イーサリアム 2.0：LMD-GHOST について

イーサリアム 2.0 のコンセンサス処理の中、エポック単位の分岐がある場合は、Casper FFG のルールで決められています。エポック内の分岐については、LMD-GHOST を使って対応してます。

LMD-GHOST とは

LMD-GHOST(latest message driven GHOST) とは、GHOST の変更版であり、ブロックチェーンの分岐がある場合の選択ルールです。ブロックチェーンの分岐は、ネットワークの遅延や悪意の行為などによるものであり、よく起きることです。

• PoW の場合は、GHOST(Greedy Heaviest Observed Subtree) というアプローチを使って、ブロックの数を合計し各分岐チェーンの重みとして、一番重いチェーンを正しいとみなすようになっています
• LMD-GHOSTは、分岐チェーンの重みを計算する際は、サブツリーを含めて、そのチェーンにあるバリデーターの数を合計して重みとしています

LMD-GHOST が、GHOST と異なるのは下記２箇所になります

• １個前の「正当化」のブロック以降の投票、つまり、バリデーターごとの最新の投票のみ合計するところ
• ブロック数ではなく、ブロックに投票するバリデーターの数を合計するところ

詳細流れ

チェーンの分岐がある場合、バリデーターは、

1. 最新の正当化のブロックから計算をスタートする
2. 各分岐チェーンに対して
   2.1. ブロック毎にそのブロックに投票したバリデーターの数を合計する
   2.2 そのブロックの子ブロックがある場合、子ブロックのバリデーター数も合計する
   2.3 子ブロックがなくなるまで繰り返す
   2.4 バリデーターの合計値が一番多いチェーンを選択する

投票データ

投票データは LMD-GHOST が使うのは、下記の beacon_block_root になります。
これはバリデーターが、正しいと思っているチェーンの先頭におくべきブロックのハッシュ値になります。

class AttestationData(Container):
    slot: Slot
    index: CommitteeIndex
    # LMD GHOST vote
    beacon_block_root: Root
    # FFG vote
    source: Checkpoint
    target: Checkpoint

まとめ

エポック内でチェーンの分岐が起きる場合の選択ルールは、LMD-GHOST でした。