Uncle Block

Uncle Blockとは？

Uncle Blockとは、Proof of Workブロックチェーンで生成された有効なブロックのうち、最終的な正規チェーンには含まれなかったブロックです。

Ethereumの初期のProof of Workシステムでは、Uncle Blockはより正式にはOmmer Blockと呼ばれていました。

現在、EthereumのドキュメントではOmmerという用語が推奨されています。これは、親ブロックの兄弟にあたるブロックをジェンダーニュートラルに表現するためです。

Ethereum glossaryでは、EthereumがProof of Workを採用していた時代、Ommer Blockは有効であるものの古くなったブロックであり、新しいブロックに含められ、ブロック報酬の一部を受け取れたと説明されています。

簡単に言うと、Uncle Blockは2人のマイナーがほぼ同時に有効なブロックを発見したものの、そのうち1つだけがメインチェーンの一部になったときに発生します。

競争に敗れたブロックが、必ずしも無効または不正だったわけではありません。

別の有効なブロックが先に十分な数のノードへ到達したため、ネットワークの観点では単に遅れたブロックでした。

Ethereumの過去の設計では、これらのマイナーもネットワークの保護のために実際の計算能力を消費していたため、特定のUncle Blockに部分的な報酬が与えられていました。

この仕組みにより、Ethereumのプロトコルは特定のルールの下でUncle Blockを認識し、報酬を付与できたため、Uncle Blockは一般的なステールブロックの多くとは異なっていました。

現在、Uncle Blockは主にEthereumのマイニングに関する歴史的な概念です。Ethereumは2022年9月15日にThe Mergeを通じてProof of WorkからProof of Stakeへの移行を完了したためです。

Uncle Blockが存在した理由

Uncle Blockが存在したのは、ブロックチェーンネットワークが多数のノード、マイナー、地理的に離れた拠点に分散しているためです。

EthereumのProof of Work時代にマイナーが有効なブロックを発見すると、そのブロックがピアツーピアネットワーク全体に広がるまでには時間が必要でした。

この短い伝播遅延の間に、別のマイナーも同じブロック高で有効なブロックを見つける可能性がありました。

その結果、ネットワークには競合する2つの有効なブロックが存在しますが、次の正規ブロックの直接の親になれるのは1つだけです。

選ばれなかったブロックはステールブロックになります。

Ethereumでは、有用なマイニング作業が完全に無駄にならないよう、一部のステールブロックをUncle Blockとして参照することが認められていました。

この設計は、ネットワーク接続が遅いマイナーが被る不利を軽減するのに役立ちました。

また、小規模なマイナーや遠隔地のマイナーでも、有効な作業に対して一定の報酬を受け取れる可能性が高まるため、ネットワークの分散化の保護にも役立ちました。

Uncle Block報酬がなければ、最も高速なインフラを持つマイナーがより大きな優位性を得る可能性があり、マイニング能力がより大規模で接続性の高い事業者へ集中するおそれがありました。

そのため、Uncle Blockはマイニング経済とブロックチェーンのセキュリティの両方に関係していました。

Uncle BlockとOmmer Blockの違い

Ethereumの歴史的なProof of Workの文脈では、Uncle BlockとOmmer Blockは通常、同じ概念を指します。

Uncleという言葉が広まったのは、初期のブロックチェーン解説で親ブロック、子ブロック、兄弟ブロックといった家族関係の用語がよく使われていたためです。

その後、ジェンダーを含意する表現を避けるため、Ethereumの資料ではOmmerが推奨用語になりました。

家系図にたとえると、Ommerはあるブロックの親ブロックの兄弟です。

例えば、2つのブロックが同じブロック高でマイニングされ、そのうち1つが次の正規ブロックの親になった場合、もう一方のブロックはその次のブロックのOmmerになる可能性があります。

Ethereum Yellow Paperでは、OmmerはParisハードフォークおよびProof of Workコンセンサスの置き換え以前にブロック構造の一部だったブロックヘッダーとして説明されています。

SEOや一般的な暗号資産教育では、現在も多くのユーザーがUncle Blockを検索していますが、Ommer Blockの方がEthereumにおける正確な用語です。

