熟練のユーザーであっても、より複雑な暗号用語を理解するのは難しいかもしれません。時には、誰かが彼らの話の中で「ブロブ」や「ビザンチン障害許容」をカジュアルに言及している時にただ頷くしかないこともあります。ビットコイン業界はその迅速な発明で知られており、時には熟練の専門家さえも試される洗練された語彙を作り出しています。この問題を一度で解決しましょう。
この記事では、ブロックチェーン環境で最も複雑で誤解されやすい7つのフレーズを分解し、それらの意味、使用法、そしてデジタルマネーの将来への影響について徹底的な調査を提供します。
ビザンチン障害許容: ブロックチェーンセキュリティの基盤
数百万人の暗号通貨愛好者のほとんどがビザンチン障害許容について何か聞いたことがあるかもしれません。しかし、その99.9％は、それが何であるかを合理的に定義することはできません。
通常、ビットコインの創造の歴史を研究し、サトシ・ナカモトがビザンチン障害許容問題を解決するために採掘を使用したことを発見する個人も、それが何であるかを明確に理解していません。
それを採掘に関連させるのは一般的なのか？いいえ、実際にはそうではありません。
ビザンチン障害許容 (BFT) は、理論的な計算機科学の問題であるビザンチン将軍問題に由来する用語で、ブロックチェーン技術にとって重要です。この問題は、1982年にレスリー・ランポート、ロバート・ショスタック、マーシャル・ピーズによって初めて提示され、メンバーが敵対的または信用できない分散システムでコンセンサスに達する難しさを強調しています。
ビザンチン将軍問題では、複数の将軍が都市への攻撃を調整しなければなりません。彼らはメッセンジャーを通じてのみ交流でき、一部の将軍は計画を妨害しようとする裏切り者かもしれません。忠実な将軍が裏切り者の存在下でも合意に達するための戦略を考案するのが難しいのです。
ブロックチェーンにおけるビザンチン障害許容は、システムが意図された通りに動作し、一部のコンポーネントが故障したり悪意ある行動をしてもコンセンサスに達する能力を意味します。分散ネットワークの整合性とセキュリティを維持するにはこれが必要です。
ビットコイン の偽名著者サトシ・ナカモトは、PoW (Proof-of-Work) コンセンサスメカニズムを用いて、デジタル通貨のビザンチン将軍問題を基本的に解決しました。PoWでは、鉱夫が困難な数学的問題を解決するために競い、勝者が次のブロックチェーンのブロックを付加する機会を得ます。この方法は計算コストが高いため、鉱夫には誠実に行動する強い財政的インセンティブがあります。
PoWソリューションが機能する理由は以下の通りです：
- 参加するのに費用がかかり、そのため善意または悪意のある活動を抑制する。
- 問題の複雑さにより、単一のエンティティがネットワークを容易に支配することができない。
- 最長チェーンルールは、適切なブロックチェーンバージョンを見つけるための簡単なアプローチを提供する。
しかし、PoWはブロックチェーンのビザンチン将軍問題の唯一の解決策ではありません。よりエネルギー効率の良い方法でBFTを解決するために、DPoS (Delegated Proof-of-Stake) やPoS (Proof-of-Stake) などの他のコンセンサスシステムが開発されました。
例えば、イーサリアム はPoWからPoSに変更する際、「The Merge」とも呼ばれる際に、Gasperと呼ばれるBFTコンセンサスメソッドを使用しました。これは、Casper FFG（PoSベースのファイナリティシステム）とLMD-GHOSTフォーク選択ルールを組み合わせることで強力なビザンチン障害許容の保証を取得し、エネルギー消費を大幅に削減します。
BFTを理解することは、ブロックチェーンシステムの信頼性とセキュリティを確保するための基本的なアイデアを理解するために重要です。技術が発展するにつれて、BFTへの新しいアプローチが表面化し、分散システムの方向性を決定します。
