論文の概要: Decentralization in PoS Blockchain Consensus: Quantification and Advancement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.14351v1
- Date: Sat, 19 Apr 2025 16:33:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-30 01:12:49.046599
- Title: Decentralization in PoS Blockchain Consensus: Quantification and Advancement
- Title（参考訳）: PoSブロックチェーン合意における分散化:定量化と進展
- Authors: Shashank Motepalli, Hans-Arno Jacobsen,
- Abstract要約: 本研究では,PoSブロックチェーンにおけるコンセンサス機構の分散化を定量化する。
PoSコンセンサスのための2つの代替重み付けモデル(SRSW)とLSW(Logarithmic Stake Weight)を導入する。
その結果,SRSWモデルとLSWモデルは,それぞれ平均51%と132%の分散化指標を改善した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.679753825744964
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Decentralization is a foundational principle of permissionless blockchains, with consensus mechanisms serving a critical role in its realization. This study quantifies the decentralization of consensus mechanisms in proof-of-stake (PoS) blockchains using a comprehensive set of metrics, including Nakamoto coefficients, Gini, Herfindahl Hirschman Index (HHI), Shapley values, and Zipfs coefficient. Our empirical analysis across ten prominent blockchains reveals significant concentration of stake among a few validators, posing challenges to fair consensus. To address this, we introduce two alternative weighting models for PoS consensus: Square Root Stake Weight (SRSW) and Logarithmic Stake Weight (LSW), which adjust validator influence through non-linear transformations. Results demonstrate that SRSW and LSW models improve decentralization metrics by an average of 51% and 132%, respectively, supporting more equitable and resilient blockchain systems.
- Abstract（参考訳）: 分散化はパーミッションレスブロックチェーンの基本原則であり、その実現においてコンセンサスメカニズムが重要な役割を果たす。
本研究では, 中本係数, Gini, Herfindahl Hirschman Index (HHI), Shapley値, Zipfs係数などの総合的な指標を用いて,PoSブロックチェーンにおけるコンセンサス機構の分散化を定量化する。
10の著名なブロックチェーンに対する私たちの経験的分析は、少数のバリデータの間でかなりの利害関係が示されており、公正なコンセンサスのための課題を提起しています。
これを解決するために,PoSコンセンサスに対する2つの代替重み付けモデル,すなわち,非線型変換によるバリデータの影響を調整する正方根吸収重み (SRSW) と対数吸収重み (LSW) を導入する。
その結果、SRSWモデルとLSWモデルは、それぞれ平均51%と132%の分散化メトリクスを改善し、より平等でレジリエントなブロックチェーンシステムをサポートすることが示された。
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