PoWを越えて XRPLコンセンサスの解決策

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 デジタル通貨革命がその速度を上げ続ける中で、PoW(プルーフ・オブ・ワーク)の支持者と新たな合意形成アルゴリズムの支持者との間の議論が白熱している。単なるレトリックではなく、コンセンサス・アプローチの進化は着実な前進を続けており、設計上の限界から、トランザクションに焦点を合わせたPoWはそれに追いつくことが難しくなっている。

 商業利用されている決済商品を販売する唯一のブロックチェーン企業として、リップルはデジタル資産XRP(XRP)がユーザーへ迅速かつ安価に流動性を提供できるとともに、他のどのデジタル資産よりも優れたスケーラビリティを提供できることを知った。

 XRPL(XRPレジャー)はビットコイン(BTC)イーサリアム(ETH)といったPoWを基盤としたブロックチェーンとは本質的に異なる設計に基づいている。XRPLが使うコンセンサス検証システムは、信頼性を向上させる非ロバスト的な原則に従っている。これにより、システムに安全機構が組み込まれる。このため、安全に処理を進めることが出来るか明らかではない場合、XRPLは処理を進めない。

 このような安全ブレーキをかけることのできるコンセンサス検証が存在するにもかかわらず、XRPLは運用開始以来5800万以上の台帳について99.999%の信頼性を見せてきた。約5秒毎に台帳を締め切ってきたXRPLの歴史はこの一貫性を証明している。

●パブリック・ブロックチェーンの仕組みの概観

 ビットコインのようなパブリック・ブロックチェーンの「秘密」は、すべてのトランザクションがシステムのすべてのルールに従っていることをすべての参加者が確認できることだ。この結果、システムの状態は公開される。トランザクションは公開され、どのトランザクションが有効でどれが有効ではないかを誰もが知ることが出来る。このようなシステムにおいて、バリデーターはどのトランザクションが有効であり、トランザクションが何を行っているかを他の誰にも伝える必要がない。各トランザクションの有効性は既に参加者全員に公開されているからだ。

●二重支払いと意図しないフォークを避けるためコンセンサスを利用する

 「コンセンサス」(ここではXRPLで利用されている検証方法を指す)は二重支払いの問題を解決するために導入された。二重支払いは処理を進める過程で2つ(以上)の「同等に優れた」意見が存在した場合に発生する。コンセンサスは、不誠実な参加者が誠実な参加者を騙してシステムの状態に同意を取れなくすることを防ぐものだ。

 このようなシステムにおいて、バリデーターの主な役割は、既存の処理を進める際に2つ以上の同等に優れた意見が存在するとき、誠実な参加者が進めるべき処理に同意できるようにすることだ。このアプローチは、同じ資金を異なる2つの宛先に送ろうとする悪意ある当事者が参加者を騙すことを防ぐことによって、二重支払いの試みを阻止する。

 パブリック・ブロックチェーンにはシステムのルールを定める中央権力が存在しない。すべての参加者は自分が望むルールを好きに選ぶことが出来る。ただし、システムのルールに同意しない参加者は他の参加者と相互に関わることが出来なくなる。この事実は、システムのルールが変更されるときに複雑性とリスクを生じさせる。

 コンセンサスに基づくシステムは、これとは異なるアプローチを採用できる。XRPLの場合、バリデーターはシステムのルール変更について話し合うことで台帳の意図しないフォークを防ぐことが可能だ。しかしながら、バリデーターは特に受け入れられることが確定していないルール変更を、どんなサーバーにも受け入れさせることが出来ない。台帳のルール修正が示された後、それが有効となるためには、バリデーターのコミュニティから2週間連続で定足数80%以上の承認を得る必要がある。

 バリデーターを用いるXRPLのコンセンサス・スキームは、二重支払い問題に対して、安価で、信頼でき、分散型で、迅速な解決策を提供する。同時にこの設計は、参加者が同意した場合にはネットワークのアップグレードを可能にしつつ、不慮の分裂のリスクを回避している。

●信頼でき、分散型で、エネルギー効率に優れた解決策としてのコンセンサス

 莫大な電力消費とトランザクションのコスト非効率が伴うPoWというアプローチが技術的に行き詰まっていると証明された一方で、他のコンセンサス・アルゴリズムはより低コストでリスクの小さい、より良い分散化を提供するための革新を続けている。XRPLのコンセンサス・アルゴリズムは進歩を続け、弾力性を向上させている。これに関して、最近導入された「ネガティブUNL(ユニークノードリスト)」機能は、処理を進める上で信頼性を保ちながらも、バリデーターの機能停止を許容するXRPLの能力を飛躍的に高めるものだ。

 この機能は、サーバーが一時的にオフラインになったバリデーターを追跡する機能を通じて、XRPLネットワークの生存性を強化することを提案している。この情報を得たサーバーは、オフラインのバリデーターを反映して定足数計算を調整することが出来る。バリデーターが短期間オフラインになることは必ずしも信頼性の欠如を示すものではないため、ネガティブUNLは、バリデーターがUNLからの排除に繋がるほど長時間はダウンしていないシナリオにおけるUNL公開者の対応を支援しつつも、同時にそのオフライン状態を反映することでネットワークが確実に処理を進めることを可能にする。

 リップルやXRPコミュニティの他のメンバーは、これから数か月をかけてXRPL Devnet上でネガティブUNL機能の広範な公開テストを実施する予定だ。この公開テストが、安全性、信頼性、安定性、パフォーマンスの観点で必要とされる条件すべてを満たした場合、ネガティブUNLを実装するルール修正は、将来のバージョン2.0公開に向けた定足数レビューの際に示される可能性がある。

 XRPLの構築に関してさらなる情報を得たい場合、始めるために必要な開発者向けツールやサービス、プログラムを提供しているリップルXプラットフォームを参照してほしい。

(イメージ写真提供:123RF)

https://ripple.com/insights/beyond-proof-of-work-the-xrpl-consensus-solution/

This story originally appeared on Ripple Insights.

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