オピニオン:ブロックチェーンのスケーラビリティ問題はDAGを実装することで解決できる

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様々な特徴や機能を持つソーシャルネットワークが多くのプラットフォームで提供されているのと同じように、暗号通貨プラットフォームも利用事例や必要条件が急速に増えていくだろう。

暗号通貨技術はブロックチェーンとほぼ同じ意味で使われているが、急速に変化しており、かつ重要な意味を持っている。

DAGの登場

暗号通貨技術で中心的な関心事と言えば、非常に単純だが基本的な脅威である二重支払いを防ぐことにある。二重支払いとは、同じ資金を複数の取引に対して支払い、その結果受取人から商品を騙し取ることだ。

存続可能な通貨は価値を表す印(トークン)として希少である必要がある。希少性を確保するため従来型の通貨は中央機関が発行するが、暗号通貨は真実を語る唯一の資料として暗号的に保護され集合的に共有された台帳に依存している。

ブロックチェーンはこの希少性を(その名のとおり)取引のブロックをつなぎ合わせて改変不可能な情報のチェーンを作ることで実現している。このチェーンはネットワーク上の各ノードにコピーされる。この方法はコンピュータ資源や計算能力を必要とするものだ。

これは文字通り、オンラインバンキング取引を行うために全員の銀行データを手元のコンピューターにコピーする必要があるようなものだ。この方法は単一決済では十分に機能するが、より複雑で新しいタイプのアプリケーション(後で議論する)が登場するようになると莫大な計算資源が必要になる。

今回発見された解決策は、この台帳の設計を変更してもっと効率の良いものにすることだ。暗号通貨分野は常に拡張し手直ししながら、特定の利用例に合わせて様々なプラットフォームを調整している。

一つの突破口は有向非巡回グラフ(Directed Acyclic Graphs:DAGs)と呼ばれるもので、ネットワーク理論では以前から知られている概念だ。「グラフ」はノードのネットワークあるいはウェブを表す言葉だ。

「有向」は二つのノード間の接続が一方向性である、つまり(情報や価値などの)やり取りの方向がノード間で一方向に決まっていることを示している。「非巡回」とは「頂点をたどってノード間を移動したとき、同じノードを2度通過することはない」と説明できよう。

やや複雑だが、複雑さこそがこのデータ構造の重要なところだ。DAGではすべてのノードが各取引の記録や処理に参加するのではなく、二重支払いなどの隙に付け込むような行いを防ぐ暗号的な壁を作るための複雑さと相互接続性に頼っている。

この複雑さはDAGに新たにノードを追加する方法が本質的に確保している。少数の中心的なノードにそれ以外のノードがつながっている(「広範囲な」ネットワーク)中央管理されたネットワークを阻止するため、DAGは新たなノードの追加を決まったやり方で行うことで接続性を保証している。

その結果はノードのメッシュ構造となり、取引の正当性を相互に依存し合うものとなっている。これは「Tangle」とも呼ばれ、DAGは暗号学的な意味での頑丈さを(ブロックチェーンのような)ブロックレベルからネットワーク全体そのものに移行している。

ネットワークが拡張するとさらに多くのノードがtangle上に置かれ、相互に依存しつつも効率的な方法で取引がやり取りできるようになる。承認は、ブロックチェーンのように新たなブロックを追加するのではなく、以前の取引を承認する取引同士の新たな取引の形で行われる。

DAGがもたらす違いは?

DAGを支える設計が今までにないもので興味深いことは明らかだが、DAGがもたらすものはそれとは別問題だ。平たく言うと、DAGはブロックチェーンよりも処理の負荷がはるかに小さい。

DAGではマイニングが不要な代わりに、自分の取引を追加する処理の中で取引を承認するユーザーに依存する。通常、ネットワーク上の通貨はあらかじめ採掘されているため、ビットコインのようにデフレを招く。

その結果、一秒間あたりの取引数と取引の速度は他の暗号通貨よりもビジネスに向いたものとなる。DAGベースのプロジェクト、CyberVeinは次のように説明する。

「DAGは正当な目的のために正しく使用すれば、ブロックチェーンのスケーラビリティ問題を打開する可能性を持っています。各取引は必然的に過去の2つの取引を承認するので、ネットワークの速度はサイズと共に指数関数的に増大します。

ブロックとそのマイニングが無いことで取引は『その場で』承認され、まとまった時間は不要になります。『ブロックサイズ問題』は意味がなくなり、ハッシュ計算の能力が一部に集中する危険性は大幅に緩和されます」

CyberVeinのようなプラットフォームではDAGの能力を利用して、安全で効率的な台帳ソリューションを開発している。ビットコインのような暗号通貨は第三者の信頼が不要な取引を可能にしている一方で、DAGはブロックチェーンでは不可能なことをしようとする企業が利用している。

高速で自由な決済能力を必要とするシステム、特に一日を通して少額決済取引が多数行われるシステムのほとんどで、そのような能力が求められている。その中でもっとも有名なのはIOTAで、台帳技術とモノのインターネット(IoT)をメッシュ状にしたプラットフォームを構築している。

このような利用事例では多くのデータ点をセンサーで監視しているが、毎日何千もの取引やメッセージがやり取りされている。ブロックチェーンはほとんどの場合そのようなスループットでは処理できない。DAGは確かにIoT台帳の利用事例としては唯一の選択肢のように思える。

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。

Opinion: Blockchain’s Scalability Problems Can Be Resolved by the Implementation of DAGs