イーサリアムの10年にわたる稼働率、2層コンセンサスのトレードオフに依存

イーサリアムの研究者Luca Zanolini氏は、ネットワークの2層コンセンサスアーキテクチャがブロック生成と最終決済を分離しており、この構造によって10年以上にわたり取引が滞りなく処理され続けていると説明した。

「プロトコルは、証明できるものだけを罰する」とZanolini氏は記し、イーサリアムのファイナリティ層は署名済みのバリデーター投票を通じて確定済みの履歴を保護する一方、生成層はブロックを追加し続ける仕組みを解説した。

この違いは2023年5月に顕在化した。クライアントの障害により、24時間以内に2回ファイナリティが中断されたのだ。最初の中断は約25分、2回目は約1時間続いたが、ブロックは生成され続け、取引は利用可能なままであり、ネットワークは協調的な再起動を必要とせずに復旧した。2025年12月のFusakaアップグレード後のPrysmの障害では、バリデーターの参加率が約75%に低下し、ネットワークは41エポックを喪失し、バリデーターは約382ETHの報酬を失ったが、他のクライアントは機能し続け、イーサリアムはファイナリティ喪失を回避した。

Zanolini氏は、基盤層の停止はトークン転送以上の影響を及ぼすと述べた。レンディングプラットフォームは清算を処理できなくなり、オラクルは価格を更新できず、ロールアップはデータを投稿できず、ブリッジは新しい状態を確認できなくなる。イーサリアム財団のプロトコルコンセンサスチームは現在、ファイナリティ時間を現在の2エポックから短縮する方法を研究している。Vitalik Buterin氏は、より高速にブロックを確定できる1ラウンドファイナリティシステム「Minimmit」を支持しているが、現行設計ではCasper FFGよりも形式的なフォールトトレランスが低い。

非アクティビティリークによりハードフォークなしでファイナリティを回復する仕組み

ファイナリティが4エポック以上利用できない場合、イーサリアムは非アクティビティリークを起動する。オフラインのバリデーターは徐々に有効ステークを失い、長期の障害発生時にはペナルティが増加する。これにより投票バランスが変化し、参加中のバリデーターが再びチェーンを確定するのに十分なステークを掌握するまで調整される。Zanolini氏は、この回復経路をイーサリアム設計の核となる部分と位置づけた。プロトコルが、オフラインの全バリデーターの再接続を待つことなく、自動的にファイナリティを回復できるためである。

クライアントの多様性が共有バグの影響範囲を制限する

イーサリアムのモデルは、1つのコンセンサスクライアントが過度に多くのステークを支配すると脆弱になる。3分の1以上のクライアント支配は、大規模な障害発生時にファイナリティを脅かす可能性がある。2分の1以上の支配はフォーク選択を歪める可能性があり、3分の2以上の支配は、オペレーターが対応する前に無効な履歴を確定させることに加担する可能性がある。2025年12月のPrysm事件はこの力学を示している。障害により参加率が75%に低下したが、他のクライアントが稼働を続けたため、ネットワークはファイナリティ喪失を完全には回避した。

何が問題なのか

Zanolini氏の分析は、イーサリアムの回復力を相互に関連する一連の選択として提示している。継続的なブロックはアクセスを維持し、ファイナリティは確定済みの履歴を保護し、スラッシングは証明可能な不正行為にペナルティを課し、非アクティビティペナルティは自動復旧を支援し、複数のクライアントは共有バグの影響範囲を広範なバリデーターネットワーク全体で低減する。3月の研究提案では、サンプリングされた委員会を使用して高速なブロックを処理し、別のプロセスが背後でチェーンを確定することで、両方のシステムが異なるタイミングとセキュリティ設定を使用できるようにすることが提案された。

本記事は情報提供のみを目的としており、投資助言を構成するものではない。