ナンス: 暗号パズルのピース
ナンスはブロックチェーンのナンセンスのようなものです。冗談でごめんなさい。他の人はそれを一度か二度聞いたことがあり、単にセキュリティコードの一部だと思っているかもしれませんが、鉱夫や開発者はそれが何であるかを知っています。そう、それはある意味ではその通りです。
一見シンプルに見えるかもしれませんが、ナンスの概念はブロックチェーン技術、特にビットコインのようなPoWシステムにおいて非常に重要です。「ナンス」は「一度だけ使用される数」を意味し、ブロックチェーン取引を保証し、検証するためのマイニングプロセスの基本的な部分です。
ビットコインマイニングにおいて、ナンスはブロックヘッダーに見られる32ビット（4バイト）のフィールドです。マイナーは、この数値を利用して特定の要件を満たすブロックヘッダーのハッシュ、特にネットワークの現在の難易度によって決定されたターゲット値未満のハッシュを生成しようとします。
マイニングプロセスは次のように動作します。マイナーはペンディングトランザクションのブロックを組み立てます。
ブロックヘッダーが作成され、以下の要素が含まれます：
- バージョン番号
- 前のブロックのハッシュ
- マークルルート（ブロック内のすべての取引を表すハッシュ）
- タイムスタンプ
- 難易度ターゲット
- ナンス（初期設定は0）
マイナーはSHA-256アルゴリズムを使用してブロックヘッダーをハッシュします。生成されたハッシュが難易度条件を満たす場合、そのブロックは「解決された」と見なされ、マイナーはそれをネットワークに放送します。ハッシュが条件を満たさない場合、マイナーはナンスをインクリメントし、再試行します。
このナンスのインクリメントと再ハッシュは、有効なハッシュが見つかるか、ナンススペース (約2^32、つまり約40億の可能性) が尽きるまで続きます。ナンススペースが尽きて正しいハッシュが見つからない場合、マイナーは他のブロックヘッダー要素（例えばタイムスタンプ）を変更して再開します。
ナンスは複数の重要な役割を果たします。
ネットワークは、マイナーが特定の要件を満たすハッシュを生成するナンスを見つけることを義務付けることで、マイニングの難易度を調整できます。これにより、ネットワーク全体のハッシュパワーの変動に関係なく、ブロックタイム（ビットコインの場合は約10分）が一定に保たれます。
ナンスは、PoWにおいてマイナーが実際に「仕事」を行うために制御する変数です。適切なナンスを見つけることは、マイナーが計算資源を使用したことを示します。
ブロックチェーンの操作が非常に困難になるのは、ナンスがブロックを解決する際に必要であることが予測不可能であるためです。誠実なマイナーを過剰に上回るには、攻撃者がネットワーク全体のハッシュパワーの半分以上を制御する必要があります。
ナンスはマイナーに公正な競争の場を提供します。有効なブロックを見つけることは基本的にランダムなものであり、マイナーが提供する処理能力に依存します。
ナンスの概念はPoWシステムで広く知られていますが、他の設定でもそのバージョンが適用されます。例えば、イーサリアムトランザクションでは、ナンスが使用されて、各トランザクションが一度だけ適切な順序で処理されることを保証します。
ナンスの機能は、ブロックチェーン技術が進化するにつれて変わるかもしれません。PoSシステムでは、PoWで使用されるナンスと採掘の概念は存在しませんが、多くのブロックチェーンシステムでは、セキュリティと公平性を保証するために、予測不可能な一回限りの数値を使用する基本的なアイデアは依然として重要です。
ロールアップ：レイヤー2トランザクションの効率化
