ブロックチェーンの不変性の分析

クレイジーな解説: ブロックチェーンの不変性により、データを永久に保存し、検閲を回避できます。しかし、多くのプロジェクトではブロックチェーンの不変性の有効性を誇張しています。データが改ざんできない場合、多くのリソースを消費することになります。すべてのトランザクション データを保存するとメモリを大量に消費するため、コストが直接的に高くなります。ビットコインにデータを永続的に保存したい場合、現在、「OP_RETURN」と「トランザクション出力」(TXO) の 2 つのオプションがあります。

翻訳:ニコール

ブロックチェーンの不変性が永遠のテーマである理由

改ざんできません！

これは、単純なデータベースを数百万ドル規模のベンチャーキャピタルのクラウドファンディング プラットフォームに変えることができる、非常に魔法のような流行語です。ただし、この機能を推進するプロジェクトのほとんどは完全に正直ではなく、どのような改ざん防止サービスを提供しているかを具体的に述べません。また、これらの主張のほとんどすべてが誇張されていることにも私たちは次第に気づき始めています。

では不変性とは何でしょうか?不変性はブロックチェーンの特徴の 1 つであり、短期間でそうする実質的なインセンティブがなくても、データを永久に保存して検閲を回避できます。一般的に言えば、ブロックチェーン技術の登場以前は、「永遠」とは改ざん不可能であり、クローズドシステム内に存在し、特定の管理者によって保管されていました。ブロックチェーン技術の出現後もこの考え方は継続されており、このような改ざん防止はブロックチェーンの魔法のような機能です。しかし、それは真実からかけ離れています。

不変性の定義

ビットコインの世界では、不変性はプルーフ・オブ・ワークのメカニズムにのみ適用できます。ビットコイン以外では、システムが同様の不変性を備えていると主張するセクターはほとんどありません。

しかし、エネルギー消費は別として、真実は、ビットコインを含むすべてのブロックチェーンにおいて不変性は極めて稀であるということです。ほとんどのブロックチェーンは、ネットワーク参加者全員のデータ セットを「フォルダー」と呼ぶシステムを推進しています。これらのファイルはネットワーク参加者によって暗号的に署名され、ネットワーク内のすべての参加者に配布できます。業界のマーケティング哲学の読者は、これらの文書は署名されているため、ある程度、その後のすべての関係者と共有される必要があると想定します。

ただし、このようなメカニズムは、安全なトランザクションが現在のデータベースや信頼移転システムに結び付けられているのと同じ方法で結び付けられています。電子メールを送信するための「SMTP」プロトコルでも、単一の暗号化されたリクエストでさまざまな形式の情報送信がサポートされており、このようなバッチ操作はほとんどのサーバー内部情報プロトコルで非常に一般的です。

では、ブロックチェーンは何が違うのでしょうか?まあ、違いはそれほど大きくありません。

一見すると、ビットコインのフルノードは、参加者にデータを保存するために課せられた要件のように見えます。ただし、Bitcoin Core チームはこれらのストレージ要件を削減するために取り組んでいます。

「プルーニング」は、Ethereum が常に提唱してきた機能であり、設計目標でもあります。そして、ブロックチェーン分野のすべてのプログラマーにとって、不変性は機能というよりはバグのようです。

スペースの制限

なぜ？明らかな理由は、このような機能の使用には非常にコストがかかり、モバイル ユーザーにネットワーク内のすべてのトランザクション データを保存するのに十分なディスク領域がなく、ノードを高速化して発生したすべてのトランザクションをダウンロードするためだけに無制限に再起動することをユーザーが許容できないためです。

インターネットが発展するにつれて、帯域幅の需要が増加します。同様に、追跡システムステータスの応答時間も増加しています。

低コストのシステムとしては多額の費用がかかります。

IoTがブロックチェーンの主流ターゲットになった場合、世界中のすべてのデータを維持するために必要なすべてのリソースを集めることは合理的ではありません。

では、ブロックチェーンに不変性をどのように追加するのでしょうか?もちろん、それを購入したり、データを保存しないよう人々と合意する手間をかけることでは実現できません。

考えられる解決策

ビットコインにデータを永続的に保存したい場合、現在、「OP_RETURN」と「トランザクション出力」(TXO) の 2 つのオプションがあります。 OP_RETURN は、ブロックチェーンの機能に影響を与えずに、プログラマーがより簡単かつ簡単にデータをトランザクションにエンコードできるように設計された比較的最近の発明です。

このメカニズムは、Omni、Open Assets、Blockstack、Factom などの生データ プロトコルで非常に人気があります。 「TXO」エンコーディングはあまり一般的ではなく、Counterparty や Drop Zone などのプロジェクトで一般的に使用されます。

この2つの違いは何でしょうか?

