プルーフ・オブ・ステーク・ブロックチェーンの効率化フレームワーク



プルーフ・オブ・ステーク・ブロックチェーンの効率化フレームワーク


アルゴランド、効率的な自立型ブロックチェーン

by Cosimo Bassi and Naveed Ihsanullah


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「パーミッションレス」は「レスポンシブルレス(無責任)」ではない


2021年のアースデイに、私たちはAlgorandがなぜ持続可能性をセキュリティやスケーラビリティや非中央集権・分散化のために犠牲にしないかをコミュニティ全体に示す機会を得ました。今日、私たちはProof of Stakeブロックチェーンの効率と持続可能性のための新しい比較フレームワークを発表します。それは、ブロックチェーンの目的のこれら3つの本質的な要素を適切に計量し、結果として分散型ネットワーク最終効率スコア(DNFES)を算出します。


持続可能な開発は、私たちの世代の道徳的義務です。Algorandとして、この歴史的、生態学的な瞬間において、地球上ではもはや持続可能性を伴わないイノベーションはあり得ないと考えています。


持続可能な未来への真のコミットメントは、集団的責任であると信じています。一個人が単独で地球の面倒を見ることは不可能であり、種として共に成功するか、失敗するかのどちらかであると思います。


分散化と開放性はAlgorandの基礎となる価値観です。実際、これらの価値観は、Algorandのオープンで許可不要な技術としての進化だけでなく、オープンで包括的なコミュニティとしてのAlgorandの集団行動も形成しています。


「パーミッションレス」であることは、「無責任」であることを意味するのではありません。Algorandは決して「パーミッションレス」の言い訳の後ろに自身の集団的な道徳的責任を隠すことはありません。全く逆です。Algorandでは、オープンでパーミッションレスのコミュニティを調整するという大きな挑戦は、地球人として、困難で難しい責任ある選択を分散化し調整する機会を示していると考えています。



ブロックチェーン・サステナビリティ・メトリクス


ブロックチェーン技術の持続可能性(サステナビリティ)に関する議論は、コミュニティ、企業、機関、政策立案者の間でますます関連性を増しています。Algorandとして、私たちはそのような議論をできるだけ有益で透明なものにし、ブロックチェーンの効率性と持続可能性の評価を、全体として、明確で客観的かつ公正な考察でサポートしたいと思います。


第一に、ブロックチェーンの効率性と持続可能性に関する研究が分散化を考慮していない場合、その研究はブロックチェーンの主要な機能を割り引いていることになります。どんな中央集権的なデータベース技術でも、実際、ある程度は「持続可能」であると考えられますが、それは単にブロックチェーンではありません。前回の記事で述べたとおりです。Delegated PoSのようなコンセンサス・プロトコルは、例えば「21人のバリデータのネットワークはエネルギー消費が少ない」と簡単に主張でき、それは正しいのですが、本当の課題は、それを分散化を犠牲にせずに持続可能性を実現できるかどうかです。


第二に、他のエンジニアリング・プロセスと同様に、ブロックチェーンのエネルギー効率は「役に立つ仕事」に対して考慮されるべきです。この機械は効率的か」と問うとき、私たちは暗黙のうちに「この機械は、そのために設計された望ましい出力を生み出すために、入力資源を消費することが得意か」と問うていることになるのです。これはモーター、コンピュータ、ロケット、そして...ブロックチェーンにも当てはまります。だからこそ、ブロックチェーンの持続可能性に関する評価は、エンドユーザーにとって有用で、確定した取引にのみ使用される電力消費を考慮する必要があることを明確にすることが基本なのです。エンドユーザーにとって有用な取引(uTPS)とは、コンセンサス・プロトコルの機能自体が「消費」するものを除いた、実際のユーザーの取引を意味します(もしあるならば)。確定した取引とは、「メインチェーン」上で検証され、永久にコミットされた取引を意味します(ソフトフォークされた可能性のある取引や確定していない取引は含みません)。以前の記事で述べたとおり、「これらの取引に費やされたすべての無駄なエネルギーは、それらが最も長いチェーンに追加されるまで、再び費やされなければならない」のです。


第三に、ネットワークの「検証」とネットワークの「人気」は異なるものとして扱われるべきです。多くのオブザーバー・ノードがネットワークのエンドポイントとして同期しているため、ネットワークは「人気がある」と言えますが、効率性を主張する「検証作業」は、ブロック提案と検証に実際に使用された電力消費のみを考慮する必要があります。言い換えれば 「ネットワーク効率」は、検証消費電力(Pval)のみに依存するのです。



入力電力から「役に立つ仕事」へ



したがって、以下の研究では、検証電力(Pval)、確定率(f)、ノード数(N)、分散率(d)、エンドユーザー有用取引(uTPS)を考慮してブロックチェーンの持続可能性をモデル化し、次の質問に関して異なるブロックチェーン・ネットワークを評価します。


このブロックチェーン・ネットワークは、安全でスケーラブルかつ分散化された方法でエンドユーザーにとって有用な取引を確定するためにエネルギーを効率的に消費しているか?

Proof of StakeネットワークはProof of Workネットワークよりも桁違いに効率的です。このような異なる技術を単一のフレームワークで効率的に比較することは、電気モーターの効率と古い内燃機関の効率を比較するのとほぼ同じです。


PoWとPoSの比較 - トランザクションあたりのエネルギー



PoSPoWのエネルギー消費の差は非常に大きいため、これらの技術間の単一の比較フレームワークは正当化されません


したがって、提案された研究では、新しい包括的なProof of Stake Blockchain Efficiency Framework内で異なるPoSブロックチェーンを比較しています。


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アルゴランド:パーミッションレスの自己持続型ブロックチェーン


今年のアースデイ2022に、アルゴランド財団は、Algorandネットワークが永久にカーボン・ネガティブであることを保証し、チェーン上のプロトコルレベルのコミットメントで厳格かつ透明にその誓いを実施することを約束することによって、持続性へのコミットメントにさらに傾倒しています。ネイティブ・スマートコントラクトを使用し、Algorandの最小限のカーボン・フットプリントは、ネットワークの取引手数料によって永久に相殺されることになります。カーボン・ネガティブ・アルゴランド(CNA)スマートコントラクトは、オラクルを使用して現在のネットワーク・パフォーマンスを推定し、自動的に適切なカーボン・オフセットを購入します。CNAスマートコントラクトは、Algorand取引手数料ウォレットからこれらのオフセット購入の資金を調達します。ネットワークが成長するにつれ、取引手数料は増加し、ネットワークは必要なオフセットを購入するのに必要なリソースを常に持つようになります。CNAスマートコントラクトは永久に稼働し、Algorandブロックチェーンが永遠にカーボン・ネガティブであり続けることを保証します。


私たちは、私たちのエコシステムで構築されたdAppsが私たちのリードに続き、同様にカーボン・フットプリントとオフセットをチェーン上でコミットすることに招待します。これによりAlgorandは初のカーボン・ネガティブLayer-1ブロックチェーンであるだけでなく、初のカーボン・ネガティブ・ブロックチェーン・エコシステムとなります。


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元記事:https://medium.com/algorand-foundation/proof-of-stake-blockchain-efficiency-framework-d1e8b4350905