DeFiの世界にいるならロールアップという言葉を聞いたことがあるはずです。それでも、知っていることはレイヤー1のブロックチェーンの上にあるレイヤー2ソリューションに関連しているかもしれません。
そうです、でもそれ以上のものがあります。
ロールアップは、イーサリアムのようなブロックチェーンシステムがスケーラビリティに苦しんでいる中で、トランザクションスループットを向上させ、手数料を下げるための潜在的な解決策として注目されています。ロールアップは、トランザクションデータをレイヤー1に投稿し、トランザクション処理をメインのブロックチェーン（レイヤー1）の外部で実行するレイヤー2のスケーリング手法です。
ロールアップは基本的に、複数のトランザクションを一つのバッチに「ロールアップ」し、メインチェーンに送.submitする手法です。こうすることで、メインチェーンの処理に必要なデータ量が大幅に減少し、スケーラビリティが向上します。
ロールアップには大きく分けて二つの種類があります：
・オプティミスティック・ロールアップは、チャレンジがある場合に詐欺証明を通じて計算を実行し、トランザクションはデフォルトで有効と見なします。 主な特徴は次の通りです：
- ゼロ知識ロールアップよりも一般的な計算において安価で迅速
- イーサリアム仮想マシン (EVM) との互換性があり、既存のイーサリアムアプリの移植が容易
- 通常1週間続くチャレンジ期間があり、誰でもトランザクション結果に異議を唱えられる。例としてArbitrumやOptimismが挙げられる。
・ゼロ知識 (ZK) ロールアップは、ローリングされたトランザクションの正確性を証明する暗号学的証明（有効性証明）を生成します。主な特徴は次の通りです：
- 有効性証明のオンチェーン即時検証があるため、即時完了が保証される
- オプティミスティックロールアップよりも高いスケーラビリティの可能性があるが、一般的な計算に適用するのはより困難 具体例としてstake StarkNetやzkSyncがある。
ロールアップの利点は以下の通りです:
・オフチェーン処理によりネットワークが処理できるトランザクション数（TPS）を大幅に増やすことができる ・メインチェーンで処理されるデータが減少するため、トランザクション手数料が削減される ・重要なデータはレイヤー1に保持されるため、ロールアップはメインチェーンのセキュリティを継承する ・特にZKロールアップでは、メインチェーンよりもはるかに迅速に取引完了が達成できる
それでも、ロールアップは以下のような難題も提供します：
・技術的な難易度: 特にZKロールアップの使用は困難 ・ロールアップオペレーターは非常に重要で、一部の集中化効果を引き起こす可能性がある ・オプティミスティックロールアップでは、チャレンジ期間のためにメインチェーンに資金を戻す際にユーザーが遅延を経験する可能性がある
ブロックチェーンエコシステムが発展するにつれ、ロールアップはスケーリングソリューションとしてますます重要になるでしょう。Ethereum 2.0のようなプロジェクトは、このテクノロジーがブロックチェーンの将来に重要であることを示しており、ロールアップ中心のスケーラビリティをロードマップの主要な部分として組み込む予定です。
ブロブ：イーサリアムを再構築するデータチャンク
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コンテンツ: Ethereum universe. Many consumers, meanwhile, cannot really understand what blobs are. And finally the word becomes one of those you wish you knew, but it's never a good time to explore the tech specs.
