次世代のWebのためのスケーラブルでインターオペラブルかつ安全なネットワークプロトコル

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いかなるタイプのブロックチェーンにおけるいかなるデータ

Polkadotはトークンに限らず任意のデータをブロックチェーン間で送受信することができるネットワーク・プロトコルです。

これは、Polkadotがクロスチェーンレジストリとクロスチェーンコンピュテーションのようなものが可能な真のマルチチェーンのアプリケーション環境であることを意味します。

Polkadotはパブリック、オープン、パーミンションレス、プライベート、パーミッションドチェーンに関わらずデータを送受信できます。

つまりプライベートチェーンにおける閲覧制限のあるデータを取得しパブリックブロックチェーン上で、アプリケーションを作ることができます。例えば、学校の記録を管理するプライベートないしパーミッションドチェーン上のデータがパブリックブロックチェーンにおける学位証明のスマートコントラクトで使われるなどが考えらます。

ネットワーク構造

パラチェーン:アプリケーション固有のブロックチェーン

パラチェーンはPolkadotネットワークを構成する並列化されたチェーンです。各々のパラチェーンはアプリケーションに最適化した独自のアーキテクチャーを持っています。パラチェーンはトランザクションの並列処理を行うことでスケーラビリティをもたらします。パラチェーンはリレーチェーンにつながり安全性を得ることができます。

リレーチェーン:パラチェーンへの接続と検証

リレーチェーンがPolkadotネットワークを接合します。これは、パラチェーンやリレーチェーン内のメッセージを保護ています。メッセージは、トランザクションまたは任意のデータを扱うこともできます。

ブリッジ:Polkadotを外部のブロックチェーンに接続する

ブリッジはEthereumやBitcoinといったPolkadotのリレーチェーンではなく独自のセキュリティを持った独立したブロックチェーンと通信を可能にする特別なパラチェーンです。

ネットワークの役割

バリデーター:リレーチェーンブロックを作る

バリデーターはブロックを検証しリレーチェーンにブロックを追加する為にフルノードを持っています。バリデーターはコレイターからパラチェーンに追加される候補のブロックを受け取り検証します。そして、正当なパラチェーンのブロックヘッダーをリレーチェーンに送ります。

コレイター:パラチェーン上の一括取引

コレイターはパラチェーンのトランザクションを収集しブロックの中のトランザクションを監視します。そして、ブロックの証明書をバリデーターに送ります。コレイターはフィッシャーマンとしても機能することができます。

ノミネーター:バリデータを指名する

ノミネーターは賭け金を各自で選択し、バリデーターに自己責任で賭けます。ノミネーターが賭けたバリデーターが報酬を受けるか罰せられた場合、ノミネーターも同様の報酬もしくは罰を受けます。

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最高の技術での構築

PolkadotのリレーチェーンはParity Technologiesが過去にEthereumやBitcoin, 企業向けブロックチェーンを作る中で学んだ知識を結集させたブロックチェーンのフレームワークであるSubstrateで作られています。

Polkadotのステートマシンは非常に性能の高い仮想環境であるWebAssembly(Wasm)にコンパイルされます。 Wasmは、グーグル、アップル、マイクロソフト、Mozillaなどの大手企業が大規模なエコシステムを形成し標準化する為に開発を行っています。

PolkadotのネットワークはP2Pアプリケーションのための柔軟なクロスプラットフォーム・ネットワーク・フレームワークであるlibp2p、を使用しています。将来の分散型アプリケーションのための標準であることを位置付け、libp2pはPolkadotエコシステムにおけるピア発見と通信を処理します。

PolkadotのRuntimeは、幅広い開発者にアクセスするために、Rust、C ++、およびGolangでコーディングされています。

トランザクションの並行処理

パラチェーンはPolkadotに接続する為の特別なブロックチェーンです。パラチェーン内では独自のユースケースに特化した特徴を持ち独自のガバナンスを保持できます。

パラチェーン間のやり取りは並列処理で行われます。これは高いスケーリング能力を持つシステムを可能にします。

トランザクションはチェーン間に伝達され一定期間内にさらに多くのトランザクションをさばくことができます。

現在のメソッド:
単一のトランザクション

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Polkadotのメソッド:
マルチトランザクションの並列処理

