Mintlayerのブロックチェーン構造と証明（PoS）

Mintlayerは革新的なプルーフ・オブ・ステーク（PoS）コンセンサス・プロトコルを採用しています。ビットコインがエネルギー密集型のマイニングに依存するワーク・プルーフ（PoW）システムとは異なり、PoSモデルはネットワーク内で保有する権益に基づいてブロック生産者を選択します。この根本的な違いは、より高いエネルギー効率を確保するだけでなく、ネットワークのセキュリティを維持することも保証します。ブロック生産者（ステークプールとも呼ばれます）は確率的な選択プロセスによって選ばれ、ブロックを生産することで、システムの公正性と分散特性がさらに強化されます。

Mintlayer ブロックチェーンは、120秒ごとに1つのブロックを生成し、これは慎重に考えられた設計の選択肢です。この頻度は、予測可能で安定したブロック生成率を作り出し、ネットワークが効率的にスケーリングできるようにすると同時に、そのセキュリティと分散特性を維持することを目的としています。

検証可能なランダム関数（VRF）とブロックプロデューサーの選択

ブロックプロデューサーの選択は、検証可能なランダム関数（VRF）によって行われます。これは、選択プロセスのランダム性と公平性を保証するための暗号化方法です。各プールはランダムな数値を生成し、その数値が所定の閾値より低い場合、そのプールはブロックを生成する資格を持ちます。この閾値は、ネットワークパラメータとプールのステークに基づいて動的に変化します。

VRF プロセスは、操縦を防止し、ブロック生産者が自分が選ばれる可能性を予測したりコントロールしたりできないようにすることを目的としています。このランダム性は、Mintlayerネットワークの完全性と分散化を維持する上で非常に重要であり、単一のエンティティがブロック生産プロセスに不釣り合いな影響を与えるのを防ぎます。

チェーン密度法選択規範チェーン

Mintlayerは、仕様チェーンを選択するための革新的な方法であるチェーン密度法を導入しています。従来のブロックチェーンが通常、最も長いチェーンまたは最も多くの作業量を持つチェーンを選択するのとは異なり、Mintlayerはチェーン内のスロットの密度に注目しています。

各時間単位内で、最も多くのブロックを生産するチェーンは最も信頼性が高いと見なされ、基準チェーンとなります。この方法はPoSシステムで特に効果的であり、より効率的なブロックの生産を促進するだけでなく、ネットワークの分散化と操作耐性を確保します。

隔離証拠（SegWit）は署名管理に使用されます

Mintlayerは、トランザクションのデジタル署名を管理するために、ビットコインのセグウィット（SegWit）システムに似た方法を使用しています。セグウィットは、トランザクションデータから署名を分離する方法です。従来のシステムでは、署名は直接トランザクションに埋め込まれていましたが、Mintlayerシステムでは署名は個別に保存されます。

この分離にはいくつかの利点があります。まず第一に、トランザクションのサイズが減少し、コストが削減され、処理速度が向上します。第二に、システムの柔軟性が向上し、データ負荷を著しく増加させることなく、より複雑なトランザクション構造を実現できます。このモデルを採用することで、Mintlayerはネットワークのスケーラビリティと効率を向上させます。

このシステムの暗号化基盤は、secp256k1楕円曲線上に構築されています。これはビットコインが使用する暗号化曲線と同じものであり、互換性とセキュリティを確保しています。Mintlayerはまた、Schnorr署名も統合しており、これはより効率的かつプライバシーに優れた署名方式であり、線形特性を持ち、マルチサイントランザクションをより速く、より安全にします。

ステーキングプールとナッシュ均衡

Mintlayerのステーキングメカニズムは、そのPoSコンセンサスメカニズムにとって非常に重要です。ユーザーは40,000個以上のMLトークンをステーキングするだけで、ステーキングプールを作成できます。作成されると、他のユーザーは自分自身のノードを実行する必要がなく、プールにトークンを委任することができます。

スケジュールに従って減少するように担保報酬が割り当てられ、初期参加を促す。たとえば、最初の1年間では、各ブロックで202個のMLトークンが生成されますが、この数量は10年間で徐々に減少します。

ネットワークの安定性を確保するために、Mintlayer はステークプールの設計にナッシュ均衡の原理を適用しています。要するに、ナッシュ均衡は、他の参加者が戦略を変更しない限り、どの参加者も戦略を変更して報酬を向上させることはできない理論フレームワークを提供します。これはPoSシステムにとって特に重要であり、参加者のステーキングは時間とともに変動する可能性があります。

Mintlayerは、MLトークンの総供給量を一定に保ち、ステーキングプレイヤーが全体のステーキング量の変化を考慮する必要なく、固定値に基づいて意思決定を行うことができるようにします。これにより、より高い予測可能性と安定性が実現され、ステーキングプールの飽和や、資源が少数の大規模なプールに集中する可能性が低減されます。

報酬を計算するための公式は、一定のサイズ（飽和度と呼ばれる）に達した後、より大きなプールが報酬を蓄積し続けないようにします。プールが飽和すると、追加の委任はプールの報酬を増やさなくなります。これにより中央集権化が防止され、ステーキングパワーが複数のプールに分散することが奨励されます。

ハイライト

• Mintlayerは検証可能なランダム関数（VRF）を使用したPoSメカニズムを採用し、ブロック生産者を公平に選択します。
• ブロックの選択は、チェーンの密度に基づいて行われ、最も密度の高いチェーンがメインチェーンとなります。
• トランザクションのストレージを最適化するために、セグレゲーテッドウィットネスを使用して署名とデータを分離します。
• ステーキングプールはMintlayer PoSシステムの中核であり、報酬はステーキングされたMLトークンの数量に基づいています。
• アプリケーションは、均衡を保つためにナッシュ均衡を使用し、ステークプールの中心化を防ぎます。