さあ、修正しましょう。
特に今後のDencunアップグレード（DenebとCancunアップグレードの混合）に関連して、blobs（Binary Large Objectsの略）は、Ethereumのスケーリングロードマップにおける大きなシフトを示しています。
Blobsを理解するには、Ethereumのデータ管理および高いスケーラビリティへの道を探る必要があります。
Ethereum文脈におけるblobsは、スマートコントラクトが実行されるレイヤーとは異なる大量のデータを指しますが、Ethereumエコシステムの一部であることに変わりはありません。これらは一時的に設計され、ネットワーク上に18～25日間存在した後に破棄されます。
Blobsの主要な特徴は以下の通りです：
- サイズ: 各blobは最大128KBのサイズを持ち、通常のEthereumトランザクションに含まれるデータよりもはるかに大きいです。
- 目的: Blobsは主にレイヤー2ソリューション、特にロールアップ（rollups）で、Ethereumのメインネットにデータを投稿するためのよりコスト効率の良い手段として用いられます。
- 検証: BlobsはEthereum Virtual Machine（EVM）によって処理されることはありませんが、その整合性はKZG commitmentsという暗号技術を使用して検証されます。
- 一時的な性質: 伝統的なブロックチェーンデータとは異なり、blobsは一時的に設計されており、長期のストレージ要求を削減します。
Blobsは「proto-danksharding」のアイデアと密接に関連しています。これは完全なシャーディングに向けた仲介段階で、EIP-4844としても知られる新しいトランザクションタイプを提案しています。
Proto-dankshardingにおけるblobsの機能方法は次の通りです：
- レイヤー2ソリューション（like rollups）がトランザクションデータを生成します。
- このデータはblobsにフォーマット化されます。
- BlobsはEthereumメインネットの特別なトランザクションに付加されます。
- バリデータとノードはKZG commitmentsを使用してblobsの整合性を検証し、全データを処理する必要はありません。
- Blobデータは一定期間利用可能で、必要に応じてレイヤー2の状態を再構築できるようにします。
- 18～25日後、blobデータは破棄されますが、データへのコミットメントはチェーン上に無期限に残ります。
Blobsの導入には多くの利点があります：
- コスト削減: Blobsトランザクションは、レイヤー2ユーザーの手数料を大幅に削減できます。
- スケーラビリティの向上: Blobsは、ネットワークの負荷を増やすことなく、各Ethereumブロックにより多くのデータを含めることができます。
- データ可用性の改善: Blobデータは一時的であるにもかかわらず、レイヤー2データの可用性を保証します。
- シャーディングの準備: Proto-dankshardingは完全なシャーディングへの道を開き、Ethereumエコシステムが新しいデータ管理パラダイムに段階的に適応できるようにします。
Blobsの導入には課題も伴います：
- 帯域幅とストレージ要件の増加: ノードは一時的に大量のデータを処理する必要があります。
- 複雑性: 新しいトランザクションタイプとデータ構造の追加は、Ethereumプロトコル全体の複雑性を増します。
- 中央集権化の圧力: リソース要件の増加により、完全なノードの運用が個人にとって難しくなり、ある程度の中央集権化が発生する可能性があります。
Blobsとproto-dankshardingはEthereum 2.0に向けたスケーラビリティ、分散化、およびセキュリティのバランスを図る主要な要素です。Blobsは、特にレイヤー2ソリューションにとって重要な効率的なデータ可用性層を提供し、よりスケーラブルなEthereumエコシステムへの道を開きます。
Proto-danksharding: Ethereum's Stepping Stone to Scalability
先にProto-dankshardingが言及されましたので、さらに詳しく調査しましょう。
Ethereumのスケーラビリティロードマップにおける重要な転換点を表すこの提案、EIP-4844（Ethereum Improvement Proposal 4844）としても知られており、Proto-dankshardingはロールアップやその他のレイヤー2スケーリングソリューションのデータコストを劇的に引き下げることを目的としています。このアイデアはその提案者であるProtolambdaとDankrad Feistにちなんで名付けられました。
まずはshardingを理解する必要があります。
シャーディングは、ブロックチェーンをより小さく制御しやすいシャードに分割するデータベースパーティションの方法です。この方法により、並行してデータを保存しトランザクションを処理できるため、各シャードが理論的にネットワークの容量を増やせます。しかし、完全なシャーディングの実装は、Ethereumプロトコルに大きな変更を必要とする困難な作業です。
Proto-dankshardingの重要なアイデアには以下が含まれます：
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Blobを運ぶトランザクション: 大量のデータ（blob）を運ぶ新しいトランザクションタイプが導入され、実行レイヤーとは別に機能します。
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データ可用性サンプリング: ノードがblobデータ全体をダウンロードせずにその可用性を確認できる技術。
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KZG Commitments: 暗号技術を使用してblobの内容の簡潔な証明を作成し、効率的な検証を可能にします。