トレーダー、開発者、ブロックチェーンエクスプローラー、古いドキュメントではいずれの表現も使われる可能性があるため、適切な定義では両方の用語に触れるべきです。

Uncle Blockの生成方法

Uncle Blockは、マイナーが有効なProof of Workブロックを生成したものの、そのブロック高における正規ブロックにならなかったときに生成されました。

通常、別のマイナーが競合する有効なブロックをわずかに速く生成・伝播したことが原因です。

ノードはチェーン選択ルールに従い、競合する一方のブロックを基にブロックを構築し、もう一方を選択しませんでした。

敗れたブロックは、適切なProof of Workの解、有効な親ブロック、正しく構成されたブロックデータを備えていたため、単独では有効でした。

ただし、ネットワークが選んだ分岐がそのブロックを含まずに先へ進んだため、正規チェーンの一部にはなりませんでした。

後続の正規ブロックは、プロトコル要件を満たす場合、そのステールブロックをUncleとして参照できました。

参照されると、Uncle Blockは部分的な報酬を受け取ることができ、それを参照したブロックも少額の包含報酬を受け取れました。

この報酬設計は、マイナーがUncle Blockの情報を無視せず、ネットワークと共有することを促しました。

また、EthereumのProof of Workチェーンにおいて、短期的なブロック競争への耐性を高めました。

EthereumのProof of WorkでUncle Blockが多かった理由

Ethereumのマイニング時代はブロック生成時間が短かったため、Uncle Blockはより遅いProof of WorkネットワークよりもEthereumで多く発生しました。

ブロック生成時間が短いほど、マイナーはより頻繁に新しいブロックの生成を競い合います。

ブロックがより頻繁に生成されると、ネットワーク全体が最新ブロックについて完全に合意する前に、2人のマイナーが有効なブロックを発見する可能性が高くなります。

これにより、ステールブロック率が上昇します。

EthereumのUncle Blockメカニズムは、この現実により公平に対処するため設計されました。

Ethereumは、正規チェーンに含まれないすべての有効ブロックを無価値として扱うのではなく、その一部を正当なマイニング作業の有用な証拠として認識しました。

これは旧Ethereumのマイニング経済における重要な要素でした。

マイナーにとって、Uncle Block報酬は総収益、プールのパフォーマンス、ネットワークの競争力、収益性の計算に影響する可能性がありました。

アナリストにとって、Uncle Block率はネットワーク遅延、マイニングの分散化、伝播効率に関する情報を示すのに役立ちました。

The Merge後のUncle Block

Ethereumは現在Proof of Workマイニングを使用していないため、Ethereum Mainnetでは以前と同じ形でUncle Blockは生成されていません。

The Mergeにより、Proof of WorkマイナーはProof of Stakeバリデーターに置き換えられました。

EthereumのProof of Stakeシステムでは、マイナーがハッシュレートで競争するのではなく、各スロットに対してブロック提案者が選出されます。

Ethereum proof-of-stake documentationでは、Proof of StakeがEthereumの現在のコンセンサスメカニズムの基盤であると説明されています。

マイニング競争が存在しなくなったため、古いUncle Block報酬メカニズムはEthereum Mainnetには適用されません。

現在のEthereumブロック構造には旧設計の歴史的な痕跡が残っていますが、Ommer関連フィールドはライブのUncle Block包含には使用されていません。

Ethereum Yellow Paperでは、Proof of Workコンセンサスが置き換えられたため、ommersHashフィールドは現在非推奨であるとされています。

また、The Merge後の現在の実行レイヤーのブロック構造では、ブロックのOmmer配列は空であると記載されています。

つまり、Uncle Blockという用語は主に、Ethereumの歴史、古いブロックチェーンエクスプローラーのデータ、Proof of Workネットワーク、マイニング時代の分析を理解する際に役立ちます。

Uncle BlockとOrphan Blockの違い

Uncle BlockはOrphan Blockと混同されることがありますが、両者は厳密には同じではありません。

Orphan Blockは、正規チェーンの一部ではない有効なブロックを指す、より広い用語です。

Uncle Blockは、Ethereumの旧Proof of Workルールで参照および報酬付与が認められていた、特定の種類のステールブロックです。

すべてのUncle Blockはステールブロックでしたが、すべてのステールブロックがUncle Blockの要件を満たしていたわけではありません。

ステールブロックは、古すぎる、参照するブロックとの関係が適切でない、またはOmmerとして包含されるためのルールを満たさないなどの理由で、対象外となる場合があります。

