TrustNote

TrustNote: 次世代の仮想台帳はこれだ!

 

Deloitteによる最近の研究は、世界のブロックチェーンコミュニティにとって最も重要なプロジェクトをホストしている最大のソフトウェアコラボレーションプラットフォームである、GitHub上で利用できるメタデータを利用したブロックチェーン開発の動向を理解しようとする初の実験的な試みであるように見える。

86,000を上回るブロックチェーンプロジェクトを分析することで、このレポートはブロックチェーンの開発が最も進んでいるトップ5の都市を明らかにした。ニューヨークのプロジェクトは金融サービスを対象とし、拡張性の優先度がひときわ高いことは当然であるし、活動が高水準の北京や上海では大半のプロジェクトは仮想通貨や仮想通貨交換所に関連していて、拡張性も非常に重視されている。

ブロックチェーンの拡張性がこのように重視されるのはなぜか?
ブロックチェーンアプリケーションに関する現状の業績は、主流のアプリケーションに比べるとかなり遅れている。

例えば、Bitcoinのブロックサイズは、2015年末の50GBから2018年2月には155GBを上回るまでに拡大していて、Visaは毎秒5万件を超えるトランザクションを処理できるが、Bitcoinは毎秒約3~7件、Ethereumは15件しか処理できない。

Bitcoinのような世界では、ブロックサイズとコンセンサスメカニズムの限界が障害を生み出し、取引手数料が高くなると共にブロックサイズに適合できずにトランザクション処理が遅れることになる。同時決済の数が増えると、状況は悪くなるばかりである。これに加えて、各トランザクションサイズが1Kバイトでそのトランザクションがブロックチェーンに入らなければならない場合、Visaのようなアプリケーションは1時間以内にBitcoinのブロックチェーンサイズを倍にするだろう。

これらの課題に対処するため、Bitcoinの開発者コミュニティはブロックチェーンサイズの拡大、Segwit、ライトニングネットワークなどのソリューションを考え出しているが、残念ながらこれらはどれも完璧ではないし、コミュニティの中では合意を得ていない。これが意味しているのは、さまざまで広範囲にわたる利害関係者と交流や取引する場合には、何らかの形で拡張性の課題に取り組む必要があるということである。

ブロックチェーンの代替:有向非巡回グラフ(DAG)ベースの台帳技術
Bitcoinのような古典的なブロックチェーンテクノロジーでは、どのような場合でも新しいトランザクションはブロック内でグループ化され、マイナーたちが検証した後に台帳へ追加される。これは、最初のマイナーが数理パズルを解いた後になって初めておこなわれる。このようなシステムの中では、処理能力とトランザクション時間は、新たな各ブロックの生成に必要なブロックサイズと時間により制限される。

ブロックチェーン:ブロックのチェーン(出展:Wikipedia)

DAGベースの台帳技術では、新たな各トランザクションは少なくともひとつ前のトランザクションを確認し、トランザクションは図式の中では「ユニット」として示され、ブロックにグループ化されない。ブロックがないので、ブロックサイズの問題はない。理論上、分岐選択とトランザクション検証からの二重支払い検出を切り離し、ノードによるトランザクションの同時検証を可能にすることで、DAG台帳は理論的には無限の拡張性が実現できる。

出典:Trustnote.org

2016年以降、IOTAやByteballなどのプロジェクトは高頻度取引のシナリオに応えるために、古典的なBitcoinのようなブロックチェーンデータ構造の代わりにDAG台帳を採用し、ある程度の成功を収めた。

しかし、マイナス面として、DAG台帳が高頻度取引を支援しても、低頻度取引の場合は古いトランザクションが検証、参照するための新たなトランザクションを十分に得ることができず、時間内に古いトランザクションが確認されない結果となり、極端なケースではトランザクションが一度も確認されないかもしれない。

IOTA はCoordinatorと呼ばれる一時的な集中機能を提案し、それはトランザクション量が少ないときにネットワークを保護するために使用される。しかし、IOTAはそのようなCoordinatorの設計詳細を公表していない。ByteballはWitnessを採用し、Witnessの認証(Byteballの主任開発者により運用)によりトランザクションの確認が実施されている。ユーザーには自分のWitnessを選択する権利があるとByteballは主張しているが、ユーザーがそのような選択をする場合、トランザクションの引用ルールはWitnessの変更を非常に難しくしている。