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一時的データストレージ: Blobデータはネットワークによって短期間（18～25日）保存され、その後に破棄されますが、データへのコミットメントはチェーン上に無期限に残ります。
Proto-dankshardingは以下のように機能します：
- レイヤー2ソリューション（like rollups）がトランザクションデータを生成します。
- このデータはblobs（バイナリーラージオブジェクト）にフォーマット化されます。
- BlobsはEthereumメインネットの特別なトランザクションに付加されます。
- バリデータとノードはKZG commitmentsを使用してblobsの整合性を検証し、全データを処理する必要はありません。
- Blobデータは一定期間使用可能で、必要に応じてレイヤー2の状態を再構築できるようにします。
- 保持期間後、blobデータは破棄されますが、データへのコミットメントはチェーン上に無期限に残ります。
Proto-dankshardingには多くの重要な利点があります：
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コスト削減: Blobトランザクションは、レイヤー2ユーザーの手数料を大幅に削減できます。コストは10〜100倍削減される可能性があります。
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スケーラビリティの向上: Blobsは、ネットワークの負荷を増やさずに、各Ethereumブロックにより多くのデータを含めることができます。これにより、Ethereumのデータ容量は最大100倍増加する可能性があります。
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データ可用性の改善: Blobデータは一時的であるにもかかわらず、レイヤー2データの可用性を保証します。
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プロトコルの段階的進化: Proto-dankshardingは、Ethereumエコシステムが新しいデータ管理パラダイムに段階的に適応できるようにし、将来の完全なシャーディングへの道を開きます。
しかし、proto-dankshardingの実装には課題も伴います：
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複雑性の増加: 新しいトランザクションタイプとデータ構造の導入は、Ethereumプロトコル全体の複雑性を増やします。
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ノード要件: ノードは一時的に大量のデータを処理する必要があり、ハードウェア要件が増加します。
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中央集権化の圧力: リソース要件の増加により、完全なノードの運用が個人にとって難しくなる可能性があり、ある程度の中央集権化が発生する可能性があります。
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エコシステムの適応: レイヤー2ソリューションおよびその他のEthereumツールは、proto-dankshardingの利益を完全に活用するために更新される必要があります。
Ethereumの発展における重要な段階であるproto-dankshardingは、よりスケーラブルな環境を実現するための効果的なデータ可用性レイヤーを提供し、複雑なプロトコルアップデートの実装に伴う課題とスケーラビリティの需要のバランスを取ります。
Distributed Validator Technology (DVT): Enhancing Proof-of-Stake Security
バリデータ技術は、2022年のマージ以降のEthereumの世界で話題になりました。この時、Proof-of-Workプロトコルが廃止され、Proof-of-Stakeが導入されました。
しかし、多くの人々はこの技術がどのように機能するかをまだ理解していません。
ネットワークのセキュリティと分散化を維持するために、分散バリデータ技術（DVT）の考え方が重要です。特にEthereum 2.0のようなネットワークでは、DVTはproof-of-stakeシステム内でのバリデータの振る舞いに劇的な変化をもたらします。
基本的に、DVTは一つのバリデータが複数のノードを実行できるようにし、検証に関連するタスクとリスクを複数の参加者に分散させます。この方法は、1つのエンティティが検証プロセスのすべての側面を管理する従来のバリデータ構成とは対照的です。
DVTの基本要素は以下の通りです：
- バリデータクライアント: ブロックを提案および証明するソフトウェア。
- 分散鍵生成（DKG）: 複数のパーティが共同で共有秘密鍵を生成できる暗号プロトコル。
- 閾値署名: 一定数の参加者が協力して有効な署名を作成するために必要とする暗号技術。
通常、DVTの処理手順は次のようになります：
- 一群のオペレーターが集まり、分散バリデータを形成します。
- DKGを使用して共有バリデータキーを生成し、各オペレーターは鍵の一部を保持します。
- バリデータが動作を行う必要がある場合（例：ブロックの提案や証明）、一定数のオペレーターが協力してメッセージに署名します。
- 生成された署名は単一のバリデータによって生成されたものと区別が付きません、これによりネットワーク全体との互換性が保たれます。
DVTにはさまざまな重要な利点があります：
- 増加したセキュリティ: バリデータキーを複数のオペレーターに分散させることで、``` Content: single point of failure is dramatically reduced. Even if one operator is compromised or goes offline, the validator can continue to function.