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優れたセキュリティモデル

Proof of WorkとProof of Stakeのシステムにおいて、ネットワークを安全に保つためにリソースの取り合いが行われます。そしてブロックチェーンが大規模なコミュニティに成長するまで簡単に攻撃されるリスクがあります。

Polkadotはセキュリティをプールするということなるアプローチを取ります。これはブロックチェーンのセキュリティがまとめられ全てのブロックチェーンに適応されることを意味します。

Polkadotへブロックチェーンを接続することによって開発者は最初からブロックチェーンの安全性を保つことができます。

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透明なオンチェーンガバナンス

プロトコルのアップデートは透明なオンチェーン投票によってチェーンの分岐なしに行うことができます。なので、プロトコルの開発はプロセスが明確でないことによる失速が起こりえません。リレーチェーンは衝突を解決しネットワークをアップデートするために透明性が高く、ルールが守られる洗練されたガバナンスを用いています。

DOTトークンは提案の整理、採択、投票などガバナンスの意思決定プロセスに参加することに使われます。

パラチェーンでは、独自のガバナンスメカニズムを設計し他のパラチェーンに影響を与えることなく自由を最大化することを可能にするよう設計されています。

Polkadotのガバナンスについては、こちらをご覧ください
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GRANDPA: 信頼に足るコンセンサスアルゴリズム

Polkaodtは最も安全で耐性に強いネットワークを築く為に、GRANDPA (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement) コンセンサスを使っています。

優れたネットワーク条件の下では、GRANDPAは、ほぼ瞬時にブロックを確定することができます。ネットワークの分離など悪いネットワーク環境下でも、一度問題が解決すれば一気に大量のブロック(理論的には数百)を確定することができます。

GRANDPAの詳細については、こちらをご覧ください

ロードマップ

Polkadotの開発は、インターオペラビリティ、セキュリティ、スケーラビリティ、そしてイノベイションのための最も堅牢なプラットフォームを提供するための軌道に乗っています。Polkadotは2019年の終わりに1つのリレーチェーンと複数のパラチェーンと共にジェネシスブロックをローンチすることを目指しています。その後にネットワークは約100のパラチェーンが段階的につながっていきます。

  • 2018, June
    POC-2

  • Oct
    POC-3
    Final Consensus
    GRANDPA

  • 2019, Jan

  • Apr
    POC-4
    Final Staking
    Algo


  • Polish & Optimization


  • POC-5
    Interchain Message Passing
    BABE Block Production
    Parachain Auction Module


  • 1.0 Release Candidate 1


  • 1.0 RCL
    1.0 Final


  • Genesis

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Polkadotの上に構築しているチームを見ませんか?いくつかの例:

WebAssemblyのスマートコントラクトを動かすスマートコントラクトチェーン(EdgewareCharred Cherry testnet テストネット)

全てのファイルストレージチェーンをキュレーションされたデータセットに繋げるデータキュレーションネットワーク(Ocean Protocol

Polkadotネットワーク内でオフチェーンの情報を使用可能にするオラクルチェーン(ChainLink

アカウントをアイデンティティと繋げることによって他のパラチェーンにより少ないアカウントでアクセスすることを可能にするアイデンティティチェーン(Speckle OS

Bitcoin, Ethereum, Bitcoin Cash, Litecoin, Zcashなどのブリッジを通して全てのポートフォリオのアセットを1つのチェーンで管理することを可能にするフィナンシャルチェーン。(ChainX, Katallassos

マシン・ツー・マシン通信のためのIoT基準を規定するInternet of Thingsチェーン(MXC Protocolプロトコル)

ゼロ知識証明または既存のZK-snarksチェーンにブリッジするチェーン(Zerochain)

オンチェーンに情報を保存するインセンティブのあるファイルストレージチェーン

超高速取引(Blink Network)での決済用チェーン

Ethereumとのブリッジ。EthereumのスマートコントラクトがPolkadotネットワークとやり取りを行なえます。

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