Tangle:図解入りの紹介

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今回の投稿はIOTAの内部的な動きを知りたいと思っている人を対象とした、初心者向けの一連の投稿の第一回目になります。ホワイトペーパーの内容をざっと追いかけていきますが、基本概念を明確にするために図を使いながら少し詳しくご説明します。今回の記事ではtangleをご紹介し、tangleとは何か、そしてIOTA研究チームではtangleを数学的にどのように研究しているかをご説明します。

tangleを理解するためには、コンピューター科学者が有向グラフと呼んでいるものを学ぶ必要があります。有向グラフは頂点(四角形)と、それを結ぶ辺(矢印)の集合です。下の図は有向グラフの例です。

TangleはIOTAの背後で使われているデータ構造ですが、有向グラフの特殊なもので取引情報を保持しています。各取引はグラフの頂点で表されます。tangleに新しい取引が追加されると、tangleは既存の取引から承認用として2つ選び、2本の辺を新しくグラフに追加します。

上の図を例に取ると、取引5は取引2と3を承認しています。取引とはだいたいご想像通りのもので、「AさんがBさんに10 IOTAを与えました」という形の情報です。今の段階では取引を承認するとはどういうことなのか、あまり心配しなくても構いません。後で詳しく取り上げます。

承認されていない取引をチップと呼びます。上図の例では取引6はまだ誰も承認していないのでチップになります。内向きの取引は承認する2つのチップを選ぶ必要があります(常に少なくとも1つ存在します!)。

承認するチップとしてどの2つを選ぶかという戦略は非常に重要で、IOTA独自の技術の鍵となるところです。ですが簡単のため最初はもっとも単純な戦略、つまりすべての取り得るチップからランダムに選ぶ方法から始めます。内向きの取引は現時点で承認されていないすべての取引を指しており、単にランダムに2つを選びます。

皆がランダムに選ぶ戦略を採ると(専門用語では「一様ランダムチップ選択」と呼ばれます)tangleがどのようになるかをお見せするため、視覚的なシミュレーションを作ってみました。このシミュレーションではランダムなtangleを複数作り、一番最初の取引(genesisと呼びます)を左側に、もっとも最近の取引を右側に描きます。チップは灰色の四角形で示されています。取引の上にカーソルを持っていくと、その取引が承認したすべての取引が赤色にハイライトされ、その取引を承認するすべての取引は青色に変わります。

今日はここまでです!ぜひシミュレーションで遊んでみたり、構成を変えたりしてみてください。分からないことはこのポストか#tanglemath Discord チャネルで質問してください。次回の記事では取引率(λ)の意味をご説明し、間接承認者や隠れたチップといったより進んだ概念をご紹介し、より凝ったチップ選択の戦略である重みなしランダムウォークについて学びます。

新しいIoTの技術を使っているIOTAは、今後IoT化が進むにつれて注目に値する通貨です。どのような特徴を備え、決算が行われていくのかを解説しています。また最近のニュースから、MIOTAの今後の可能性についても考察しています。

The Tangle: an Illustrated Introduction