1-1ブロックチェーン定義

ブロックチェーン/Blockchain

ブロックチェーン技術とは、分散型コンピューター・ネットワークを使ってデータ共有を可能にする技術。第三者の仲介無し(トラストレス)で信頼されるデータベースを全てのユーザーが管理とメンテナンスするソリューションである。


チェーン・ブロックデータ構造/ Chained-Block Data Structure

一定時間に発生したトランザクションをブロックごとに保存し、暗号技術によってブロックを時間順に構成されたチェーン式のデータ構造のことである。


トラストレス/ Trustless

トラストレスとは、ユーザーは第三者を信頼しなくても良いことである。取引双方はトラストレスのソリューションか技術に基づいて安全かつ素早く取引し、第三者への依頼と信頼が特に必要とされない。


ピアツーピア/ Peer-to-Peer / P2P

あるノードとその他ノードの互換を許可することによって、仲介機構に介さず全体のシステムが組織的に運営されることを実現させることを言う。


分散化/ Decentralized

分散化とはブロックチェーンの最も基本の特徴であり、グロックチェーンが中心の管理ノードに依存しないで、データの分散的に記録、保存及び更新を実現させることである。


中本聡/ Satoshis Nakamoto

中本聡はビットコインの発明者あるいは発明組織であり、現在では身分が疑われている。単なる仮名の可能性もある。中本聡は2008年に「ビットコイン:ピアツーピアの電子キャッシュシステム」(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)という論文を発表し、ビットコインという電子通貨とその計算方法を記述した。それがグロックチェーンにおける初めての成功例と見なされている。


 1-2ブロックチェーン特徴

匿名性/ Anonymous

ブロックチェーンの各ノード間のデータ互換は固定かつ予知的計算方法に従っている為、ブロックチェーンネットワークへの承認が必要とされず、個人身分ではなくアドレスによってデータ互換を行われる。


自律性/ Autonomous

ブロックチェーンでは、協議一致に基づいたメカニズムを採用している為、全システム全てのノードがトラストレス環境で自由かつ安全にデータ互換、データ記録、データ更新が可能となる。その為、人的な介入が困難である。


透明性/ Openness

ブロックチェーンはオープンで、全てのノードから元帳を有することができる。データに直接関連するプレイベート情報が非対称鍵暗号によって暗号されるほか、ブロックチェーンのデータは全てのノードにオープンする為、システム全体の情報が透明している。


プログラマブル/ Programmable

分散式台帳のデジタル属性によって、ブロックチェーンのトランザクションが計算ロジックに関連付けて、且つ、本質的にプログラマブルである。そのため、ユーザはノード間のトランザクションを自動的にトリガーするアルゴリズムと規則を設定することができる。


トレーサビリティ/ Traceability

ブロックチェーンは、ブロックデータ構造を通して、ジェネシスブロック以降の全部の履歴データを保存しており、ブロックチェーンにおけるどのデータでもチェーン式構造によって源に遡ることができる。


改ざん不可能/ Tamper Proof

ブロックチェーンの情報がコンセンサスにてブロックチェーンに追加された後、各ノードは共同でそのデータ情報を記録する。かつ、暗号技術で前後を関連付けるので、改ざんの難度とコストが非常に高い。


共同メンテナンス/ Collectively Maintain

ブロックチェーンシステムは、その中のメンテナンス機能があるノードによって共同でメンテナンスする。どのノードでも、公開されたインターフェースを介してブロックチェーンデータ及び開発関連アプリケーションを検索することができる。


非許可型/ Permissionless

どのノードでも、任意のトランザクションをブロックチェーンに追加できるが、すべてのユーザにそのトランザクションが合法だと認められた場合、トランザクションを行うことができる。


1-3 種類

1-3-1ブロックチェーンの 種類

パブリックチェーン/ Public Blockchain

パブリックチェーンのすべてのノードがどの人にも公開している。どの人でもこのブロックチェーンの計算に参加できる。そして、どの人でも完全のブロックチェーンデータをダウンロード、取得することができる。即ち、すべての台帳のこと。


コンソシアムチェーン/ Consortium Blockchain

コンソシアムチェーンは、各ノードの権限がまったく同等であることを指す。各ノード間が完全な信頼関係を築く必要がなく、データ交換することができること。通常、コンソシアムチェーの各ノードに対応する実体の組織が存在しており、許可を得てから、ネットワークに参加または脱退する。コンソシアムチェーンは、会社と会社、組織と組織の間で連盟を結ぶ方式である。


プライベートチェーン/ Private Blockchain

あるブロックチェーンの利用シーンで、開発者は他の人に参加させたくないので、外部に公開せずに、許可されたノードのみが参加、閲覧できるプライベートブロック・チェーンを構築した。一般的に、プライベートチェーンは特定機関の内部データの管理および監査に使われる。


1-3-2設置メカニズム

メインネット/ Main net

一般的にブロックチェーン、特にパブリックチェーンはメインネットとテストネットを有する。メインネットはブロックチェーンコミュニティに信頼されるブロックチェーンであるため、そのトランザクションの情報が全員に認められている。有効なブロックはブロックチェーンネットワークのコンセンサスを通して、メインネットのブロック台帳に追加される。


