イーサリアムにおけるスケーラビリティの研究開発に関する奨励プログラム

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イーサリアムコミュニティは主要な開発者や研究者等から構成されている。このコミュニティで、今後ブロックチェーンが様々な分野で広範囲に採用されるための課題について話し合われた。そこでは、「スケーラビリティ」が、解決しなければならない最も重要な技術的課題のひとつとして認識された。

ブロックチェーンのスケーラビリティは最も難しい課題のひとつである。その理由は、一般的なブロックチェーンの設計に起因する。具体的には、ネットワーク内のすべてのノードが、個々に、すべてのトランザクションを処理する必要があるためである。このため、システム全体のトランザクション処理能力が(最も処理能力の低い)単一のノードの処理能力の上限に制限される。

ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させる主な方法は2つある。

最初は(「シャーディング」)と呼ばれる方法である。この方法に既存のブロックチェーンと比べて、より良い設計のベースレイヤーのブロックチェーンプロトコルの作成が含まれる。

この1層目のレイヤーでは、今日利用可能でシンプルなブロックチェーンの設計に見られる、望ましい分散化および堅固なセキュリティー特性の大部分が維持される。しかし、全ノードのうち、ほんの少しの割合のノードしか、全てのトランザクションをモニターし処理しないように設計変更が行われている。これにより多くのトランザクションを同時並行で処理することができる。

2番目の方法は「レイヤー2」プロトコルを作成することだ。つまり、大部分のトランザクションをオフチェーンで送信する。オフチェーンとはブロックチェーンを介さず、この外で取引などの処理を行う方法だ。この場合、ブロックチェーンを経由する処理は、レイヤー2のシステムを介して情報が出し入れされるか、あるいは、ハッカーがシステムを攻撃した時に限られる。

コミュニティは2つの方法を実装する戦略を互いに補完的なものと見ている。コミュティは、両方の戦略に従事し、互いを補完的に扱いイーサリアムのスケーラビリティ向上に向けた2つの柱からなる戦略を支援すると信じている。

イーサリアムスケーラビリティ技術に関する技術資料

シャーディング:

シャーディングについての FAQ:https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Sharding-FAQ
データ可用性と消去コーディングに関する注釈:https://github.com/ethereum/research/wiki/A-note-on-data-availability-and-erasure-coding

シャーディングの予備仕様:

https://github.com/ethereum/sharding/blob/develop/docs/doc.md
イーサリアムにシャーディングを組み込むための戦略を説明するビデオ:https://www.youtube.com/watch?v=Yo9o5nDTAAQ&feature=youtu.be&t=7h55m33s

既存のレイヤー2システムの例:

プラズマ:http://plasma.io/
ステートチャンネル:http://www.jeffcoleman.ca/state-channels/
Raiden:https://raiden.network/101.html

イーサリアムブロックチェーンが1日に100万トランザクションに達し、イーサリアムや他のブロックチェーンプロジェクトは完全なトランザクション容量の上限に達しており、スケーリング向上が求められているのは明らかで、緊急の課題となっている。

この達成に向けて、内部的なスケーラビリティ向上についての進行中の今後の作業に加えて、イーサリアム研究チームは、ベースレイヤースケーラビリティの研究開発を行っている。さらに、より多くの独立チームが協力すること期待して2つの実験補助制度をイーサリアムのスケーラビリティを結びつけることができるビルドに依存しないレイヤー2のプロジェクトとして開始されている。

開発者、企業、大学、学術団体の独立したチームすべてがこの制度に応募できる。さまざまな種類の応募者が異なるフォーマットやプロセスを必要とする可能性があることを認識し、個々のチームのニーズに柔軟に対応できるよう配慮している。

シャーディング・クライアント助成プログラム

ここ数ヶ月で、シャーディングの開発が素早く行われた。

最初のプロトタイプの仕様は最終的に確定された。これは、イーサリアムに段階的に導入される予定のロードマップを持っている。このプロトタイプは、  最初に “バリデーションマネージャーコントラクト”を通じてイーサリアムベースチェーンに固定された 『疎結合』サイドチェーンとして導入され、その後にイーサリアムベースチェーンと『密結合』で統合される形式で導入される予定だ。

参考としての実装は、Py-EVM上にPythonのプログラムとして構築され、それほど遠くない時期に pythonのテストネットとして提供される予定だ。

この次のステップでは、読者であるあなたに関わってほしいと考えている。 コミュティは、イーサリアムのシャーディングテストネットと、後のメインネットシャーディングを、最初からマルチクライアントの生態系で利用されイーサリアム財団が単一の特権製品の実装のみをサポートすることがないように望んでいる。

