著者: Dilip Kumar Patairya、コインテレグラフ、編纂者: Songxue、Golden Finance
1. ブロックチェーンのファイナリティを理解する
従来の金融システムでは、一度確認されたトランザクションを元に戻すことはできません。同様に、ブロックチェーン ネットワーク上でファイナリティを達成すると、トランザクションが永続的になり、ブロックチェーンに追加された後に変更できないことが保証されます。ブロックチェーンのセキュリティと信頼性を確保するには、この概念が非常に重要です。
ファイナリティは、コンセンサスを使用するブロックチェーン ネットワークを通じて実現されます。異なるブロックチェーン ネットワークは異なるコンセンサス アルゴリズムを採用しており、それぞれがプルーフ オブ ワーク (PoW)、プルーフ オブ ステーク (PoS)、実用的なビザンチン フォールト トレランスなど、トランザクションを検証してファイナリティを確保するための独自の方法を備えています。
2. ブロックチェーンにおけるファイナリティの種類
ブロックチェーンのファイナリティは、確率的、経済的、瞬間的、無条件、またはブロックチェーン全体の状態に関連付けられる場合があります。
ブロックチェーンには複数の種類のファイナリティがあり、それぞれがトランザクションとブロックの異なる程度のファイナリティと不可逆性を表します。ブロックチェーン上のファイナリティの主なタイプは次のとおりです。
確率的な最終性
ほとんどのブロックチェーン システム、特にビットコインなどの PoW コンセンサスを使用するシステムでは、ファイナリティは確率的です。ブロックがブロックに含まれた後、そのブロックがその上に配置されると、トランザクションが取り消される可能性は指数関数的に減少します。
経済的なファイナリティ
経済的ファイナリティの概念は、PoS システムに関連付けられることがよくあります。経済的な最終性の観点から、取引は最終的なものとみなされ、取り消そうとすると経済的に実行できなくなります。 PoS では、バリデーターまたはノードは担保として一定量の暗号通貨を提供する必要があります。偽の取引を承認すると、担保を失うリスクがあり、悪意のある行為が経済的に不当になります。
即時の確実性
リップル ネットワークはほぼ瞬時のファイナリティを提供し、取引が台帳に記録されると即座に確認され、取り消しが不可能になります。トランザクションは 150 人のバリデーターによって検証されます。これらのバリデーターは、35 のバリデーターで構成されるリップルの独自のノードリストにスポットを獲得する可能性があります。
無条件の確実性
取引が確認されると、完全かつ無条件に最終的な取引とみなされます。いかなる状況においても、取引が取り消されることはありません。無条件のファイナリティを達成することは難しい場合があり、多くの場合、高度に集中化された、または独自のコンセンサス方法が必要になります。
ステータスの確実性
一部のブロックチェーン システムでは、ファイナリティはトランザクションだけでなく、ブロックチェーンの完全な状態を指します。状態遷移 (トランザクションやスマート コントラクトの実行など、ブロックチェーンの状態の変化) は、完了すると変更したり元に戻したりすることはできません。アプリケーション全体の状態の正確さが重要であるスマート コントラクトのようなアプリケーションでは、状態のファイナリティを達成することが重要です。
3. ブロックチェーンにおいてファイナリティが重要な理由
ブロックチェーンのファイナリティは、トランザクションの有効性と耐久性に必要な保証を提供し、テクノロジーの信頼性と機能性の基本概念となっています。
Finality はシステムに高度なセキュリティと信頼性を提供し、トランザクションが一度確認されると変更したり取り消したりすることができないようにします。ファイナリティは、トランザクションが正当であり、ブロックチェーンに記録されていることを検証することで、同じデジタル資産が複数回使用される可能性がある二重支出問題を防ぎます。
たとえば、誰かが 1 つのビットコイン (BTC) を所有し、それを 2 つの別々のトランザクションで 2 人の異なる受取人に送金しようとした場合、二重支出が発生する可能性があります。ブロックチェーンテクノロジーはファイナリティを保証することで、このような事態の発生を防ぐことができます。トランザクションが確認され、ブロックチェーンに記録されると、デジタル資産は使用済みとみなされ、それ以降のトランザクションには使用できなくなります。
スマート コントラクトのコンテキストでは、ファイナリティが非常に重要です。買い手と売り手の間の契約の詳細は、自動実行コードであるスマート コントラクトに直接埋め込まれます。 Finality は、これらの契約の結果が決定的で変更不可能であることを保証します。
さらに、ファイナリティは、分散型アプリケーション (DApps) のアクティビティが安全で信頼できるものであることを保証するものです。 Finality は、これらのアプリケーションで行われた決定とトランザクションが元に戻せないことを保証します。さらに、ブロックチェーンはトランザクションを最終的なものにすることで、ネットワーク ユーザーとメンバーの間に信頼を築きます。トランザクションが元に戻せないことを知ることで、システムに対するユーザーの信頼が高まります。
4. ブロックチェーンのファイナリティを達成するための課題
