Proof of Participation と PoW・PoS の比較
どのブロックチェーンも、次のブロックを誰が書くかを決めなければなりません。Proof of Work ではブロックを作る確率は計算能力に従い、Proof of Stake ではステークしたコインに従います。委任型やフェデレーテッド型の設計では、選出または承認されたグループにその役を委ねます。ZooBC のコンセンサスである Proof of Participation(PoP)は、加入が認められたすべての席に同じ確率を与え、新しい席をプロトコルが定めるペースでゆっくりと加入させ、計測された仕事に対して報酬を支払います。このページではそれらの設計を並べて比較します。
誰がブロックを作るか
| Proof of Work | Proof of Stake | 委任型/フェデレーテッド型 | Proof of Participation | |
|---|---|---|---|---|
| 生成者の確率が従うもの | ハッシュパワー | ステークしたコイン | 選出または承認されること | アクティブな席ごとに等しい 1 つの取り分 |
| より大きな力の源 | ハードウェアの購入 | コインの購入 | 票の獲得、任命 | 席の追加(1 サイクルにつき 1 つ加入) |
| 生成者になれる人 | ハードウェアを持つ誰でも | コインを持つ誰でも | 選出された、またはリストに載った少数 | ステークをロックしてキューで待つ誰でも |
Proof of Work と Proof of Stake では、資金が許す限りの速さで力を買うことができます。一方はハードウェアとして、もう一方はコインとしてです。Proof of Participation では、ノードレジストリのアクティブで一時停止中でないすべての席が、各ブロックの抽選で同じ確率を持ちます。ハードウェアも、アカウント残高も、ステークも、ノードの参加スコアさえも抽選には入りません。30 席のうち 3 席を持つ運用者は、およそ 10 ブロックに 1 つを作ります。
開かれているが、ペースは決まっている
委任型の設計はブロック生成を選出された少数の生成者に集中させ、フェデレーテッド型の設計は既知のバリデーターの固定リストに集中させます。Proof of Participation は生成者の集合を開かれたまま、かつ平等に保ちます。
開かれている。 どのオーナーアカウントでもノード鍵を登録し、少なくともキューの最低額をロックできます。最低額は mainnet では 100 ZBC から始まり、席の投票によって 1 アトミック単位から 250 ZBC までの範囲で変えられます。応募者を投票で選ぶ者はおらず、財団が承認することもありません。各チェーンは ZooBC Foundation が保有する 11 のジェネシス席から始まり、キューを通じてのみ成長します。
ペースが決まっている。 キューはステークと待機ブロック数の積で並べられ、プロトコルは 1 サイクルにつき 1 ノードを加入させます。1 サイクルは 600 日を席数で割ったもので、7 日から 90 日の間に保たれます。席が 11 ならおよそ 54.5 日です。最初の新規ノードはジェネシスの 7 日後に加入します。加入ペース を参照してください。
平等である。 いったん加入が認められれば、席は席です。より大きなステークで買えるのはキュー内の早い位置であって、より多くのブロックではありません。10 倍長く待った応募者を追い越すには、10 倍多くロックしなければなりません。
ペースの決まったメンバー構成の代償は、成長の遅さです。600 日の基準期間がペースを決めている間、n 席のレジストリは 600 ÷ n 日ごとに新規ノードを 1 つ加入させるため、規模にかかわらず 2 倍になるにはおよそ 416 日(600 × ln 2)かかります。攻撃者も同じペースに直面します。席を一晩で買うことはできません(Proof of Participation が防ぐもの を参照)。
席を維持するもの
Proof of Participation では、席はお金によって維持されるのではなく、仕事をすることによってのみ維持されます。自分の番にブロックを生成し、割り当てられたピアにブロックとトランザクションを中継することです。番を飛ばすノードは何も稼げず、参加スコアを失い、ゼロになると除名されます(逃した番、一時停止、除名 を参照)。ステークは保証金です。それ自体では何も稼がず、ステーキング利息もありません。
ブロックを偽造しにくくしているもの
Proof of Work では、やり直すのに高い費用がかかる仕事が込められているため、ブロックの偽造は困難です。Proof of Participation はパズルにエネルギーを使わず、その設計ではこれを「無駄な作業なし」と呼んでいます。ZooBC のブロックは、そのラウンドに抽選されたノードの鍵で署名されており、その鍵でしか作れないシードを持っています(ブロックシード(VRF) を参照)。すべてのノードが、ブロック内のすべてのトランザクションとレシートとともに、その両方を確認します。安全性は Ed25519 署名、SHA3-256 ハッシュ、そして検証可能ランダム関数に基づいています。計算能力は何の役割も果たさず、空のブロックでも完全に有効です。
報酬とファイナリティ
新しい ZBC はコインベースからのみ生まれ、ブロックごとに、ステークやハッシュパワーではなく参加スコアで重み付けされた抽選によって分配されます(コインベース抽選 を参照)。
Proof of Work が提供するのは確率的なファイナリティです。Bitcoin の利用者は、支払いが確定したとみなす前に 6 ブロック待つことがよくあります。ZooBC はその代わりに厳格な制限を設けています。どのノードも 720 ブロック(3 時間)を超えてロールバックせず、席の 3 分の 2 が共同署名した最後のチェックポイントより下に戻ることもありません(ファイナリティとロールバック を参照)。