バリデータのスラッシングイベントの内部で本当に何が起こるのか?ステップバイステップガイド

ソース: CryptoTale
元タイトル: バリデータ・スラッシングイベントの内部で本当に何が起きているのか?ステップバイステップガイド
元リンク: https://cryptotale.org/what-really-happens-inside-a-validator-slashing-event-a-step-by-step-guide/

Proof-of-Stake(PoS)ブロックチェーンは、トークンをステークし、ネットワークのセキュリティを維持するためにコンセンサスプロセスに参加するバリデータに依存しています。不正行為を抑止しこの仕組みを守るため、多くのPoSプロトコルはスラッシング(slashing)を適用しています――バリデータがプロトコルの条件に違反した場合、そのステークの一部を没収する仕組みです。バリデータが実際の資本をリスクにさらすため、スラッシングは大規模な攻撃を経済的に非合理的にします。

Ethereum、Cosmos、Polkadotなどの主要ネットワークは、スラッシングをプロトコルロジックに直接組み込んでいます。スラッシングイベントは、バリデータが2つの矛盾するブロックに署名する、あるいは長時間オフラインになるなど、証明可能な無効な行動を取った時に発生します。

本特集記事では、スラッシングイベント中に何が起こるのか、また様々なPoSネットワークがどのようにペナルティを実装しているのかを、分かりやすいステップで解説します。

不正行為とスラッシュ対象の違反

スラッシングイベントはバリデータの不正行為から始まります。違反内容はネットワークごとに異なりますが、主に以下が含まれます:

  • ダブルサイニング/エクイボケーション:同一のスロットまたは高さに対し、バリデータが2つの矛盾するブロックに署名すること。Ethereumでは、同じスロットで2つのブロックを作成した場合「プロポーザースラッシング」と呼ばれます。Polkadotでは、BABEブロック生成機構やGRANDPAファイナライゼーションプロトコルの両方でエクイボケーションが発生します。

  • サラウンド・ボーティング:Ethereum特有の違反で、バリデータが前回のアテステーションを囲む、または矛盾するアテステーションを提出し、ファイナリティを危険にさらすこと。

  • ダウンタイム/非稼働:バリデータはオンライン状態を維持し、ブロックへの署名を続ける必要があります。CosmosやSecret Networkなどのネットワークでは、一定期間内に多数のブロックを逃したバリデータにペナルティを科します。Secret Networkでは、22,500ブロック(約42.5時間)内で閾値未満のブロックに署名した場合、バリデータのステークの0.01%がスラッシュされ、ノードは10分間ジャイルされます。

  • その他のプロトコル違反:ネットワークによっては、長期的な攻撃やプロトコル固有の責任不履行もスラッシュ対象としています。Polkadotでは非稼働や合意のエクイボケーションにペナルティが科され、Cosmos系ネットワークではプロトコル固有のスラッシングフックが追加される場合もあります。

いずれの場合も、スラッシングペナルティは証明可能な暗号的証拠に依存します。プロトコルはバリデータの意図を判断しようとはせず、単に署名がコンセンサスルールに違反しているかどうかを確認します。

検出と証拠提出

不正行為が発生したら、まず検出されなければなりません。証拠の検出は自動化されている場合もあり、「スラッシャー」や「ホイッスルブロワー」と呼ばれる第三者サービスによって行われることもあります。たとえばEthereumやCosmosでは、各バリデータクライアントが受信ブロックやアテステーションを監視し、矛盾する署名を検出します。また、独立したサービスがチェーンを監視し違反の証拠を提出する場合もあります。

不正行為を検出した後、ホイッスルブロワーは暗号学的証拠を構築します。この証拠は通常、同一バリデータキーによる同じスロットまたは高度への矛盾した2つの署名で構成されます。ホイッスルブロワーはこの証拠をブロックの一部として提出します。多くのプロトコルはこのステップにインセンティブを設けています。Polkadotでは、ダブルサイニングによるスラッシュの10%が報告したバリデータに報酬として与えられ、他のネットワークでは報酬が少ないか、スラッシュ分全額がバーンされます。

この検出ステップは、検証可能な不正行為のみがペナルティにつながることを保証するため重要です。実際のスラッシングイベントは、意図的な攻撃よりもオペレーターのミスによるものがほとんどです。2025年の研究によると、記録された多くのケースが鍵の誤使用、ソフトウェアバグ、設定ミスなどによるものです。

ネットワークによる検証

証拠がブロックに含まれると、他のバリデータがプロトコルルールに従って検証を行います。コンセンサスレイヤーは署名やブロック高さの整合性、両メッセージが同時に有効になりえないことをチェックします。証拠がこれらの検証をパスすると、スラッシングイベントは自動的に進行します。人的介入は不要です。

この自動検証により、スラッシングは公平に実施されます。たとえばEthereumプロトコルは、アルゴリズムによってペナルティを強制し、ガバナンスによる取消しは認めません。Polkadotはやや異なり、スラッシングはまず「未適用スラッシュ」状態で28日間(Kusamaでは7日間)保持され、コミュニティが誤りと判断した場合、ガバナンスでスラッシュ取り消しが可能です。ただし、一度スラッシュが適用されるとペナルティは確定します。

