【バイナンスアカデミー翻訳】合意形成アルゴリズムについて

仮想通貨

仮想通貨取引所の最大手である「バイナンス」が、仮想通貨やブロックチェーンを学べるサイトをオープンしました。

その名も「バイナンスアカデミー」

ところが早速勉強しようと思ってみても、日本語に対応していません。

なので韓国語バージョンを参考に、どんなことが書いてあるのか翻訳してみました。

第一回目はサイト内のカテゴリ「ブロックチェーン」から、「合意形成アルゴリズムとは?」の部分を紹介したいと思います。

1.バイナンスアカデミーでの本文

これから翻訳する記事はバイナンスアカデミーの「合意形成アルゴリズムとは?」という記事の韓国語版です。

実際の記事はこちらになります。
https://www.binance.vision/ko/blockchain/what-is-a-blockchain-consensus-algorithm

以下、私が翻訳した日本語版です。(できるだけ原文に近いように翻訳しています)

ブロックチェーンの合意形成アルゴリズムとは?
暗号通貨においての合意形成アルゴリズムとは、全てのブロックチェーンネットワークにおける革新的な要素であり、分散化されたシステムの無欠性とセキュリティ性を維持させる役割を担っています。
最初の合意形成アルゴリズムであった作業証明(POW,Proof of Work)はサトシ・ナカモトによって設計され、ビザンチン障害を克服するための方法としてビットコインに適用されました。

合意形成アルゴリズム
合意形成アルゴリズムは、ブロックチェーンネットワークに合意を達成させるメカニズムであると定義することができます。
パブリック(脱中央化された)ブロックチェーンは分散化されたシステムで構成されています。
中央権威体に依存しないので、分散化されたノードはトランザクションの有効性に合意する必要があります。
これが、まさに合意形成アルゴリズムの始まりになります。
合意形成アルゴリズムは、プロトコルの規則が遵守されているのかを確認し、全てのトランザクションが信頼できる方式で進行されていることを保障し、コインが一度だけ使われるようにします。

さて、多様な合意形成アルゴリズムを本格的に見ていく前に、まずアルゴリズムとプロトコルの相違点から見ていきましょう。

合意アルゴリズムVSプロトコル
アルゴリズムとプロトコルはよく代用されることがありますが、完全に同じものであるという訳ではありません。
簡単に説明すると「プロトコルはブロックチェーンの基本規則」であり「アルゴリズムはこれらの規則を扱うメカニズム」であると定義することができます。

金融システムにおいて広く使われているものの他に、ブロックチェーンの技術は多様な事業に適用することができますし、色々な用途にも適合することもできます。
ただし、どのような状況下においても、ブロックチェーンネットワークはシステムの作動方式を決定するプロトコルの上に構築されているものであり、よってシステムの全ての要素とネットワークの参加者たちは、基本プロトコルの規則に則らなければなりません。

プロトコルの規則とは何なのか。
アルゴリズムはこのような規則を遵守し、求める結果物を導き出すために、どのような手順を踏まなければいけないのかをシステムに指示します。
例を挙げるならば「ブロックチェーンの合意形成アルゴリズム」は「トランザクションとブロックの有効性を決定するもの」です。
つまり「ビットコインとイーサリアム」はプロトコルであり、「作業証明と持分証明(PoS,Proof)」はこれらの合意形成アルゴリズムであると言えます。

より詳しく説明するならば、ビットコインのプロトコルはノードが相互作用する方法とデータが転送される方法、ブロックの検証を成功させるための必要条件を定義するという点を考慮しなければなりません。
一方、合意形成アルゴリズムは残高と署名を検証し、トランザクションを承認し、実際にブロックの有効性を検査します。
そしてこの全てはネットワークの合意に掛かっています。

合意アルゴリズムの種類
いくつか類型の合意アルゴリズムがあります。もっとも一般的なのは「作業証明」と「持分証明」です。セキュリティ性と機能性、拡張性の均衡を考慮する場合、それぞれメリット・デメリットを持っています。