単一障害点が劇的に減少します。たとえ1つのオペレーターが妥協されるかオフラインになっても、バリデーターは機能を続けることができます。
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Increased Uptime: With multiple operators, the chances of the validator being available to perform its duties at all times are greatly improved, potentially leading to higher rewards and better network performance.
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稼働時間の増加: 複数のオペレーターを持つことで、バリデーターが常にその役割を果たす可能性が大幅に向上し、より高い報酬やより良いネットワークパフォーマンスが期待できます。
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Decentralization: DVT allows for a more decentralized network by enabling smaller operators to participate in validation without taking on the full risk and responsibility of running a validator independently.
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分散化: DVTは、小規模なオペレーターが独立してバリデーターを運営するリスクと責任を負うことなく、検証に参加できるようにすることで、より分散化されたネットワークを可能にします。
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Slashing Protection: In proof-of-stake systems, validators can be penalized (slashed) for misbehavior. By requiring several operators to concur on activities, DVT can help avoid inadvertent slicing.
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スラッシング防止: プルーフ・オブ・ステークシステムでは、バリデーターは不正行為に対して罰せられる（スラッシュされる）ことがあります。複数のオペレーターによる活動の同意を求めることで、DVTは意図しないスライシングを避けるのに役立ちます。
However, DVT also presents certain challenges:
しかし、DVTにはいくつかの課題もあります。
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Complexity: Implementing DVT requires sophisticated cryptographic protocols and coordination between multiple parties, adding complexity to validator operations.
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複雑性: DVTを実装するには、高度な暗号プロトコルおよび複数のパーティ間の調整が必要であり、バリデーターの運用を複雑にします。
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Latency: The need for multiple operators to coordinate could potentially introduce latency in validator actions, although this can be mitigated with proper implementation.
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レイテンシー: 複数のオペレーターの調整が必要なため、バリデーターの動作にレイテンシーが発生する可能性がありますが、適切な実装でこれを軽減できます。
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Trust Assumptions: While DVT reduces single points of failure, it introduces the need for trust between operators of a distributed validator.
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信頼の前提: DVTは単一障害点を減らしますが、分散バリデーターのオペレーター間の信頼が必要です。
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Regulatory Considerations: The distributed nature of DVT may raise questions about regulatory compliance and liability in some jurisdictions.
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規制の考慮: DVTの分散性は、いくつかの管轄区域で規制遵守や責任に関する疑問を引き起こす可能性があります。
DVT is probably going to become more crucial in maintaining their security and decentralization as proof-of-stake networks develop. While various implementations are now under development or early deployment, projects like Ethereum 2.0 are aggressively investigating the inclusion of DVT.
DVTは、プルーフ・オブ・ステークネットワークが発展するにつれて、そのセキュリティと分散化を維持するためにますます重要になるでしょう。さまざまな実装が現在開発中または初期展開段階にある中、Ethereum 2.0のようなプロジェクトはDVTの導入を積極的に調査しています。
Adoption of DVT could have broad effects on the architecture of proof-of-stake networks, so enabling new types of validator pooling and delegation that strike security, decentralization, and accessibility in balance.