TrustNoteの新アプローチ:PoW + DAG
IOTAやByteballなど現在のDAG台帳には、マイニングのようなインセンティブがない。プルーフ・オブ・ワークに基づくインセンティブがなく、DAG台帳は分散型コンセンサスを得るのがかなり難しく、基盤となるコンセンサスが弱まる場合が多い。

DASHの2層ネットワークアーキテクチャにヒントを得て、TrustNoteは一般的に使用されているDAGコンセンサスモデルを少し押し進めて、これ以外にもプルーフ・オブ・ワークに基づくコンセンサステーマ(TrustMEコンセンサス)を提案し、マイニングによる公正で信用できるWitnessノードの選択を奨励している。

このようなメカニズムには、基本コンセンサスとTrustMEコンセンサスが含まれている。基本コンセンサスはDAGコンセンサスとも知られ、ノードには新しいトランザクションを検証して以前のトランザクションユニットを参照することが要求される。TrustMEコンセンサスはTrustNoteプロトコル特有の特徴を持ち、全ユニットの配列は証人ユニット(各コンセンサスラウンドでスーパーノードから定期的に選出されるマイナーによって生成される特別ユニット)により厳密に決定される。DAG台帳は安全なタイムスタンプ(もしくはブロックナンバー)を保有していないので、ピアには規定の順番による生成が保証されたトランザクションの信頼できるソースが必要である。これが詐欺行為から生じたトランザクションの確認を防ぎ、さらに二重支払い(デジタル通貨特有の問題で、同一の単一デジタルトークンが2回以上使用可能)を防止する。

すべてが結び付いている
モノのインターネットを開発したチーム経験から学んだ教訓から、TrustNoteは取引手数料が保存データサイズと同等であることが適切なアプローチであると信じていて、ウォレット設計の多目的アーキテクチャとノードプロトコルの複数タイプが開発され、モノのインターネットとできる限り多くの機器タイプを支援している。

・スーパーノード:スーパーノードはPC、サーバー、クラウドホスト、マイニングシステムで実行され、より良いリソースを持ち、一定数のトークンを保持し、記録上は正常に作動する履歴がある。スーパーノードはマイクロノードのホストが可能である。マイナーは、各コンセンサスラウンドでスーパーノードから定期的に選出される。

・フルノード:フルノードは台帳の完全コピーを保存し、マイニング業務に参加しない以外は全てのルールを十分に実施する。
・ライトノード:ライトノードは完全コピーの代わりに小型台帳を保存し、保持するのが簡単でスマートフォンやタブレットによるサポートが考慮されている。

・マイクロノード:マイクロノードには台帳が保存されず、トランザクションはスーパーノードに委託されている。マイクロノードは、組み込み機器やIoT機器を支援するように設計されている。

検証可能なスマートコントラクト
Byteballの宣言型スマートコントラクトにアイデアを得て、TrustNoteは高度宣言型非チューニング完全スマートコントラクトを使用して、複雑なアプリケーションシナリオをサポートするだけでなく安全なコントラクト開発の困難性を大幅に減少させる。TrustNoteは、ブロックチェーンがメインストリームに導入される際の最も大きな障壁のひとつがこの点であると思っている。さらに、現在のスマートコントラクトシステムに存在する脆弱性の数を減らすことを目指して、使用可能な言語を制限する代わりに、TrustNoteはランタイムシステム上で何らかの制限をおこなう新しい取り組みを望んでいる。

次は何?
TrustNoteはプライベートトークンセールが終了したばかりである。オープンソースプロジェクトとしてTrustNoteのソースコードは、MITライセンスを得てGitHub(https://github.com/trustnote)上でホストされている。

より優れた技術ソリューションがブロックチェーンプロトコルの中心部に必要なのは、間違いない。ブロックチェーンアプリケーションのマスマーケットへの導入が続くにつれて、TrustNoteがおこなったことは、多くのレガシーブロックチェーンが直面する根本的な問題への確かな回答になっている。そして、ブロックチェーンテクノロジーのいわゆる第3世代プラットフォームは、次のEthereumになろうと取り組んでいて、これらの企業との競争の中でTrustNoteのアプローチは、より拡張性があって高速で割安なトランザクションへの道を必ず切り開くだろう。

その展開に注目しよう。

 Medium 
Here’s What the Next-Generation of Crypto Ledger Looks Like
https://medium.com/trustnote/heres-what-the-next-generation-of-crypto-ledger-looks-like-49ad3e967fd
Introducing TrustNote, the world’s first minable public DAG ledger

 

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