作業証明(PoW, Proof of Work)

作業証明という合意形成アルゴリズムは初めて作られた合意形成アルゴリズムになります。
これはビットコインを筆頭に、多くの暗号通貨で適用されています。
作業証明アルゴリズムはマイニングを行う過程で、必須的な部分になります。

マイニングにおいて作業証明は数多くのハッシュを含んでおり、演算能力が大きければ大きいほど、1秒あたりにより多くのハッシングを試みることができるようになります。
つまり高いハッシュレートを持ったマイナーであるほど、次のブロック(ブロックのハッシュ)に対する有効な解決策を見つける可能性が高まるということです。
作業証明の合意アルゴリズムは、分散化されたネットワークノードが合意を達成した場合に限り、新しいブロックのトランザクションを検証します。
そして、これをブロックチェーンに追加できるようにし、マイナーによって提供されたブロックのハッシュが有効な作業証明であるという点に同意することになります。

持分証明(PoS, Proof of Stake)

持分証明という合意形成アルゴリズムは、2011年に作業証明の代案として開発されました。
持分証明は作業証明と類似した目標を共有していますが、特別に新しいブロックを検証する際、いくつか根本的な違いと特異点があります。

簡単に説明すると、持分証明という合意形成アルゴリズムは作業証明のマイニング過程を、参加者のステークによってブロックを検証することで代替します。
各ブロックの有効性の検査者(forgerまたはminterとも呼ぶ)は、割り当てられた演算能力ではない暗号通貨に対する投資によって決定されます。
各持分証明のシステムはそれぞれ違う方式でアルゴリズムを具現化することができますが、一般的にブロックチェーンは、ノードにおけるコインの量と年齢(どれだけ長くコインを保有していたか、もしくはステークされていたか)を考慮して任意に選出する方式と、無作為に選出する方式とを通じてセキュリティ性を確保しています。

イーサリアム・ブロックチェーンは、現在作業証明アルゴリズムに基づいていますが、ネットワークの拡張性を高めるために、作業証明を持分証明へと交替させる「キャスパープロトコル」がリリースされようとしています。

合意形成アルゴリズムが暗号通貨にとって重要な理由
先述した通り、合意形成アルゴリズムは暗号通貨ネットワークの無欠性とセキュリティ性を維持するために重要な役割を担っています。
合意形成アルゴリズムは分散化されたノードが、どのバージョンのブロックチェーンが本当のバージョンであるかの合意ができるようになっています。
デジタル経済システムがしっかりと作動するためには、現段階ではブロックチェーンでの合意が必須となっています。

作業証明という合意形成アルゴリズムは、ビザンチン将軍問題を解決する最高の解決策と見なされ、これはビットコインをビザンチン障害を解決するシステムとして誕生させたと言えます。
これは、ビットコインのブロックチェーンが51%攻撃(もしくは多数の攻撃)などの攻撃に対して、非常に強固であるということです。
ネットワークが脱中央化されているだけでなく、作業証明アルゴリズムを使用しているからです。
マイニング過程に掛かる高額な費用も、マイナーたちがネットワークを妨害するために、自分たちの資源を投資することを非常に難しくさせています。

以上、バイナンスアカデミーの「ブロックチェーンの合意形成アルゴリズムとは」の韓国語バージョンを翻訳し、引用させていただきました。(できるだけ原文に近いように翻訳しました)

2.え…むずっ…

え、これめっちゃ難しくないですか(笑)

専門用語バンバン出てくるから、結局他のサイトググりながら翻訳することになりました。

もっと分かりやすいのを想像していたのに…

色々と調べながら翻訳したので、個人的にすごい勉強になったのは確かです。

たしかに、こういうことを続けていたら、仮想通貨についてだいぶ詳しくなれそうですね。頑張ってみます。

というわけで、今回は「バイナンスアカデミーにはこんな感じのことが書かれていますよ」という記事でした。雰囲気だけでも感じていただけたら幸いです。

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