地方分権化の約束
今日、強力な企業は、私たちが今日行っているほとんどすべてのトランザクションとオンラインインタラクションを処理および仲介しています。 ズームとグーグルは私たちにビデオ会議をさせてくれました。 FacebookとiMessageが会話をホストします。 大規模なソーシャルネットワークは最近、私たちがお互いに支払う方法を追加しました。最も成功したのはおそらくWeChatです。 中国のほぼすべての商人に受け入れられました、中国政府の助けを借りて。
その結果、データとお金は一元化されたデータベースに蓄積されます。 これは引き付けます ハッカー, 広告業者, 政府のスパイ機関。 また、多くの情報の非対称性を生み出し、集中型システムの責任者に大きな力（そして大きな責任）を与えます。 暗号通貨は世界中の人々に刺激を与え、人々がお互いや第三者を信頼することなく取引できる自律的な分散型ネットワークの約束を先導しました。 これらのネットワークは、いずれかの当事者によって制御されるのではなく、代わりに参加者によって管理されます。 彼らは私たちが今日使用している仲介業者に取って代わることに着手しました。
悲しいことに、分散型のソーシャルネットワークと決済ネットワークはほとんど十分な主流の採用を得ておらず、ほとんどの人は日常生活で集中型システムを使い続けています。 ビットコインがとして導入されてからXNUMX年以上が経ちました ピアツーピアキャッシュシステム、しかし、日常の購入に使用する人はほとんどいません。 XNUMX年前、たくさんの人々が投資しました 最初のコインの提供 イーサリアムで、まだ実質的に 通貨として積極的に使用されることはありませんでした。 どうした？
ブロックチェーンをブロックしているもの
その理由は、これらすべてのネットワークに共通する20つの重要なアーキテクチャ上の決定にまでさかのぼることができます。つまり、全世界のすべてのトランザクションの順序についてグローバルなコンセンサスを維持することを選択します。 このコンセンサスプロセスは、ネットワーク全体のグローバルなボトルネックを生み出し、さまざまな形で現れます。 いずれかのプラットフォームでアクティビティが増加するたびに、取引手数料はXNUMXドル以上に急上昇します。 何千人もの人々が同時にチェーン上で取引したい場合、 彼らはできません–どんな価格でも.
ほとんどのインターネットプロトコルには、サポートするように拡張できる同時アクティビティの量に実際的な制限はありません。 これは、たとえば、 Webを強化するHTTP, 電子メールを強化するSMTP。 より多くのサーバーとクライアントがネットワークに参加するにつれて、より多くのWebサイトをホストし、より多くの電子メールを送信できます。 対照的に、今日ビットコインまたはイーサリアムに追加されたノードの数に関係なく、ネットワークのスループットは頑固に同じままです：どこか 3間 & 1秒あたりの20トランザクション.
これらのネットワークは、世界のすべてのトランザクションを含む必要がある32つのグローバルブロックチェーンの成長に基づいており、最初に発生した順に順番に並べられています。 これらの取引は、ビットコイン台帳で、世界中のどこにでも送金することを表す場合があります。 またはイーサリアムの「ワールドコンピュータ」で実行されるコンピュータ命令。 グローバルコンセンサスによって引き起こされるボトルネックは、次のブロックをマイニングする「マイナー」に現れます。 ブロックに含まれていないトランザクションは受け入れられません。 （ビットコインキャッシュが行ったように）ブロックサイズを増やしても、根本的なアーキテクチャの問題は解決されませんが、スループットにXNUMXなどの定数を掛けるだけです。
プルーフオブワークを使用すると、状況はさらに悪化する可能性があります。 次のブロックを誰がマイニングするかわからないため、すべてのトランザクションをすべての潜在的なマイナーに送信する必要があります。 さらに、二重支払いを防ぐために、すべての「フルノード」は、これまでのすべてのトランザクションの履歴、つまり常に増加する履歴を保存する必要があります。 追加されるトランザクションのボトルネックをなんとかして取り除いたとしても、履歴全体を保存するために必要な量はすぐに法外になります。 これらの第XNUMX世代のネットワークは、日常の支払い用に効果的に設計されておらず、時折のトランザクションでさえ、ネットワークの維持にコストがかかります。 すでに、ネットワークを保護するためのフルノードとマイナーは、ポケットの深いエリートだけが操作できます。