多くの暗号資産に関する議論ではOrphan BlockとUncle Blockが大まかに同義で使われますが、技術的な違いは重要です。

Ethereumの歴史において、Uncle Blockにはプロトコルレベルの報酬措置がありました。

他の多くのチェーンでは、Orphan Blockやステールブロックは特別な報酬なしに単に破棄されます。

この違いは、古いマイニング統計を読む場合や、Proof of Workブロックチェーンの設計を比較する場合に重要です。

Uncle Blockとステールブロックの違い

ステールブロックとは、正規チェーンの一部となる競争に敗れた有効なブロックのことです。

Uncle Blockは、正規チェーンに十分近く、プロトコルの包含ルールを満たしたステールブロックです。

Ethereumの旧Proof of Work設計では、Uncle Blockは後続のブロックから参照できました。

この参照により、ステールブロックのマイナーは部分的な報酬を受け取れました。

Uncleとして参照されなかったステールブロックは、同じプロトコルレベルの認識を受けませんでした。

このため、Uncle Blockはステールブロックよりも限定的で、Ethereum固有の性質がより強い用語です。

過去のEthereumデータを分析する際、Uncle率は必ずしも総ステールブロック率と同じではありません。

一部のステールブロックは、正規チェーンに含まれたOmmerとして一度も現れなかった可能性があります。

Uncle Block報酬

Uncle Block報酬は、メインチェーンの一部にならなかった有効な作業についてマイナーを補償するために設計されました。

Uncleのマイナーは、後続の正規ブロックにUncleが含められると、部分的なブロック報酬を受け取りました。

Uncleを含めたブロックのマイナーも、その参照に対して少額の報酬を受け取りました。

この仕組みは、マイナーにUncle Blockを無視せず、共有・包含するインセンティブを与えました。

報酬はEthereumの過去のルールに基づいており、ハードフォークに伴うEthereumの発行方針の変更に応じて変化しました。

重要なのは、Uncle報酬によって、すべてのステールブロックを完全に破棄する設計よりもEthereumのProof of Workシステムの無駄が抑えられたことです。

マイニングプールにとって、Uncle報酬はプール収益および配当見積もりに影響する可能性がありました。

ETH供給量の分析において、Uncle報酬はThe Merge前のEthereumの過去の発行の一部でした。

The Merge後、実行レイヤーにおけるマイニング発行は終了し、Uncle Block報酬はEthereum Mainnetに適用されなくなりました。

Uncle Blockがマイナーにとって重要だった理由

Uncle Blockは、期待されるマイニング収入に影響したため、マイナーにとって重要でした。

有効なブロックを見つけたにもかかわらず伝播競争に敗れたマイナーでも、そのブロックがUncleとして含められれば部分的な報酬を受け取れました。

これにより、ネットワーク遅延による経済的な不利益が軽減されました。

また、最も接続性の高いノードの近くにいない参加者にとっても、マイニング環境をある程度公平にしました。

Uncle率が高いと完全な正規ブロックと比べて実質的な報酬が低下する可能性があるため、マイニングプールはUncle率を追跡していました。

接続性の低いプールは、より多くのステールブロックと、より少ないメインチェーンブロックを生成する可能性があります。

しかし、EthereumのUncle報酬メカニズムは、要件を満たすステールブロックに部分的な報酬を支払うことで、その損失を緩和できました。

マイナーにとって、Uncle Blockの分析は運用パフォーマンスの一部でした。

トレーダーにとって、マイニング条件は間接的に重要となる可能性がありました。The Merge前は、マイナー収益が売り圧力、ネットワークの健全性、ETH発行に影響したためです。

