ビットコインの「神経系」がアップグレードされ、ファイバー通信ネットワークはデータ損失が発生しやすいTCPプロトコルを放棄し、代わりにUDPを使用する

ビットコインの取引ブロックの伝播時間を改善するための長年の取り組みがアップグレードされました。

ビットコインの発売以来、デジタル通貨を使用する人々のニーズを満たすさまざまなサービスやソリューションが登場してきました。これらには、ビットコインを法定通貨と交換して売買できる取引所が含まれます。マイナーがより大きな利益を得るために集団を作ろうとする中で出現するマイニングプール。より優れた機能性とセキュリティを備えた新しいタイプのウォレット。

ただし、分散ネットワークの一部の要件は遵守するのが容易ではありません。

Bitcoin Core開発者のグレッグ・マクスウェルが説明しているように、Bitcoin Core貢献者のマット・コラロの発案によるBitcoin Relay Network 、ビットコインのブロックデータをマイナー（またはトランザクションを処理する人）間でより迅速に広める方法として数年前に提案されました。

「数年前、ブロック数が25万を超え始めたとき、マイナーがいくつかの非常に人気のあるプールに急速に統合していくのを目にしました」とマクスウェル氏は振り返る。 「その理由の一つは、小さなプールが孤立しつつあることだった。」

同氏はさらに、「最終的にはマイニングプールが1つだけになるという傾向が急速に進んでいるようだ」と付け加えた。

しかし、コラロは行動を起こし、オリジナルのリレーネットワークを開発し、マクスウェル氏が「ブロックの伝播速度を根本的に改善する」と呼んだソリューションを提供したと彼は述べた。

Bitcoin Relay Network最終的に、中国、ヨーロッパ、北米、ロシア、東南アジアに位置するノードのネットワークとして実現しました。各ノードは強力なインターネット接続であり、理論上はブロック データの鉄道として機能します。データは圧縮され、伝送制御プロトコル (TCP)を介して送信されます。

このシステムはビットコインの血管系または神経系、つまり体全体にメッセージを伝達する重要なコンポーネントであると説明されている。今では、さらに強化された後継機が発売されています。

ファイバーの登場

Corallo は最近、 Bitcoin Relay Networkのより強力なバージョンの構築を目指すFast Internet Bitcoin Fast Internet Bitcoin Relay Engine Engine (FIBRE) を立ち上げました。

情報の伝播速度を改善することで、マイナーは孤立ブロック、つまりネットワークによって拒否されるトランザクションのブロックの数を減らすことができるという考えです。

オリジナルのファイバーネットワークを運営し、その新バージョンを設計したコラロ氏は、この仕組みは「利己的なマイニング」のコスト増加と、SPVマイニングによって生成される空のブロック数の削減にも役立つと述べた。

しかしコラロ氏によれば、既存の配信ネットワークは昨年から「時代遅れ」の様相を呈し始めており、過去数ヶ月の間に新しいソフトウェアの開発作業が進められているという。

「過去数年にわたって慎重にテストした結果、TCP のいかなる形式でも、望むような低遅延リレーは実現できないことがわかった」と Corallo 氏は言う。 「数か月前、私はついに新しい高速リレープロトコルをゼロから構築し、基盤としてCompact Blockを作成し、同時に FIBRE の初期バージョンを作成しました。」

Corallo 氏は、現在の問題は TCP 上で機能するネットワークではデータ損失が発生しやすく、追加の処理が必要になり、ブロックが伝播するのにかかる時間が長くなることだと説明した。

彼はブログ記事で FIBRE を紹介し、「TCP では、時間の経過とともにパケットが失われる可能性があります」と述べました。

「送信者は失われたパケットを再送信し、受信者は（潜在的に）元の送信を再構築できるようになる」と彼は書いている。

彼は、これらの余分な往復が最終的に元のリレー ネットワークの伝播時間の急増を引き起こしたと説明しました。

ファイバーアップグレード

遅延の問題、つまりデータ パケットが 1 つのポイントから別のポイント (この場合は、1 つのノードから別のノード) に到達するのにかかる時間を回避するために、Corallo 氏は別のプロトコル、つまりUser Datagram Protocolデータグラム プロトコル (UDP)を選択したと述べています。

「ブロックを配信するために必要なデータをTCPを使用して送信し、失われたパケットを検出して再送信するために完全な往復に依存する代わりに、FIBREはUDPを使用してデータを送信し、追加の前方誤り訂正（FEC）データ（つまり、一部が失われた場合でも送信全体を再構築できるデータ）を使用します」と彼は言いました。

マクスウェル氏は FEC を「ちょっとした技術的な魔法」と呼んでいます。

FIBRE には、ブロック データがノード間で移動するときに使用される帯域幅を削減するように設計された「圧縮ブロック」プロトコルである BIP152 も含まれています。

「そうすれば、たとえいくつかのピースが欠けていても、やり取りをする必要なくブロックを素早く受け取ることができます」とマクスウェル氏は説明した。 「ブロックが受信メモリプール内にないように見えても、速度は維持されます。」ネットワークへの影響

しかし、あらゆる機能強化にもかかわらず、おそらく FIBRE の最も野心的な目標は、世界中の人々によって運営されるネットワークを増やすことを目指すことです。

当初、ネットワークのメンテナンスは Corallo 自身によってホストされていたため、すべての Bitcoin ノードと同様に、ネットワークの運用はネットワークをメンテナンスする能力に依存していました。

FIBRE のコードは無料で入手可能だが、Corallo 氏は追加のネットワークをサポートする能力がないと述べた。結局のところ、ネットワーク (またはネットワーク システム) の成功は、実際にネットワークを運用する人材を十分に確保できるかどうかにかかっていると言えます。

FIBRE はこの動向を変えようとしています。このソフトウェアは、Bitcoin Core のアドオンとして設計されており、より多くの人がコードにアクセスし、独自の分散ネットワークを立ち上げる可能性を提供します。

コラロ氏によれば、彼は他の当事者が独自の FIBRE ベースの配信ネットワークを構築するよう奨励する取り組みを行っており、その取り組みは分散化を維持する必要があると同氏は述べた。

Corallo は FIBRE ネットワークを作成するためのガイドも公開しました。

一方、新たなグループが普及システムの構築に興味を示しており、当面は、より慎重ながらも楽観的なユーザーがこの運動の拡大に貢献するだろうと彼は語った。