フォーク、ネットワーク遅延、スマート コントラクトの脆弱性、51% 攻撃などの問題は、ブロックチェーン トランザクションの最終性を妨げます。
フォークは、ブロックチェーンが複数のパスに分割され、異なるバージョンのトランザクション履歴が生成されるときに発生します。コンセンサス手法はこのような意見の相違によってテストされるため、どのバージョンが正当であるかを判断することが困難になります。
たとえば、ハード フォークは、プロトコルの更新をめぐるコミュニティまたは開発者間の意見の相違によって引き起こされる可能性があります。問題が解決されるまで、さまざまな派閥が PoW ブロックチェーンをサポートし続ける可能性があり、その結果、最終決定が得られない可能性があります。
この問題は、ネットワーク遅延、つまりノード間のデータ通信の遅延によってさらに悪化します。ネットワーク接続が遅いと、ブロックチェーン ネットワーク上のトランザクション情報の伝播が遅れ、トランザクションの順序や検証エラーが発生する可能性があります。
さらに、スマート コントラクトの脆弱性は予期しない動作を引き起こし、悪意のある者がそれを悪用してトランザクションを取り消す可能性があります。同様に、PoW ブロックチェーンでネットワークのマイニング能力の 50% 以上を所有するエンティティは、ブロックチェーンの歴史を変更し、トランザクションを逆転させる可能性があります。これにより、ファイナリティとセキュリティが損なわれます。
これらの懸念により、ブロックチェーンの整合性が損なわれるため、開発者は強力なコンセンサス アルゴリズムと効率的なネットワーク プロトコルを実装して、フォークとレイテンシの問題を軽減し、タイムリーで安全なトランザクションのファイナリティを保証する必要があります。
5. ファイナリティを強化するテクノロジーとコンセンサス アルゴリズム
より長い確認期間、複数の検証、そしてアルゴランドの Pure PoS、Delegated PoS (DPoS)、HoneyBadgerBFT などの最先端のセキュリティ アルゴリズムは、ブロックチェーンの最終性を高めるのに役立つ可能性があります。
1 つのアプローチでは、確認時間が長くなり、トランザクションが最終的であるとみなされる前に、より多くの検証を行うことができます。合意に達するまでに必要な時間が延長されると、取引の有効性が確認され、取り消し不能になる可能性が大幅に高まります。
さらに、マルチ確認テクノロジー (トランザクションは複数のノードまたはバリデーターによってチェックされます) の使用により、追加のセキュリティ層が提供され、より広範な合意が確保され、エラーや悪意のある攻撃の可能性が軽減されます。
さらに、Algorand の Pure PoS、DPoS、HoneyBadgerBFT などの革新的なコンセンサス アルゴリズムが業界を変革しました。アルゴランドは、ビザンチン協定と組み合わせた PoS アプローチを使用して、トランザクションの迅速かつ不可逆的なファイナリティを保証します。
DPoS は、信頼できる代表者の少数のグループによってトランザクションが検証されるレピュテーション ベースのシステムを実装することにより、ネットワークの有効性と最終性を高めます。同様に、HoneyBadgerBFT アルゴリズムは、非同期ビザンチン コンセンサスを実装することで、悪意のあるノードやネットワーク遅延が存在する場合でもファイナリティとセキュリティを向上させます。
6. より迅速で信頼性の高い最終結果を達成するための今後の傾向と開発
基本的に、将来的により高速で信頼性の高い最終結果を達成するには、さまざまなコンセンサステクノロジー、最先端の暗号化、相互運用性の向上を組み合わせた学際的な戦略が必要です。
ハイブリッド コンセンサス モデルの露出もそのような傾向の 1 つです。これらのハイブリッド コンセンサス アルゴリズムは、さまざまなコンセンサス アルゴリズムの利点を組み合わせることで、強力なセキュリティを維持しながら、スケーラビリティとパフォーマンスの向上を目指しています。プロジェクトは、PoW テクノロジーよりも消費エネルギーがはるかに少なく、確認時間を短縮できるため、PoS 手法を導入しようとしています。
さらに、ゼロ知識 (ZK) 証明などの高度な暗号化手法やシャーディングなどの革新的なテクノロジーへの関心が高まっています。ゼロ知識証明により、当事者は個人情報を明らかにすることなく取引を検証できるため、効率とプライバシーが向上します。シャーディングは、ブロックチェーンをより小さく管理しやすい部分に分割する方法であり、ノードの計算負荷を軽減し、トランザクション処理を高速化できます。
量子コンピューティングの発展により、既存の暗号化技術が時代遅れになる可能性があり、耐量子アルゴリズムの作成が必要になります。量子の脅威に直面してもトランザクションのセキュリティとファイナリティを維持するために、ブロックチェーン ネットワークでは耐量子暗号ソリューションの研究が積極的に行われています。
もう 1 つの懸念領域は、異なるブロックチェーンがどのように相互作用するかです。 Polkadot や Cosmos などのプロトコルを使用すると、ネットワーク間のトランザクションを迅速かつシームレスに完了できます。この相互運用性により、ブロックチェーン システムの全体的な有効性が向上し、より迅速で信頼性の高い最終結果が得られます。
出典: ゴールデンファイナンス
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ブロックチェーンのファイナリティとは何ですか?なぜそれが重要ですか?