DVTの採用は、プルーフ・オブ・ステークネットワークのアーキテクチャに幅広い影響を与える可能性があり、セキュリティ、分散化、アクセシビリティのバランスを取った新しいタイプのバリデータープールおよび委任を可能にします。
Dynamic Resharding: Adaptive Blockchain Partitioning
ダイナミックリシャーディング: 適応型ブロックチェーン分割
Last but not least, let’s talk dynamic resharding. Based on the idea of sharding but adding a layer of flexibility that lets the network react to changing needs in real-time, it offers a fresh method of blockchain scalability.
最後に、ダイナミックリシャーディングについて話しましょう。シャーディングのアイデアを基にしながら、ネットワークがリアルタイムで変化するニーズに対応できる柔軟性を加え、ブロックチェーンのスケーラビリティに新しい方法を提供します。
Often referred to as "the holy grail of sharding" by some blockchain aficionados, this technology promises to solve one of the most enduring issues in blockchain design: juggling network capacity with resource use. Sounds really complicated, right?
一部のブロックチェーン愛好者によって「シャーディングの聖杯」とも呼ばれるこの技術は、ブロックチェーン設計における最も永続的な問題の1つを解決することを約束します。それは、ネットワークの容量とリソースの使用をうまく調整することです。とても複雑そうですね？
Understanding dynamic resharding requires first a comprehension of the fundamentals of sharding:
ダイナミックリシャーディングを理解するには、まずシャーディングの基本を理解する必要があります。
Adapted for blockchain systems, sharding is a database partitioning method. It entails breaking out the blockchain into smaller, more controllable shards. Every shard may store data in parallel and handle transactions, therefore theoretically increasing the capacity of the network.
ブロックチェーンシステムに適用されたシャーディングは、データベースの分割方法です。これは、ブロックチェーンをより小さく、より制御可能なシャードに分割することを意味します。各シャードは並行してデータを保存し、トランザクションを処理するため、理論的にはネットワークの容量を増やすことができます。
Dynamic resharding advances this idea by letting the network change the amount and arrangement of shards depending on present network state.
ダイナミックリシャーディングは、このアイデアをさらに進め、現在のネットワーク状態に応じてシャードの数と配置を変更できるようにします。
This flexible strategy presents a number of possible benefits.
この柔軟な戦略には、多くの可能性のある利点があります。
The network can guarantee effective use of network resources by building new shards during periods of high demand and merging unused shards during low demand.
ネットワークは、高需要期間中に新しいシャードを構築し、低需要期間中には未使用のシャードをマージすることで、ネットワークリソースの効果的な使用を保証できます。
Dynamic resharding lets the blockchain expand its capacity without using a hard fork or significant protocol update as network use rises.
ダイナミックリシャーディングは、ハードフォークや大幅なプロトコル更新を使用せずに、ネットワーク利用が増加するに伴い、ブロックチェーンの容量を拡大できます。
Redistributing data and transactions among shards helps the network to keep more constant performance throughout the blockchain.
シャード間でデータとトランザクションを再配布することで、ネットワークはブロックチェーン全体でより一貫したパフォーマンスを維持するのに役立ちます。
Dynamic resharding can also enable the network to change with unanticipated events as shard breakdowns or demand surges.
ダイナミックリシャーディングは、シャードの障害や需要の急増などの予期せぬイベントに伴い、ネットワークを変更できるようにもします。
The process of dynamic resharding typically involves several key components.
ダイナミックリシャーディングのプロセスには、通常、いくつかの主要なコンポーネントが含まれます。
Monitoring System continuously analyzes network metrics such as transaction volume, shard utilization, and node performance.
モニタリングシステムは、トランザクションボリューム、シャード利用率、ノードパフォーマンスなどのネットワークメトリクスを継続的に分析します。
Decision engine uses predefined algorithms and possibly machine learning techniques to determine when and how to reshard the network.
ディシジョンエンジンは、事前定義されたアルゴリズムと場合によっては機械学習技術を使用して、ネットワークを再シャーディングするタイミングと方法を決定します。
Coordination protocol ensures all nodes in the network agree on the new shard configuration and execute the resharding process consistently.