「イーサリアムブロックチェーンがほぼ満杯であるため、スケーラビリティは大きなボトルネックです。 あなたがより大きな組織である場合、計算は、私たちが参加すると、それがよりいっぱいになるだけでなく、トランザクションスペースを求めてすべての人と競争することになるということです。」 – Vitalik Buterin
グローバルコンセンサスが必要ですか？
基本的な問題は、すべてのフルノードがこれまでに行われたすべてのトランザクションを認識し、その前に発生したトランザクションについてグローバルな合意に達する必要があることです（数学では「全線形順序」と呼ばれます）。 これには、ネットワークがネットワークのすべての参加者を含むコンセンサスプロセスに絶えず関与する必要があります。 どのように設計しても、それはボトルネックにつながります。
しかし、二重支払いの問題を回避するために、グローバルなコンセンサスは本当に必要ですか？ このボトルネックを作成せずに、同じように安全でビザンチンフォールトトレラントな分散型ネットワークを作成できますか？ 「ワールドコンピュータ」の代わりに、トランザクションが「メインフレームのタイムスライス」に似ている場合、代わりに「パーソナルコンピュータ」があり、すべてが並行して動作し、時折互いにメッセージを送信するとしたらどうでしょうか。
これらの方針に沿ったアイデアには、ネットワークをより小さなサブネットワークに分割することが含まれ、それぞれがローカルコンセンサスを維持する責任があります。 「シャーディング」と呼ばれるこのアプローチは、イーサリアム2.0の推進の背後にあります。
シャーディングしないことの結果
その名前にもかかわらず、ビットコインには個別のコインがありません。 ビットコインのウォレットには、「UTXOs」（以前のトランザクションからの未使用のトランザクション出力）。 各トランザクションは複数のUTXOを作成し、それぞれが最初のブロックまで遡る履歴を持つ可能性があるため、ネットワークをクリーンにパーティション分割することはできません。
イーサリアムトークンは、各アカウントの残高を内部に保存することで機能します ブロックチェーン上の変数、すべてのノードによって計算および保存されます。 一見すると、ノードの小さなサブセットによってのみ維持される独自のブロックチェーン上に各トークンスマートコントラクトを設定することで、イーサリアムネットワークを分割できるように見えます。 しかしその後、 そのような各「シャード」のセキュリティは大幅に低下します一方、 多くの価値を投資することができます （「ロックされた」）その特定のトークンまたはDeFiスマートコントラクト。 価値をXNUMXつの場所に集中させることで、ハッカーや鉱夫が他の人からお金を盗もうとするハニーポットが作成されます。
この価値と力の集中は、グローバルなコンセンサスの避けられない結果です。
今日、DeFiプロジェクトに大きなリスクをもたらす新しいメカニズムが登場しました。 ニックネーム フラッシュローン、それは誰でも無担保でリスクなしで様々なERC-20トークンで莫大な金額を匿名で借りることを可能にし、それからそれらをオラクルの操作とレバレッジされた証拠金取引からのお金の吸い上げに使用します。 これらは、「ワールドコンピュータ」は、一度にXNUMXつのトランザクションを実行します。 また、一度に実行できるトランザクションの数が少ないことを考えると、各トランザクションは任意の大きさにすることができます。
真に分散化されたネットワーク
グローバルブロックチェーンに基づくプロトコルは、それらが電力を供給されているかどうかにかかわらず、隅に追いやられています 仕事の証明, 賭けの証明、またはその変形。 のような新しいプロジェクト インターコイン or メイドセーフは、完全に異なるアーキテクチャで開始されており、実質的に無制限の同時トランザクションを処理できるように拡張できます。
任意に大きな残高を記録する代わりに、分割できないコインから始めることができます。 各コインは少量の限られた金額に相当し、ネットワークの小さなセクションによって個別に追跡および保護されます。 人々が正確な変化を与えることができるように、コインにはさまざまな種類があります 宗派 （XNUMX分のXNUMX、XNUMXセント硬貨などを考えてください。
2）。 硬貨の上限は意図的なものです。 大量のお金を移動するには、100ドル札のスーツケースを持ってくるのと同じように、たくさんのコインを送る必要があります。 これは、たとえ非常に小さい（たとえば0.001％）場合でも、取引手数料が 比例した 送金される金額に。 このアーキテクチャは、時折大量に送金されるのではなく、世界中の日常の支払いのロングテール向けに設計されています。