即時ペナルティの適用

ネットワークが証拠を確認した後、プロトコルはバリデータのステークを即座にカットし、トークンの一部をバーンまたは再分配します。

  • Ethereum:単一違反につき最低1ETHがバリデータ残高からスラッシュされます。複数のバリデータが同時期にスラッシュされる場合、相関ペナルティが発生し、集団スラッシングイベントではステーク全額(最大100%)が失われることもあります。スラッシュされたETHは全てバーンされ、回収できません。

  • Cosmos/Secret Network:ダブルサイニングでバリデータ(およびデリゲーター)のステークの5%がスラッシュされ、バリデータは永久にトゥームストーン化され検証不可となります。ダウンタイムでは0.01%のペナルティと一時的なジャイル処分。

  • Polkadot:スラッシングペナルティはパーセンテージベースで、違反の重大さや関与バリデータ数に比例して増加します。軽微な非稼働では約0.021%(10%のバリデータがオフライン時)から始まり、44%がオフラインになると7%に上昇します。エクイボケーションでは、単発の場合0.01%から、バリデータ集合の1/3が協調した場合は100%まで拡大。スラッシュされたDOTは財務省に送られ、ガバナンスによるペナルティ取消しが可能です。

また、ホイッスルブロワー報酬が含まれる場合もあります。PolkadotではスラッシュDOTの10%が報告バリデータに与えられ、Cosmosでは全額バーンされます。こうしたインセンティブは積極的な監視と報告を促進します。

ジャイルおよびバリデータセットからの除外

金銭的ペナルティに加え、スラッシュされたバリデータはアクティブセットから除外されます。ネットワークは通常、違反バリデータをジャイルまたは非稼働状態に移します。

  • Ethereumでは、コンセンサスレイヤーがスラッシュ済みバリデータのビーコンチェーンからの強制退出を実施します。以後報酬を得られず、再度バリデータになる場合はアクティベーションキューを通過する必要があります。強制退出後、プロトコルの引き出し遅延期間を経て残余ステークの引き出しが可能になります。

  • Cosmos/Secret Network:ダブルサイニングのバリデータは永久にトゥームストーン化され、ブロック生成不可となります。ダウンタイムスラッシュでは一時的なジャイル(通常10分間)となり、その後手動でノードのアンジャイルが必要です。

  • Polkadot:スラッシュされたバリデータはチルド状態に移行し、次の選出エラでアクティブセットから除外されます。ペナルティが非ゼロの場合、バリデータは全てのノミネーターを失い、再度選出キューに入る必要があります。

アクティブセットから除外することで、ネットワークはさらなる違反を防ぎ、障害ノードをコンセンサス決定から排除します。

強制退出と退出キュー

スラッシングはしばしば強制退出期間を伴い、この期間中に追加ペナルティが発生する場合があります。Ethereumのペナルティタイムラインはこのプロセスを明確に示しています:

  • 1日目:スラッシング発生直後、バリデータのステークから最大1ETHが差し引かれます。
  • 18日目:相関ペナルティが適用されます。多くのバリデータが同時にスラッシュされた場合、このペナルティが増加します。
  • 36日目:バリデータはネットワークから強制排除されます。この期間中、バリデータはバリデータ・レジストリに残りますが、アテステーションやブロック提案権はありません。毎日少額のアテステーション・ペナルティが蓄積します。

強制退出が完了すると、バリデータは新規扱いで再参加する必要があります。Ethereumでは新たなステークデポジットと新しいバリデータキー登録が必要で、元のバリデータインデックスは永久にトゥームストーン化されます。

追加的な影響

即時の金銭的・運用的ペナルティ以外にも、スラッシングは長期的な影響を及ぼします:

  • 評判の損失:バリデータはデリゲーターからの信頼に依存します。スラッシングが発生すると、多くのデリゲーターはより安全とみなす他オペレーターにステークを移します。信頼回復には多くの時間と、明確なインシデントレポートやオープンなコミュニケーション、インフラ運用の可視的改善が必要です。

  • デリゲーター損失:多くのネットワークではペナルティがデリゲーターにも分配されます。Cosmos/Secret Networkでは、バリデータがダブルサイニングした場合デリゲーターも5%の委任ステークを失います。ダウンタイムペナルティも同様に按分されます。Polkadotでは、パーセンテージペナルティがバリデータとノミネーターに均等に適用されます。このリスクのため、デリゲーターにとってバリデータ選択は重要な意思決定となります。

  • 相関ペナルティ:複数バリデータが同時に違反した場合、ネットワークはペナルティを増幅させることが多いです。Ethereumの相関メカニズムでは、多数のバリデータが同時スラッシュされるとステークの大半が失われる場合があります。Polkadotのスラッシング計算式も、バリデータ数が増えるほどペナルティが拡大します。