コーディネーションプロトコルは、ネットワーク内のすべてのノードが新しいシャード構成に同意し、再シャーディングプロセスを一貫して実行することを保証します。
As shards are split or combined, safely moves data and state information between them.
シャードが分割または結合されると、データと状態情報を安全に移動します。
Here is a condensed synopsis of possible dynamic resharding applications:
以下は、ダイナミックリシャーディングの可能な応用の概要です。
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The monitoring system detects that a particular shard is consistently processing near its maximum capacity.
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モニタリングシステムは、特定のシャードがその最大容量付近で一貫して処理していることを検出します。
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The decision engine determines that this shard should be split into two to balance the load.
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ディシジョンエンジンは、このシャードを負荷を均衡するために2つに分割する必要があると判断します。
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The coordination protocol initiates the resharding process, ensuring all nodes are aware of the impending change.
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コーディネーションプロトコルは、すべてのノードが差し迫った変更を認識するようにして、再シャーディングプロセスを開始します。
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The network executes a carefully choreographed process to create the new shard, migrate relevant data, and update routing information.
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ネットワークは、新しいシャードを作成し、関連データを移行し、ルーティング情報を更新するために慎重にコーディネートされたプロセスを実行します。
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Once complete, the network now has an additional shard to handle the increased load.
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完了すると、ネットワークは増加した負荷を処理するための追加のシャードを持つことができます。
While dynamic resharding offers exciting possibilities, it also presents significant technical challenges.
ダイナミックリシャーディングは刺激的な可能性を提供しますが、同時に重大な技術的課題も提示します。
Implementing a system that can safely and efficiently reshard a live blockchain network is extremely complex, requiring sophisticated consensus and coordination mechanisms.
ライブブロックチェーンネットワークを安全かつ効率的に再シャーディングできるシステムを実装することは非常に複雑であり、高度なコンセンサスおよびコーディネーションメカニズムが必要です。
Also, ensuring that all pertinent state information is accurately kept and easily available when data flows across shards is a non-trivial issue in state management.
さらに、データがシャード間を流れる際に、すべての関連状態情報が正確に保持され、容易にアクセス可能であることを保証することは、状態管理において非トリビアルな問題です。
Dynamic resharding has to consider transactions across several shards, which can get more difficult depending on the shard arrangement.
ダイナミックリシャーディングは、複数のシャードにまたがるトランザクションを考慮する必要があり、シャードの配置によっては難しくなることがあります。
Then, the security issues. The resharding procedure itself has to be safe against attacks aiming at network manipulation during this maybe vulnerable operation.
次に、セキュリティの問題です。リシャーディングプロセス自体が、この脆弱な操作中にネットワークの操作を狙った攻撃に対して安全である必要があります。
The dynamic resharding monitoring and decision-making procedures add extra computational burden to the network.
ダイナミックリシャーディングのモニタリングおよび意思決定手続きは、ネットワークに追加の計算負荷を与えます。
Notwithstanding these difficulties, various blockchain initiatives are actively looking at and creating dynamic resharding techniques.
これらの困難にもかかわらず、さまざまなブロックチェーンの取り組みがダイナミックリシャーディング技術の検討と開発を積極的に進めています。
Near Protocol, for instance, has set up a kind of dynamic resharding in its mainnet so the network may change the amount of shards depending on demand.
たとえば、Near Protocolはそのメインネットに一種のダイナミックリシャーディングを設定しており、需要に応じてシャードの数を変更できるようにしています。
Dynamic resharding may become increasingly important as blockchain technology develops in building scalable, flexible networks able to enable general adoption of distributed apps and services.
ダイナミックリシャーディングは、ブロックチェーン技術が発展し、分散型アプリケーションやサービスの一般的な採用を可能にするスケーラブルで柔軟なネットワークを構築する上で、ますます重要になる可能性があります。