グローバルなコンセンサスを回避することにより、ネットワークの特徴はまったく異なります。 ボトルネックはなく、お金と力を一か所に集中させるのは非常に難しくなります。 固定料金で任意に多額のお金を移動する機能はなくなりましたが、今では誰もが一度に取引できるようになりました。 フラッシュローンで任意に多額のお金を借りて、脆弱なDeFi契約にそれらを展開する機能はなくなりました。
分散型意思決定
グローバルコンセンサスの役割は、すべての「公式」の歴史について全員を同じページに集めることでした。 XNUMXつの競合するトランザクションのどちらをすべての人が受け入れる必要があるかなど、あいまいさがときどき発生します。 ビットコインとイーサリアムでは、曖昧さが巨大なモノリシックブロックチェーンの自己矛盾のないバージョンに集約されます。 次に、コスト（例： 鉱業用電気）XNUMXつのバージョンを勝ち取ろうと試みるために、すべての側面でエスカレーションされ、他のバージョンはあきらめます（ 孤児と叔父）。 ただし、現実の世界では、最終的にはエンドユーザーが支払いと計算の結果を受け入れるかどうかを選択します。 彼らは、eBayアイテムを購入したかどうかを郵送するなど、実際の行動を取ることで対応します。
グローバルなコンセンサスのないアーキテクチャを想像してみてください。各コインまたはローカルアクティビティは、小さなものによって追跡および保護されています。 ネットワークの。 ノードは定期的に異なるセクションに再割り当てされ、次にどのセクションに含めるかを選択できません。 セクションに入ると、彼らはコインの最新の状態についてコンセンサスを実行します。
この設定では、特定のコインの現在のステータスが不確実になる場合がありますが、他のコインのステータスには影響しません。 あいまいさは、次のようないくつかの理由で発生することがあります。
- A）現時点でどのノードがセクションに属しているかについてのわずかな不一致、および
- B）彼らの過半数が特定のバージョンの取引に投票したかどうか。
それらを巨大なブロックチェーンバージョンに集約してそれを公にする代わりに、 Intercoinのようなプロジェクトは、これらのあいまいさが最初に発生する可能性を減らすことに焦点を当てています.
たとえば、Aについて意見の相違がある場合でも、物事がほぼ中央で分割されるまれな場合を除いて、Bについては大きな合意があります。 これらのあいまいさは、ノードがネットワークの他のセクションに参加し、代わりにコンセンサスに参加するときに、最終的には解決されます。 そして、コインの現在の状態に関するこれらのあいまいさが生じるかもしれないとしても、コインの歴史は安全です。
個人は、XNUMXつの単純なメカニズムが与えられれば、これらのあいまいさに直面して取引を行うことができます。それは、地元のコンセンサスが賛成票を投じた後に取引を承認できることです。 コインの現在の状態に関するコンセンサスのあいまいさのために、コインの受取人がそれを受け入れることを拒否することがあります。 支払いを受け入れることが「どれほど危険か」というまれな決定は、最終的には個々のベンダーにあります。 それらが解決されるまで、購入者は単に他のコインで支払います。
これが現実の世界で起こっていることです。 クレジットカードでの支払いがうまくいかない場合があるため、購入者は別のクレジットカードを引き出して支払いを成功させます。 サーバー側で最初の支払いが最終的に完了した場合、購入者はそれを承認することを単に拒否するため、重複した支払いを回避できます。
暗号：次世代
ここ数年、分散システムと暗号化の分野で多くの革新が見られました。 BLS署名, ゼロ知識証明。 セキュリティとスケーラビリティを組み合わせることができる新世代の分散システムを見るのはエキサイティングです。 彼らはビットコインとイーサリアムが中断したところから再開しますか？
出典：Gregory Magarshakは、Web開発者、ソフトウェアアーキテクト、およびインターネット起業家です。 2003年にブルックリン大学でコンピューターサイエンスと数学の学士号を取得し、2006年にニューヨーク大学で数学の修士号を取得しました。2011年以来、8万を超える複数のソーシャルアプリを構築しているアプリ開発会社であるQbixのCEOを務めています。ユーザー。 2017年に、彼はローカルおよびグローバルな決済ネットワークの分散化を支援するためにIntercoinを開始しました。
