のイーサリアム・フルノードでは、今は実行レイヤクライアントとコンセンサスレイヤクライアントの両方が必要になります。 これらの 2 つのクライアントは、新しいエンジン API を使用して連携します。 エンジン API では、JWT シークレットを使用した認証が必要で、JWT シークレットは両方のクライアントに提供され、安全な通信が行われます。

主なアクションアイテムは以下の通りです。

• 実行クライアントに加え、コンセンサスクライアントをインストールする
• 実行クライアントとコンセンサスクライアントが安全に通信できるように、共有 JWT シークレットで認証する

上記の項目が完了していないと、両方のレイヤーの同期と認証が完了するまで、ノードが「オフライン」のように表示されます。

マージにはコンセンサスに関連する変更も含まれており、下記に関連する変更も含まれています。<

• ブロック構造
• スロットとブロックのタイミング
• オペコードの変更
• オンチェーンのランダム性に関するソース
• セーフヘッドと確定したブロックのコンセプト

詳細については、Tim Beiko によるブログ投稿マージがイーサリアムのアプリケーションレイヤーに与える影響(opens in a new tab)をご覧ください。

イーサリアムのノードには、ブロックを提案できるノードとできないノードがあります。

ブロックを提案するノードは、イーサリアムの全ノードのうち、ごくわずかに過ぎません。 このカテゴリには、プルーフ・オブ・ワーク(PoW) のマイニングノードとプルーフ・オブ・ステーク(PoS) のバリデータノードがあります。 このカテゴリでは、時折次のブロックを提案し、プロトコル報酬を得る能力と引き換えに、経済的リソース(プルーフ・オブ・ワークでは GPU ハッシュパワー、プルーフ・オブ・ステークでは ETH のステーキング)を必要とします。

ネットワーク上の他のノード (例: 大多数)は、利用可能なストレージとインターネット接続の 1〜2TB の消費者グレードのコンピュータを超えて経済的なリソースを何もコミットする必要はありません。 これらのノードはブロックを提案しませんが、新しいブロックをリスニングし、ブロックの出現時にネットワークのコンセンサスルールに従って有効性を検証し、すべてのブロック提案者に責任を持たせます。このようにネットワークを保護する重要な役割を担っています。 ブロックが有効と判断されれば、ノードはそのブロックをネットワークを通じて伝搬し続けます。 何らかの理由でブロックが無効と判断された場合、ノードソフトウェアはそのブロックを無効とみなし、伝搬を停止させます。

両方の合意メカニズム(プルーフ・オブ・ワークまたはプルーフ・オブ・ステーク)のもとで、誰でもブロックを生成しないノードを実行できます。可能な限り多くのユーザーにノードの実行を推奨します。 ノードの運用はイーサリアムに非常に大きな貢献となり、セキュリティやプライバシー、検閲耐性を向上させるなど、ノードを運用するすべての人もその恩恵を受けることになります。

また、誰もが自分自身のノードを運用できることは、イーサリアムネットワークの分散化を維持するために不可欠です。

ガス代は、ネットワーク容量に対するネットワーク需要の産物です。 マージにより、コンセンサスにプルーフ・オブ・ワークからプルーフ・オブ・ステークに移行しましたが、ネットワーク容量やスループットに直接影響するパラメーターは大幅に変更されませんでした。

従来、プルーフ・オブ・ワークでの目標は約 13.3 秒ごとに新しいブロックを生成することでした。 プルーフ・オブ・ステークの下では、スロットが 12 秒ごとに正確に発生し、そのたびにバリデータがブロックを公開する機会があります。 ほとんどのスロットにはブロックがありますが、必ずしもすべてのスロットにブロックがあるわけではありません (例: バリデータがオフラインの場合など) 。 プルーフ・オブ・ステークでは、プルーフ・オブ・ワークに比べてブロックの生成頻度が 10%程度高くなっています。 これはかなり些細な変更のため、ユーザーが気付くほどではありません。

プルーフ・オブ・ステークにより、以前は存在しなかったトランザクションのファイナリティのコンセプトが導入されました。 プルーフ・オブ・ワークでは、トランザクションが含まれるブロックの改ざんは、新たなブロックがマイニングされるたびに、指数関数的に難しくなっていきますが、可能性が完全にゼロになることはありません。 プルーフ・オブ・ステークでは、ブロックはエポック(6.4 分間、この間に 32 ブロックが生成可能)に束ねられ、バリデータが投票します。 1 つのエポックの終了時に、バリデータはそのエポックを「正当」とみなすかどうか投票します。 バリデータがエポックの正当性に同意した場合、次のエポックで確定されます。 確定したトランザクションを取り消すには、ステーキングされた全 ETH の 3 分の 1 以上を取得し、焼却する必要があるため、経済的に不可能となります。

マージ後の初期段階では、ステーカーはブロック提案の結果として獲得したフィーチップと MEV のみにアクセスできました。 これらの報酬は、バリデータが管理する非ステーキングアカウント (フィーの受取人と呼ばれる) に入金され、すぐに利用できます。 これらの報酬は、バリデータの職務を遂行するためのプロトコル報酬と別です。

上海/カペラネットワークのアップグレード以降、 ステーカーは引き出しアドレスを指定して、超過しているステーキング残高(32ETH を越えた分のプロトコル報酬)の自動支払を受け取れるようになりました。 このアップグレードにより、バリデータがネットワークから抜け出すときに、ロックを解除して残高全体を回収できるようになりました。

ステーキングの重要な注意点として、全バリデータの退出はプロトコルによってレート制限が設定されており、エポックごとに(6.4 分ごとに)退出できるバリデータの数は限られています。 この制限はアクティブなバリデータの数に応じて変動しますが、1 日の間にネットワークから退出できるのは、ステークされた ETH の合計の約 0.33%になります。

これにより、ステークされた資金の大量流出を防ぎます。 さらに、プロトコルがスラッシングペナルティを執行する前に、ステークされた全ての ETH の大部分にアクセスできる攻撃者がスラッシング対象の違反をして、同じエポック内で違反しているバリデータの残高をすべて終了または引き出してしまうことを防ぎます。

また、年換算利回りは意図的にダイナミックに設定されており、ステーカー市場がバリデータの報酬額をバランスよく調整できるようになっています。 レートが低すぎる場合は、ステーカーはプロトコルが制限するレート範囲内で退出していきます。 その結果、残っているステーカーの年換算利回りが徐々に上昇し、新しいステーカーを引き寄せたり、ステーカーが再度戻ってくることになります。