  • アンボンディング遅延:PoSネットワークでは、バリデータやデリゲーターが資金を引き出す前にアンボンディング期間を設けています。Polkadotのアンボンディング期間は28日(Kusamaでは7日)で、未適用スラッシュの遅延と一致します。Ethereumでは、スラッシュ済みバリデータは引き出し可能エポック(退出後256エポック)まで待機が必要です。

これらの副次的影響はスラッシングの抑止力を強化し、堅牢なバリデータ運用の重要性を際立たせます。

ネットワークごとの違い

PoSチェーンは大まかなスラッシングフローは共通ですが、詳細はネットワークごとに大きく異なります。

Ethereumでは、複数ブロックの提案、矛盾するアテステーション、サラウンドボーティングなどの安全違反でスラッシングされます。ペナルティは複数段階――即時の1ETH以上の損失、18日目前後の相関ペナルティ、多数違反時の強制退出(36日目付近)。スラッシュされたETHは全てバーンされ、ガバナンスによる取消し不可。再参加には新しいキーと新インデックスが必要です。

CosmosやSecret Networkなど同系技術のネットワークでは、固定ペナルティが採用されています。ダブルサイニングで5%のステークがスラッシュされ永久トゥームストーン化、長期ダウンタイムでは0.01%のスラッシュと約10分のジャイル。スラッシュされたトークンは全てバーンされ、デリゲーターも損失をバリデータと按分します。

Polkadotでは、非稼働とエクイボケーションを区別しています。ライヴネス違反のペナルティはオフラインバリデータ比率に応じて0.021%(10%ダウン時)から44%(7%ペナルティ)までスケール。エクイボケーションは単発0.01%から、1/3以上が協調した場合100%まで。スラッシュDOTは財務省に送られ、ガバナンスで誤り取消しが可能。違反申告でスラッシュ額の10%が報告バリデータに報酬として与えられます。

一方、AvalancheやCardanoは従来型スラッシングを採用していません。これらはパフォーマンス目標を満たしたバリデータに報酬を支給し、ステーク自体には手をつけません。こうした選択は、ネットワークごとの異なるセキュリティ哲学を反映しています。Ethereumは厳格かつ相関対応ペナルティ、Cosmosはシンプルな固定カット、Polkadotはスライディングスケールとガバナンスチェック、AvalancheやCardanoは直接的な罰よりもポジティブインセンティブ重視です。

バリデータ・デリゲーターのベストプラクティス

多くのスラッシングケースは防げるミスが原因のため、バリデータには日々の運用規律が求められます。EIP-3076のような標準を含むスラッシングプロテクションツールで、保護データの安全な保存と移動が可能です。リモートサイナーによる冗長ノードや慎重な鍵管理は、誤ったダブルサイニングの防止に役立ちます。

高い稼働率も重要です。バリデータはモニタリングツール、アラート、センチネルノードを用いて障害やパフォーマンス低下を早期発見しましょう。Polkadotでは、定期的なハートビートがオンライン状態の証となります。クライアントソフトウェアを常に最新に保つことで、スラッシングを引き起こすバグのリスクを低減できます。同一バリデータキーを複数マシンで同時稼働するなどの不要な冗長化は、矛盾署名のリスクを高めるため避けてください。

デリゲーターもリスクを共有するため役割があります。MintscanやBeaconcha.inのようなエクスプローラーでバリデータの稼働率、コミッション設定、スラッシング履歴を確認し、複数オペレーターに資金を分散して単一インシデントの影響を抑えましょう。CosmosやPolkadotのように、デリゲーターにもペナルティが及ぶネットワークでは、十分にルールを理解した上で多額の資本をロックすることが重要です。

結論

PoSネットワークにおけるスラッシングイベントは、バリデータの不正、ネットワークによる暗号的証拠の収集と検証、プロトコルによるペナルティ適用、そしてバリデータのアクティブセット離脱(場合によっては追加の退出期間ペナルティ)という、構造化された流れに従います。こうしたイベントは稀ですが、バリデータのインセンティブをネットワークセキュリティと一致させる上で重要な役割を担っています。スラッシングの仕組みを正しく理解することで、バリデータもデリゲーターもリスク管理を徹底し、より強靭な分散型エコシステムの維持に貢献できます。

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SchrodingerGasvip
· 2025-12-07 08:51
ああ、この話題...slash事件は端的に言えば、ゲームバランスが崩れたライブ中継であり、オンチェーンの証拠が一目瞭然です。
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tx_pending_forevervip
· 2025-12-07 08:50
slashingってやつは、簡単に言えばネットワークがあなたのミスを罰しているってことだよ。
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RunWhenCutvip
· 2025-12-07 08:38
slashingって要するに、賭けに負けて資金を没収されるってことだよ。誰がちゃんと接続を維持しなかったんだよ。
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GasFeeBeggarvip
· 2025-12-07 08:35
スラッシングが厳しすぎて、ちょっと油断すると全財産を失うよ。
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