イーサリアム財団が資金を提供する研究チームは、引き続きPythonやその他の言語で実装していくが、まずは参照事例になることと概念の証明が最優先となる。

イーサリアム財団は、研究と仕様に重点を置いていきたいと考えている。一方で、ネットワークが生きていればクライアントが最も多くのユーザーを獲得するという競争に最終的に勝つことは望ましくないとも考えている。

代わりに、イーサリアム財団は、システムを実装し、シャーディングテストネットとメインネットに参加するのを支援するために、コミュニティ内の独立したグループに助成金を提供する予定である。

これらの助成金は、受領機関にとって実質的な利益の源泉となることを意図したものではない。むしろ、このスキームに参加している誰もがイーサリアム2.0開発に参加し、イーサリアムコア研究者と緊密に協力し、開発の一環として参加できるユニークな機会を提供するという理解で、助成金を提供することを意図している。

具体的には、シャーディング・メインネットが稼動したときに利用可能となる最初のクライアントの1つを選択する。

これは特別なプログラムの形式を取り、これは財団がすぐに公開する、より一般的な助成プログラムと併せて提供することになる。

$ 50,000から$ 1,000,000の助成金額が利用可能になり、成功する可能性の高いプロジェクトのためにもっと多くの助成金が利用可能なる。

 助成金の額は、チームの質、提案された実施の範囲、およびプロジェクトの進捗状況が考慮される。

参加者はコア・リサーチ・チームと緊密に連携し、仕様の実装やテスト・ネットワークの実行中に開発される最終仕様を形成する上で重要な役割を担う。

レイヤー2スケーラビリティソリューション助成プログラム

イーサリアムなどのブロックチェーンが第2層プロトコルを使ってどのようにスケールアップできるかについて、最近、多数の独立した提案があった。

財団は、開発者や研究者がこの分野の技術の研究と実装に興奮していること、そして多くのチームが独自のアイデアを組み込んだ独自のデザインを想像して構築することを望んでいることが分かり、非常に感謝している。財団は、そのようなチームが創造性を発揮し、スケーラブルなブロックチェーンの提案を作成する機会を提供したいと考えている。

そのために、スケーラビリティ向上と待ち時間を削減する「レイヤ2」プラットフォームを構築しているプロジェクトのための助成金制度を発表している。これはイーサリアム上で作動し、イーサリアムブロックチェーンを基盤として活用し、イーサリアムコミュティとプラットフォームとの相互運用性を活用している。

シャーディング・クライアント・スキームのように、これは特別な助成金プログラムの形をとり、スコープ、規模、品質に応じて$50,000から$1,000,000の助成金額が利用可能になる。

この助成金は、プロジェクトに独立したビジネスモデルがある場合でも、イーサリアムコミュニティの潜在的な他の情報源から資金を調達している場合でも利用可能である。

それ以外の場合、自分自身を維持する能力が不足している資金調達プロジェクトが優先されることになるが、調達された資金がエンド・ツー・エンドのオープンソースであり、イーサリアムの生態系に共通の利益をもたらす事例が絶対に必要となる。

資金調達の目標には、既知で既存のレイヤー2スケーリング戦略(例えば、ステートチャネル、プラズマ)の高品質の実装の開発および、まったく新規の研究開発の両方が含まれる。

まとめ

これらのプログラムはどちらも非常に初期段階にあり、当初はイーサリアム・コア・リーダーシップの裁量で助成金が決定される。支払いが行われる条件、スケジュールなどの詳細は、プログラム参加者の初回の経験の結果として変更される可能性があり、プログラムは年内に固めて拡大されることを期待している。

また、これらのコラボレーションプログラムからの支払いは、以前の助成プログラムからの支払いよりもはるかに高額であるが、対象が絞り込まれ、品質への期待が遥かに高いことにも注意が必要だ。

財団は、イーサリアムの開発経験を持つか、ブロックチェーンの分野、あるいは、メカニズム設計、分散システムや暗号、ソフトウェア工学の幅広い分野の経験を持つ熟練チームを対象にしている。このプログラムはまた、シャーディング・クライアントとレイヤー2スケーリング・ソリューションをターゲットにしている。これは一般目的の助成金プログラムではない。このプログラムまだ開発中で、準備が整うとすぐに詳細が公開される。

応募方法

最初のステップは、apply@ethereumresearch.orgに以下の情報を添付して電子メールを送信いただきたい。

プロジェクト名、申請者、コア開発者の正式名称、イーサリアムやブロックチェインのスペースや分散システム、メカニズムの設計や暗号化以前のアクティビティが含まれている場合、チームに関する詳細情報提案とスケーラビリティへの影響開発マイルストーンと完了の見積もりタイムライン、助成金の請求額、総予算の概算。もし十分に興味があれば、そこからさらに詳しい情報を問い合わせていただきたい。

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