Uncle Blockがネットワークセキュリティにとって重要だった理由

Uncle Blockは、正規チェーン外でどれほどの有効なマイニング作業が生み出されていたかを反映するため、ネットワークセキュリティにとって重要でした。

高速なProof of Workネットワークでは、適度なUncle率は通常のことでした。

Uncle率の急上昇は、伝播の問題、ネットワーク混雑、クライアントの問題、またはマイニングの不安定化を示す可能性があります。

Ethereumは一部のステールブロックに報酬を与えることで、他の誰よりも速くブロックを伝播できるマイナーの優位性を低減しました。

これはマイニング市場における中央集権化の圧力を抑えるのに役立ちました。

このメカニズムにより、より多くの有効なProof of Workの作業がチェーン上で可視化されました。

ただし、報酬システムは複雑な形でマイナーのインセンティブに影響し得るため、Uncle報酬にリスクがなかったわけではありません。

研究者は、Uncle報酬がセルフィッシュマイニング、ステールブロック戦略、チェーン選択行動とどのように相互作用するかを研究しました。

このため、Uncle BlockはProof of Workコンセンサスにおける設計上のトレードオフを理解するうえで、現在も役立ちます。

Uncle Blockと承認

Uncle Blockは、暗号資産トランザクションで承認が重要な理由を説明するのに役立ちます。

ブロック内のトランザクションは、そのブロックの上により多くのブロックが構築されるほど安全性が高まります。

短期的なフォークの間、有効なブロックが競合する分岐に置き換えられる場合があります。

ユーザーのトランザクションが競争に敗れたブロックにしか含まれていなかった場合、そのトランザクションは後続の正規ブロックに改めて含める必要が生じる可能性があります。

これが、ユーザーがトランザクションを確定として扱う前に、歴史的に複数回の承認を待っていた理由の1つです。

現在のEthereumのProof of Stakeシステムでは、バリデーターがブロックをアテステーションし、ファイナライズされたチェックポイントがより強い決済確実性を提供するため、正確なファイナリティモデルは異なります。

それでも、Uncle Blockの概念は、ブロックチェーンにフォーク選択ルールが必要な理由を学べるため有用です。

また、有効なブロックが常に最終ブロックであるとは限らないことの理解にも役立ちます。

Uncle Blockとブロックチェーンエクスプローラー

過去のEthereumブロックチェーンエクスプローラーでは、The Merge前のブロックに関するUncle Blockデータが表示されることがあります。

このデータには、Uncle Block番号、マイナーアドレス、包含したブロック、報酬の詳細、タイムスタンプが含まれる場合があります。

ユーザーは、含められたUncleまたはOmmerが表示される古いEthereumブロックを目にすることがあります。

現在のプロトコルではこのメカニズムを使用していないため、現代のEthereumブロックに有効なUncle Blockが含まれることはありません。

古いマイニング報酬を調べる場合、Uncle Blockページは、正規のトランザクション履歴に含まれないブロックに対してマイナーが部分的な報酬を受け取った理由を説明するのに役立ちます。

現在のEthereumバリデーター報酬を調べる場合、Uncle Blockページはもはや適切な報酬分析の情報源ではありません。

現在のEthereum報酬分析では、バリデーター報酬、優先手数料、MEV関連の支払い、アテステーション、提案、同期委員会、ペナルティに焦点を当てる必要があります。

Ethereumの経済モデルはThe Merge後に大きく変化したため、この違いは重要です。

Uncle BlockがETH発行に与えた影響

The Merge前、ETHの発行は実行レイヤーにおけるマイニング報酬から行われていました。

正規ブロック報酬がマイナー向け発行の主な源泉でした。

要件を満たすステールブロックにも報酬が支払われたため、Uncle Block報酬は追加の発行をもたらしました。

このため、Uncle率はProof of Work時代の総ETH発行量に直接影響しました。

含められたUncleの数が多いほど、含められたUncleが少ない期間と比べて、発行量がわずかに増加する可能性がありました。

Ethereum issuance documentationでは、The Merge後、Ethereumの実行レイヤーにおける発行はゼロになったと説明されています。

この変更により、Uncle Block報酬はEthereum Mainnetにおける現在のETH発行の一部ではなくなりました。

ただし、過去の供給量分析では、Uncle報酬はThe Merge前のEthereumの金融史の一部だったため、依然として重要です。

他のProof of WorkネットワークにおけるUncle Block

Uncle Blockという用語はEthereumと最も強く結び付いていますが、他のProof of Workブロックチェーンに関する議論でも類似の概念が現れる場合があります。

