巨人の肩の上に立つ — Synereo のブロックチェーン 2.0

ビットコインのブロックチェーンの性質を説明したサトシ・ナカモトによる2008年のホワイトペーパーは、コンピューターサイエンスにおける10年に一度の画期的な進歩でした。サトシ・ナカモトが提唱した分散型台帳では、決済センターなどの第三者を介さずに、独立した個人が経済取引を検証することが初めて可能になりました。この技術的成果は、今日多くの専門家によって不可能だと考えられています。

業界のリーダーや有力者たちは、合意を通じてオープン データベースを維持するという基本概念をすぐに取り入れ、それを驚くべきものにまで拡張しました。サトシの原則を使用して、インターネットを、誰もがアクセスして使用できる何千もの相互接続された個人用デバイスで構成される、パブリックでオープンソースの世界のコンピューターに変えたのです。このような世界コンピュータは、インターネットを真に不可侵かつ検閲耐性のあるものにし、一般の人々が現在のテクノロジー業界の中央集権的な巨大企業と競争できる平等な条件を整えるだろう。

Synereo が設立された当時、これらのコンセプトはまだ初期段階 (とはいえ、非常に初期の段階) にあり、Ethereum はちょうど普及し始めており、Synereo のソーシャル ネットワークのインフラストラクチャとして有望視されていました。

しかし、時が経つにつれ、Synereo は業界の既存のソリューションを超える必要があることに次第に気付きました。同時期のブロックチェーンは速度が遅く、非経済的で、拡張が困難でした。それらは、Facebook や Twitter と競合できるソーシャル ネットワークをサポートするには不十分でした。

Synereo はこの現実に直面し、社会層のニーズを満たす独自のインフラストラクチャを開発することを決定し、行動を起こしました。私たちの成果は、待望の世界初のコンピューターのプロトタイプでした。サーバー クラスターやコントロール センターを必要とせずに、大容量、高速のアプリケーションやデータ ストレージ向けに設計された分散アプリケーションを実行できる仮想コンピューターを作成しました。このネットワーク内のユーザーはすべてのリソースを提供し、ネットワークを管理します。

R-chain の紹介: 無制限のスケーラビリティを備えた最初のチューリング完全なブロックチェーン

すべての標準的なブロックチェーンには、根本的な欠陥が共通しています。信頼性と一貫性を確保するために、ネットワーク内のすべてのデバイスがブロックチェーンの履歴全体のバックアップを保持する必要があります。ビットコインブロックチェーンを例に挙げてみましょう。すべてのビットコイン取引記録を記録します。このデータの現在の容量は 80G です。このネットワークには何千ものマイナーが存在し、各マイナーはそのようなデータのコピーを維持する必要があります。このシステムは無駄が多く持続不可能なだけでなく、その上により複雑なアプリケーションを実装することも不可能です。

チューリング完全である Ethereum と Lisk についても同様です。すべてのノード (ネットワーク上で実行されているデバイス) は、システム上のすべてのアクティビティを処理する必要があります。メールをチェックするたびにインターネット全体をダウンロードして検証しなければならないことを想像できますか?それは非現実的ではないでしょうか？

この問題を解決するために、Synereo は Rchain と呼ばれる世界初の並列断片化ブロックチェーンを開発しました。 「断片化」とは、ブロックチェーンを、すべての計算を一度に完了することなく、再構成可能なモジュールに分割することを指します。 「並列」とは、異なる処理プロセスを互いに干渉することなく同時に実行できることを意味します。

このアーキテクチャの利点は、ネットワーク内のすべてのノードがブロックチェーン全体を検証して保存する必要がないことです。つまり、処理が並列化され、すべてのデバイスが常にネットワーク全体のデータを保存する必要がないため、ブロックチェーンをより速く作成できます。各ノードは、自身のニーズに応じて 1 つのフラグメントのみを保存できます。この分業により、異なるノードが同時に異なる問題の解決に集中できるようになります。

このようなシステムは、システムが拡大しても過負荷になるのではなく、より多くのリソースを提供するため、拡張可能です。同時に、冗長バックアップでリソースを浪費したり、温室効果が深刻な場合に大量の熱を発生させたりすることなく、ストレージ、エネルギー、コンピューティング能力などの貴重なリソースを保護します。

ステーク証明

各ブロックチェーンには、崩壊したりハッキングされたりしないようにするためのコンセンサス プロトコルがあります。各ノードは自身の結果を比較して、各エントリが他のノードと一致していることを確認し、そのような結果のみがこのブロックチェーンに記録されます。コンセンサス プロトコルには多くの種類があります。従来のビットコインでは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）が使用されています。これは、このようなネットワークを攻撃するには莫大なコストがかかることから、セキュリティを確保するために各ノードが複雑な数学的計算を実行することを要求するメカニズムです。

