イーサリアムの10年間の稼働率は、隠されたコンセンサスのトレードオフに支えられている

イーサリアムの研究者であるLuca Zanoliniは、なぜネットワークが継続的なブロック生産と最終決済を分離しているかを説明し、この構造によってイーサリアムがソフトウェア障害、停止、バリデーター参加率の低下を乗り越えて稼働し続けられると主張した。 

彼の説明は、イーサリアムの10年にわたるブロック生産の実績と、より高速なファイナリティおよびよりクリーンなコンセンサス設計に向けた現在の取り組みを結びつけるものだ。

一方、イーサリアムはブロックを追加し続けるプロセスと、古いブロックをファイナルとしてマークするプロセスを別々に使用している。生産レイヤーはアクティブなバリデーターによってサポートされるチェーンに従い、ファイナリティレイヤーは総アクティブステークの少なくとも3分の2の承認を必要とする。その閾値が消えた場合、新しいブロックの生産を止めることなくファイナリティが一時停止される可能性がある。

この違いは2023年5月に明らかになった。クライアント障害が24時間以内に2度ファイナリティを中断させた。最初の中断は約25分間続き、2度目は約1時間近く続いた。ブロックは継続して到着し、トランザクションは利用可能なままで、ネットワークは協調的な再起動なしに回復した。

イーサリアムがネットワーク全体の停止を回避する理由

Zanoliniは、ベースレイヤーの停止は単純なトークン転送以上のものを凍結させると述べた。貸出プラットフォームは清算を処理できず、オラクルは価格を更新できず、ロールアップはデータや証明を投稿できず、ブリッジは新しい状態を確認できなくなる。ユーザーがオンチェーンで対応できない中、リスクは積み上がり続けるだろう。

強制的な再起動はまた、少数の開発者、オペレーター、バリデーターの手に回復を委ねることになる。彼らは障害を診断し、修正について合意し、ネットワークの復帰を調整する必要があるだろう。イーサリアムはその代わりに、正直な多数のアクティブなバリデーターがコミュニケーションできる限り、ブロックを生産し続けることを目指している。

スラッシングと非アクティブリークが秩序を回復する

ファイナリティレイヤーは、署名されたバリデーターの投票によって決済済みの履歴を保護する。矛盾するブロックやアテステーションは、プロトコルが確認できる証拠を生成する可能性がある。「プロトコルは証明できることのみを罰する」とZanoliniは書いた。矛盾する履歴に署名したバリデーターは、スラッシングによってステークを失う可能性がある。

イーサリアムはまた、ファイナリティが4エポック以上利用できない場合に非アクティブリークを使用する。オフラインのバリデーターは有効なステークを徐々に失い、長期的な中断中にはペナルティが増加する。これにより、参加しているバリデーターが再びチェーンを自動的にファイナライズするのに十分なステークをコントロールするまで、投票バランスが変化する。

このプロセスはハードフォークや手動の再起動を必要としない。非アクティブなステークが減少する間もブロック生産は継続する。Zanoliniはこの回復パスをイーサリアムの設計の中核部分として説明した。プロトコルは、すべてのオフラインバリデーターが再接続するのを待たずにファイナリティに戻ることができるからだ。

クライアントの多様性がソフトウェア障害リスクを制限する

一つのコンセンサスクライアントが過剰なステークをコントロールすると、イーサリアムのモデルはより脆弱になる。3分の1を超えるクライアントは、重大な障害時にファイナリティを脅かす可能性がある。2分の1を超えるコントロールはフォーク選択を歪める可能性があり、3分の2を超えるクライアントはオペレーターが対応する前に無効な履歴をファイナライズするのを助ける可能性がある。

crypto.newsが以前報じたように、2025年12月のFusakaアップグレード後のPrysm障害により、バリデーターの参加率は約75%まで低下した。ネットワークは41エポックを逃し、バリデーターは報酬として約382 ETHを失ったが、他のクライアントは引き続き機能し、イーサリアムはファイナリティの喪失を回避した。

イーサリアム財団のProtocol Consensusチームは現在、ブロック生産とファイナリティをより明確に分離する方法を研究している。3月の研究提案では、より高速なブロックのためにサンプリングされた委員会を使用し、別プロセスがその背後でチェーンをファイナライズすることが提案された。これにより、両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なる。

5月11日の更新では、イーサリアムの次のコンセンサス作業は、通常条件下で現在約2エポックかかるファイナリティ時間の短縮に焦点を当てると述べられた。crypto.newsの別の報告では、Vitalik Buterinがワンラウンドファイナリティシステムとして提案されているMinimmitを支持したと伝えている。この提案はブロックをより高速に決済できる可能性があるが、現在の設計ではCasper FFGよりも形式的な耐障害性が低いことを受け入れている。

Zanoliniの説明は、イーサリアムの耐障害性を一つの機能ではなく、相互に関連した選択のセット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、ファイナリティは決済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価格を付け、非アクティブペナルティは自動回復をサポートし、複数のクライアントはより広範なバリデーターネットワーク全体での共有バグの影響を軽減する。