一部のネットワークでは、ステールブロック、Orphan Block、サイドブロック、競合ブロックといった用語が使用されます。

正確な意味はプロトコルによって異なります。

一部のブロックチェーンでは、ステールブロックは報酬なしに完全に破棄されます。

関連するブロックを異なる方法で認識する設計もあります。

このため、すべてのブロックチェーンにおいてUncle Blockが同じ意味を持つと想定すべきではありません。

暗号資産教育では、Uncle Blockを、部分的な認識を受ける可能性があったEthereum型のProof of Workステールブロックとして定義するのが最も安全な方法です。

別のネットワークを学ぶ場合は、Ethereumの過去の用語を適用する前に、そのネットワークのコンセンサスに関するドキュメントを確認してください。

Uncle Blockと取引の関連性

Uncle Blockは、現在のEthereum市場における直接的な取引シグナルではありません。

EthereumはもはやProof of WorkのUncle Blockを生成していないため、現在のETHトレーダーはUncle率をライブのEthereumマイニング指標として利用すべきではありません。

ただし、ブロックチェーンの歴史、Proof of Work経済、過去のマイニングデータを研究するトレーダーにとって、Uncle Blockは依然として重要です。

また、古いETH供給量、過去のマイナー収益、The Merge前のネットワークパフォーマンスを分析するユーザーにも重要です。

より広い暗号資産の文脈では、Proof of Workネットワークのステールブロック率は、ネットワークの健全性やマイナー間の競争を示す可能性があるため、現在も重要となり得ます。

Proof of Workチェーンでステールブロックが急増した場合、伝播上の問題や不安定なマイニング条件を示すことがあります。

長期投資家にとって、こうした技術的シグナルは、ネットワークのコンセンサス設計が堅牢かを評価するのに役立つ場合があります。

短期トレーダーにとって、Uncle Blockの履歴は通常、流動性、ボラティリティ、マクロ環境、トークンフロー、市場構造より重要度が低いものです。

Uncle Blockに関するよくある誤解

1つ目の誤解は、Uncle Blockが無効なブロックだというものです。

Uncle BlockはEthereumの旧Proof of Workルールでは有効でしたが、正規チェーンの一部として選ばれなかっただけです。

2つ目の誤解は、Uncle Blockが現在もEthereum Mainnetで機能しているというものです。

The Merge後のEthereumのProof of Stake設計では、Proof of WorkマイニングもライブのUncle Block報酬も使用されていません。

3つ目の誤解は、Uncle BlockとOrphan Blockが常に同一であるというものです。

Orphan Blockはより広いステールブロックの概念である一方、Uncle BlockはEthereumにおける特定の歴史的メカニズムです。

4つ目の誤解は、Uncle報酬によってステールブロックが正規ブロックと完全に同等になったというものです。

Uncle Blockは部分的な認識しか受けず、正規のトランザクション履歴を引き継ぐこともありませんでした。

5つ目の誤解は、Uncle Blockデータが現在のETH発行率を予測できるというものです。

現在のETH発行はProof of Stakeの仕組みに依存しており、Proof of WorkのUncle報酬には依存していません。

Uncle Blockデータの読み方

まず、そのブロックがEthereumのProof of Work時代のものか、The Merge後のものかを確認します。

Proof of Work時代のブロックであれば、Uncle Blockデータには、正規ブロックから参照された有効なステールブロックが表示される場合があります。

The Merge後のブロックであれば、現在のEthereumブロック構造に有効なOmmerエントリーが含まれることはありません。

次に、Uncle Blockとそれを含めたブロックとの関係を確認します。

この関係を確認することで、無関係なステールブロックではなくUncleとして適格だった理由を把握できます。

分析の目的がマイニング収益である場合は、報酬データを確認します。

最後に、過去のネットワーク伝播やマイニングパフォーマンスを調べることが目的であれば、Uncle率を時系列で比較します。

この方法は、古いProof of Work分析と現代のProof of Stakeバリデーターデータを混同しないために役立ちます。

この用語が今も重要な理由

Uncle Blockという用語が今も重要なのは、多くの暗号資産ユーザーが古いEthereumのドキュメント、ブロックチェーンエクスプローラーの記録、マイニングガイド、研究論文を読むためです。

また、ブロックチェーンが一時的なフォークをどのように処理するかを説明するのにも役立ちます。

一時的なフォークは、常に攻撃や障害を意味するわけではありません。

分散型の参加者がわずかに異なるタイミングで情報を受け取ることで、自然に発生する場合があります。

Uncle Blockは、Ethereumの旧Proof of Work設計が、この現実によるマイナーやネットワークへの悪影響を軽減しようとした方法を示しています。

