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ETH2.0の紹介

投稿日:2019-11-11
最終更新:2019-11-11

ETH2.0は2019年から発足する予定で、PoWシステムからPoSシステムへ移転し始めます。ETH1.0は2021年までに存在し続き、既存のチェーンに運行します。ETH2.0はビーコンチェーン(Beacon Chain)という新しいチェーンに運行します。2021年に、ETHの運営権は正式的に1.0から2.0へ移転し、1.0は2.0のシャーディングやメモリコントラクトになります。

ビーコンチェーン(Beacon Chain)とは
ビーコンチェーンは斬新なPoSブロックチェーンで、ETH2.0の核心コンポーネントです。以下のはビーコンチェーンの五つの要点です。
1、ビーコンチェーンはPoSブロックチェーンです。ETHのPoSプロトコル―Casperを運行します。
2、ETH1.0はPoWブロックチェーンを指します。ETH2.0はビーコンチェーン、シャーディングチェーンと仮想機械があります。

3、ビーコンチェーンはETH2.0の核心であり、ETH2.0の第一位のコンポーネントです。全てのシャーディングはビーコンチェーンとリンクし、ビーコンチェーンはシャーディングへ安全性と最終確認を提供します。

4、ビーコンチェーンには仮想機械やスマートコントラクトがなく、取引を扱うこともできません。ビーコンチェーンにあるのは検証者リストと「Attestation」だけです。「Attestation」とはシャーディングの状態をリアルタイムで記録する検証者が確認したハッシュ関数です。
5、ビーコンチェーンとETH1.0のPoWブロックチェーンは独立して2年ほど運行します。ETH2.0の全ての機能が実現できるまで(2021年の見積もり)にETHは1.0のPoWブロックチェーンに運行します。
ETH1.0からETH2.0へ移転する三つの段階

第一段階(2020年~)-ビーコンチェーンが起動
第一段階ではビーコンチェーンの中の検証者が運行できるのを目指し、ユーザーがチェーンに32個ETH仮想通貨を敷金として入金したら検証者になれます。この段階で振込、スマートコントラクトなどの機能が全部使えません。シャーディングがありますが、機能が一切の使えません。
第二段階(2020年~)-シャーディングチェーンが起動
ビーコンチェーンは1024個のシャーディングチェーンとリンクでき、各チェーンに128人の検証者がいる検証委員会があります。
この段階でもETH1.0とETH2.0はデータの交換が発生しなく、ETHは1.0のPoWチェーンに運行します。
第三段階(2021年~)-仮想機械(VM)が起動
第三階段でETH2.0最後の重要なコンポーネント―仮想機械(VM)が起動します。
「ビーコンチェーン」「シャーディングチェーン」と「仮想機械」が合わせて完全なETH2.0パブリックチェーンになります。
この段階でETH2.0の各機能が使えなくなります。スマートコントラクト、資産の移転、
シャーディングチェーンが完全なブロックチェーンになります。ETH1.0がETH2.0の一つのシャーディングチェーンになり、ETHはPoWから完全にPoSに移転します。
新たな仮想資産―BETH
ETH2.0の新たな仮想資産はBETHと名前付きます。入手方法は二つあります。一つ目はETH1.0のETHで1対1で交換することです。二つ目はETH2.0の検証者になり、検証奨励としてもらえます。
PoSチェーンの安全性保障
ETH2.0はいくつかの措置を設置して自身の安全性を確保します。
まずは懲罰機序、検証者が悪意の行為をしたら敷金が取り上げます。他に、ビーコンチェーンに活躍する検証者からランダムで検証委員会を選出し、委員会のメンバーがブロックの産出を検証します。3分の2の委員会メンバーを掌握すると、ビーコンチェーンへの攻撃が成功可能です。この確率がかなり低いで、ビーコンチェーンへ成功に攻撃するのは不可能とも言えます。
ランダム

ランダム性の保障
ランダム性はETH2.0の安全性の最も重要な保障です。
ETH2.0には「RANDAO」と 「 VDF」二つの方法でランダム性を保障します。
「RANDAO」とはランダムな数字を生成する方法です。検証者が独立でランダムな数字を生成し、「RANDAO」は全部のランダムな数字を加えて最終的な数字として提出します。しかし、この方法にはある欠点があります。最終的な結果は最後にランダムな数字を提出する検証者に予測される可能があり、彼は他のランダムな数字が知っているからです。
「 VDF」はこの問題の解決策です。「 VDF」は簡単に言うと、入力値があれば長い時間をかけて結果が出ます。でも、この結果は検証しやすいです。「RANDAO」が生成したランダムな数字を「 VDF」へ入力し、「 VDF」の結果は最終にシステムに採用されます。
ETH2.0には「RANDAO」は6.4分かかりますが、「 VDF」は102.4分が必要です。最後にランダムな数字を提出する検証者は最後の結果を予測することができません。

ETH2.0には16個の「 VDF」があり、システムへ6.4分ずつ結果を出します。ビーコンチェーンはこれらの結果による運行します。
ETH2.0の第一階段は今年の年末に始まる予定です。これからはどうなるでしょうか?一緒に期待しましょう。

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