TXO エンコーディングはデータをユーザー アドレスとして偽装するため、実際のユーザー アドレスとの区別が困難になります。 OP_RETURN がデータにエンコードするラベルは単なるデータであり、エンコードされたデータはネットワーク ユーザーによる値転送として偽装されます。

では、なぜデータをアドレスにエンコードしたいと思うのでしょうか?これは、ネットワークがデータをドロップするのを防ぐためです。

ブロックチェーンがネットワークとの同期を維持できるように、出力インターフェースを追跡することが非常に重要です。ノードがユーザーの出力インターフェースを失った場合、そのノードは一度支払いを行った後に再度支払いを行う可能性があり、その結果、支払いが二重に発生します。

一般的に、ノードはこのようにしてデータを追跡するインセンティブを得ますが、それには通常、費用がかかります。

さらに、現在のところ、ネットワークがブロックチェーン ユーザーのウォレットに偽装したデータを失うことは不可能です。残念ながら、ブロックチェーンの設計者にとって、不変性の経済的現実は不安を抱かせるものである。

費用対効果

不変性サービスは非常に高価です。

ビットコイン開発者は常に警戒しており、できるだけ多くの「偽の」ユーザーを排除したいと考えています。エンコード方法によっては、これらのトランザクション出力 (特に未使用の出力) を高価なネットワーク ノード ストレージ (ランダム アクセス メモリ (RAM)) に保存する必要がある場合があります。

データをランダム アクセス メモリに配置すると、ブロックチェーンの参加者数が減り、トランザクションの実行にかかる時間が長くなります。この機能を実装するためのコストは、教育を受けたブロックチェーン エンジニアにとっては莫大なものであり、ネットワークのすべての参加者にとってはコモンズの悲劇です。

より起こりそうなのは、ビットコインを実行する際に不変性が機能ではなくバグとして見られるようになり、「フルノード」がデータを保存するよりも頻繁にデータを削除するようになることです。

ビットコイン以外のシステムの場合、これらの問題はさらに複雑になります。多くのシステムは、ノードがデータを保存するインセンティブを与えることなく不変性を提供するように設計されており、このデータはビットコインの「OP_RETURN」よりも失われやすいことが多いため、この機能がなくても心配する必要はありません。

SMTP (電子メールの基盤となるテクノロジー) のような多くのノードでは、ノード自体に関連する情報のみが保存されます。無関係なデータを保存しないというこの「機能」により、グローバル メール システムは、人口全体のニーズと規模に応じて拡張しながら、大量の情報を処理できるようになります。

ブロックチェーンの不変性を信じる人々にとって、清算はすぐに秩序正しく起こるでしょう。

永久保存宣言

世界のデータを管理しているのは誰でしょうか。そして、この目標を達成するためにブロックチェーンベンダーはユーザーにどのようなインセンティブを提供しているのでしょうか。多くの人がブロックチェーンの不変性に魅了されているが、ほとんどの主張はせいぜい何十年も前からある基本的な署名メカニズムへの回帰であり、そのシステムを現在の情報転送と区別するソリューションはほとんどない。

不変性の概念は理論的には素晴らしいものですが、このサービスを実行するために非常に善意のあるサーバーが出現すると想定するのは疑問のある提案です。もちろん、ブロックチェーンにより、サーバーの運用は現在の HTTP システムよりもはるかに容易になります。ブロックチェーン システムのユーザーは、まず、競合する機関がデータを保存する方法や理由など、いくつかの基本的な問題を理解する必要があります。なぜなら、このようなシステムが拡張可能になれば、そのような約束はすぐに破られるだろうと私たちは確信しつつあるからです。

ビットコインの不変性の約束に関しては、TXO ストレージを調整するためにどのような措置が講じられるかはまだ不明ですが、ビットコイン開発者コミュニティの最近の活動を考えると、善意のサーバーがより人気のある選択肢です。

世界が金銭的価値の移転を超えたブロックチェーンの応用を模索する中、プログラマーはまもなく「分散型」テクノロジーのソリューションを見つけるでしょう。平たく言えば、「ブロックチェーン」の無制限の不変性は、最終的には永続的なステートメントとなり、私たちが愛する分散型インターネットの限られたリソースにすぐに追いつくでしょう。