この用語は、マイニングベースのEthereumからバリデーターベースのEthereumへの進化を理解するのにも役立ちます。

Uncle Blockが何だったかを理解すれば、The Mergeによってブロック生成、発行、エネルギー使用量、バリデーター報酬が変わった理由をより理解しやすくなります。

このため、Uncle Blockは歴史的な用語でありながら、依然として重要な暗号資産用語です。

FAQ

暗号資産におけるUncle Blockとは？

Uncle Blockとは、正規チェーンの一部にはならなかったものの、Ethereumの旧マイニングシステムでは参照され、部分的な報酬を受け取ることができた有効なProof of Workブロックです。

Uncle BlockとOmmer Blockは同じですか？

はい。Ethereumの歴史的な文脈では、Uncle BlockとOmmer Blockは通常同じ概念を指します。

EthereumがOmmerという言葉を使う理由は？

Ethereumでは、親ブロックの兄弟を表すジェンダーニュートラルな推奨用語としてOmmerを使用しています。

EthereumにUncle Blockは今も存在しますか？

いいえ。Ethereum Mainnetは現在Proof of Stakeを使用しているため、Proof of WorkのUncle Blockを生成していません。

Uncle BlockはいつEthereum Mainnetの一部ではなくなりましたか？

Uncle Blockは、2022年9月15日のThe Merge後、ライブのEthereum Mainnetにおけるブロック生成の一部ではなくなりました。

Uncle Blockは無効なブロックでしたか？

いいえ。Uncle Blockは有効でしたが、正規チェーンの一部として選ばれませんでした。

Uncle Blockの原因は何ですか？

Uncle Blockは通常、ネットワークがブロックデータを伝播している間に、2人のマイナーがほぼ同時に有効なブロックを見つけたことで発生しました。

Uncle Blockは報酬を受け取りましたか？

はい。要件を満たすEthereumのUncle Blockは、Proof of Work時代に部分的な報酬を受け取りました。

Uncle Blockにはトランザクションが含まれていましたか？

Uncle Blockにはトランザクションが含まれる可能性がありましたが、それらのトランザクションは正規ブロックに改めて含められない限り、Ethereumの正規履歴には含まれませんでした。

Uncle Blockはステールブロックと同じですか？

いいえ。Uncle Blockは、Ethereumの過去の包含および部分報酬のルールを満たした特定のステールブロックです。

Uncle Blockがマイナーにとって重要だった理由は？

ブロック伝播の競争に敗れた有効な作業に対して、マイナーが部分的な補償を受けるのに役立ったためです。

Uncle Blockが現在も重要な理由は？

Ethereumの歴史、Proof of Workマイニング経済、ステールブロック、フォーク選択ルール、The Merge前のETH発行を理解するうえで重要だからです。

まとめ

Uncle Blockは、正規チェーンの一部にならなかった有効だが古くなったブロックを表す、Ethereumの歴史的なProof of Work概念です。

Ethereumではこの種のブロックをOmmer Blockとも呼び、現在のEthereumドキュメントではOmmerが推奨用語です。

Uncle Blockは、ネットワーク全体がどのブロックが先だったかについて合意する前に、マイナーが競合する有効なブロックを発見できたために発生しました。

Ethereumの旧設計では、一部のUncle Blockに部分的な報酬を与えることで、無駄な作業を減らし、マイナー間の公平性を改善し、中央集権化の圧力を抑えていました。

The Merge後、EthereumはProof of Workマイニングを使用しておらず、Ethereum MainnetにライブのUncle Block報酬は存在しません。

現在のEthereumブロック構造にはOmmerに関連する歴史的フィールドが残っていますが、The Merge後の設計ではこれらのフィールドは非推奨または空です。

暗号資産ユーザーにとって、Uncle Blockはステールブロック、一時的なフォーク、マイニング時代の報酬、Ethereumコンセンサスの進化を説明するため、現在も有用です。

トレーダーおよび投資家にとって、Uncle Blockは現在のETH取引シグナルではありませんが、過去のデータを読み、Proof of Workブロックチェーンの仕組みを理解するうえで重要です。