これはエネルギー消費と時間の両面で非常に無駄です。本質的には、何千ものデバイスが、ネットワークへの攻撃コストを引き上げることだけを目的として、意味のない計算を実行しています。おそらくこの方法はビットコインには十分ですが、ワールドコンピュータの場合は利用可能なすべてのリソースを活用する必要があるため、意味のない複雑な計算に計算能力を浪費することはできません。

Rchain のコンセンサス プロトコルは、Ethereum の Casper プロトコルに基づいています。これは、誰でも安価に使用できるが、攻撃を開始したい人にとっては高価なプルーフ オブ ステークのバリエーションです。

検証プロセスに参加したいすべてのノードは、中央プールにデポジット（担保として）を支払う必要があります。コンセンサス プロセスに参加しているノードが Casper の疑いを引き起こすような「無効な」アクティビティを行った場合、そのデポジットは没収されます。マージンを使用すると、「何も賭けていない」問題、つまり、興味がなければ悪い行動が起こりやすいという問題を解決できます。 Casper では、行動が重要な問題となり、ノードの行動が悪かったことが客観的に証明された場合、そのノードは損失を被ることになります。

Ethereum の Casper とは異なり、Rchain ノードはブロック全体を検証するのではなく、一連のブロックチェーン ステートメントで構成される論理トピックを検証します。たとえば、どのトランザクションをどの順序で含める必要があるかなど。含めるべきではない取引やその他のコンテンツ。この設計と並行処理、およびブロックチェーン フラグメントの並行処理により、Rchain コンセンサス プロトコルは大規模なトランザクションを同時に処理できるようになります。

スペシャルKプロトコル

ブロックチェーンはシステム全体のステータス、つまりトランザクションの有効性やスマートコントラクトの実行ステータスを記録するため、画像、ビデオ、テキストなどの大量のマルチメディア情報を保存するのには適していません。そのため、Synereo の CTO である Greg Meredith は、こ​​のデータを Synereo ノードに保存し、必要に応じて取得するための独自のプロトコルを開発しました。

このプロトコルは Special-K と呼ばれ、このプロトコルの開発は 4 年間にわたって本格的に進められてきました。革新的な分散ストレージ技術です。このテクノロジーは、Synereo によって作成されたアプリケーションの基盤となる、DHT (分散ハッシュ テーブル) のような分散キー データベースの進化形です。 Special-K は、ネットワーク全体に分散されたデータへのアクセスを容易にする、使い慣れた統合 API をプログラマーに提供するドメイン固有のプログラミング言語 (DSL) も提供します。同時に、これらのデータには一定の冗長性と機密性があるため、必要な場所やタイミングで呼び出すことができ、必要のないときには非表示にすることができます。

Rholang - リフレクション型の高水準処理言語

Rholang は、Rchain のネイティブ スマート コントラクト言語 (プログラミング言語) であり、Ethereum の Solidity に相当します。しかし、Solidity とは異なり、Rholang はプロセス計算に基づいたリフレクティブ プログラミング言語であり、プロセスを並列処理し、高レベルのスマート コントラクトを適切かつ安全な方法で実行できます。

これらの機能により、Rholang は従来のスマート コントラクト言語やブロックチェーン スクリプト言語に比べて明確な優位性を獲得し、リフレクション プログラミングをコア機能として使用する Java、C#、Scala などの既存のプログラミング言語のような言語になります。この機能により、プログラマーはプログラムを使用して他のプログラムを作成したり、より複雑なアプリケーションを展開したりすることができます。この機能がなければ、複雑さが過度になるため、業界の拡大は不可能になります。

このアーキテクチャにより、セキュリティ テストとシミュレーションが向上します。これは、一般の人が使用する分散型アプリケーションにとって非常に重要な機能です。たとえば、悪名高い The Dao ハッキング事件は、Dao コードが Rholang に基づいて書かれていたら起こらなかったでしょう。

要約する

Synereo は、分散型で公平かつ検閲のないソーシャル ネットワークに対する情熱から、単なるソーシャル ネットワーク以上のものを維持できる完全なテクノロジー システムの開発に取り組んでいます。 Synereo プラットフォーム全体のリリースは、検閲に耐性があり、活動と情報が自由に流れ、自由の境界が想像力によってのみ制限されるサーバーレス アプリケーションのインターネットの到来を告げることになります。

あなたが作成したコンテンツが完全に収益化され、あなたのデータがマーケティング担当者、企業、政府に販売されないインターネットを想像してみてください。プラットフォーム大手から料金を請求されることなく、個人が大規模にコラボレーションできる真の P2P 経済を想像してみてください。これらはすべて実現可能であり、あなたが思っているよりも現実に近いものです。