テストネット/ Testnet

テストチェーンは、メインネットと対応し、同じ機能をもっているが、主にテストのために使うブロックチェーンである。テストチェーンは、メインチェーンを損なわない前提での新しい発想であり、テスト用だけに使用するため、テストネット上のテストコインが取引の価値を持っていない。ビットコインのテストチェーンは既に何度もリセットされており、テストコインを取引、投機に使う行為を防止している。


1-3-3チェーンの種類

サイドチェーン/ Side Chain

サイドチェーンはメインチェーンと違う別のブロックチェーンである。メインチェーンの中のあるノードをターゲット する。メインチェーン上のハッシュレートを通して、サイドチェーンの真実性を維持し、パブリックチェーン上の価値と他の台帳上の価値が複数のブロックチェーン間での移転を実現する。最も代表的なのは【BlockStream】である。このようなメインチェーンとサイドチェーンが連携する仕組みにおいてのメインチェーンは場合によっては、親チェーン(parent chain)と呼ばれることもある。


インターチェーン/ InterChains

特定分野のアプリケーションに対し、それぞれの該当のブロックチェーンを形成する可能性がある。インターチェーンは、クロスチェーン技術を通して異なるブロックチェーンを連結するインフラストラクチャーである。データ構造と通信プロトコルを含んでおり、自身もブロックチェーンである。様々な異なるブロックチェーンは、インターチェーンを通して、お互いに連結して、より大きなブロックチェーンを形成する。インターネットと同様に、インターチェーンを構築することでブロックチェーンのグローバルネットワークを形成することになる。

1-4ブロックチェーンのレイヤー構造

データレイヤー/ Data Layer

データレイヤーは主にブロックチェーンの物理的な構造を示している。ブロックチェーン上のジェネシスブロックから開始するチェーン式構造である。ブロックチェーンのブロックデータ、チェーン構造およびブロック上のナンス、タイムスタンプ、公開鍵秘密鍵データなどを含み、ブロックチェーン技術の中の最も下部のデータ構造である。


ネットワークレイヤー/ Network Layer

ネットワークレイヤーは主にP2P技術を用いて分散式ネットワークを実現するメカニズムであり、P2Pのネートワーク構築メカニズム、データの伝送メカニズム、およびデータの検証メカニズムを含んでいる。ブロックチェーンは本質的にP2Pのネットワークであるため、自動的にネットワークを構築するメカニズムが備わっている。ノード間では一つの共通のブロックチェーン構造をメンテナンスすることで、通信状態を保つことができる。

 

コンセンサスレイヤー/ Consensus Layer

コンセンサスレイヤーはコンセンサスアルゴリズムとコンセンサスメカニズムを含む高度に分散されたノードが分散化のブロックチェーンネットワークにおいて、ブロックデータの有効性を効率的に合意形成できるため、ブロックチェーンの核心技術の一つである。ブロックチェーンコミュニティの管理も行う。現在、POW、POS、DPoS、PoB、PoIなどを含み、少なくとも数十種のコンセンサスのアルゴリズムがある。

 

データレイヤー、ネットレイヤー、コンセンサスレイヤーは、ブロックチェーン技術の必要な要素であり、その中の一つが欠けたら、本当の意味のブロックチェーン技術とは言えなくなってしまう。

 

アクチュエータレイヤー/ Actuator Layer

アクチュエータレイヤーは主に経済的な報酬の発行制度と配分制度を含んでいる。一定の報酬を与えることで、ノードをブロックチェーンの安全検証の仕事に参与させることを刺激する。また、経済的な要素をブロックチェーン技術の中に取り入れて、ルールを守って記帳に参与するノードに、報酬を与える。ルールを守らないノードに対し、懲罰する。


コントラクトレイヤー/ Contract Layer

コントラクトレイヤーはいろいろなシナリオ、コード、アルゴリズム及びスマートコントラクトを含んでおり、ブロックチェーンのプログラマブルの基盤である。コードをブロックチェーン又はトークンの中に埋め込むことで、カスタマイズしたスマートコントラクトを実現する。そして、ある特定の制約条件を満たした場合、第三者を介在することなく、自動的に実行することができる。ブロックチェーンのトラストレスの基盤である。


アプリケーションレイヤー/ Application Layer

ブロックチェーンのアプリケーションレイヤーの中には、いろいろな利用シーンとケースをカプセル化している。パソコンOS上のアプリケーション、ネットワークブラウザ上のポータルサイト、検索エンジン、ネット通販及びモバイルフォン上のAPPのように、ブロックチェーン技術はイーサリアム、EOS、QTUM に運用されて、実際の生活シーンにも実現している。未来のプログラマブルの金融とプログラマブルの社会もアプリケーションレイヤーに構築されることになる。アクチュエータレイヤー、コントラクトレイヤー、アプリケーションレイヤーの三つレイヤーは必ず、各ブロックチェーンの中に存在するわけではない。この三つの内、どれかが欠けているブロックチェーンもある。


上記内容については、ウィキペディアにて、利用者:デジタルジャーナルとして投稿した。