著者: Dilip Kumar Patairya、コインテレグラフ、編纂者: Songxue、Golden Finance
1. ブロックチェーンのファイナリティを理解する
従来の金融システムでは、一度確認されたトランザクションを元に戻すことはできません。同様に、ブロックチェーン ネットワーク上でファイナリティを達成すると、トランザクションが永続的になり、ブロックチェーンに追加された後に変更できないことが保証されます。ブロックチェーンのセキュリティと信頼性を確保するには、この概念が非常に重要です。
ファイナリティは、コンセンサスを使用するブロックチェーン ネットワークを通じて実現されます。異なるブロックチェーン ネットワークは異なるコンセンサス アルゴリズムを採用しており、それぞれがプルーフ オブ ワーク (PoW)、プルーフ オブ ステーク (PoS)、実用的なビザンチン フォールト トレランスなど、トランザクションを検証してファイナリティを確保するための独自の方法を備えています。
2. ブロックチェーンにおけるファイナリティの種類
ブロックチェーンのファイナリティは、確率的、経済的、瞬間的、無条件、またはブロックチェーン全体の状態に関連付けられる場合があります。
ブロックチェーンには複数の種類のファイナリティがあり、それぞれがトランザクションとブロックの異なる程度のファイナリティと不可逆性を表します。ブロックチェーン上のファイナリティの主なタイプは次のとおりです。
確率的な最終性
ほとんどのブロックチェーン システム、特にビットコインなどの PoW コンセンサスを使用するシステムでは、ファイナリティは確率的です。ブロックがブロックに含まれた後、そのブロックがその上に配置されると、トランザクションが取り消される可能性は指数関数的に減少します。
経済的なファイナリティ
経済的ファイナリティの概念は、PoS システムに関連付けられることがよくあります。経済的な最終性の観点から、取引は最終的なものとみなされ、取り消そうとすると経済的に実行できなくなります。 PoS では、バリデーターまたはノードは担保として一定量の暗号通貨を提供する必要があります。偽の取引を承認すると、担保を失うリスクがあり、悪意のある行為が経済的に不当になります。
即時の確実性
リップル ネットワークはほぼ瞬時のファイナリティを提供し、取引が台帳に記録されると即座に確認され、取り消しが不可能になります。トランザクションは 150 人のバリデーターによって検証されます。これらのバリデーターは、35 のバリデーターで構成されるリップルの独自のノードリストにスポットを獲得する可能性があります。
無条件の確実性
取引が確認されると、完全かつ無条件に最終的な取引とみなされます。いかなる状況においても、取引が取り消されることはありません。無条件のファイナリティを達成することは難しい場合があり、多くの場合、高度に集中化された、または独自のコンセンサス方法が必要になります。
ステータスの確実性
一部のブロックチェーン システムでは、ファイナリティはトランザクションだけでなく、ブロックチェーンの完全な状態を指します。状態遷移 (トランザクションやスマート コントラクトの実行など、ブロックチェーンの状態の変化) は、完了すると変更したり元に戻したりすることはできません。アプリケーション全体の状態の正確さが重要であるスマート コントラクトのようなアプリケーションでは、状態のファイナリティを達成することが重要です。
3. ブロックチェーンにおいてファイナリティが重要な理由
ブロックチェーンのファイナリティは、トランザクションの有効性と耐久性に必要な保証を提供し、テクノロジーの信頼性と機能性の基本概念となっています。
Finality はシステムに高度なセキュリティと信頼性を提供し、トランザクションが一度確認されると変更したり取り消したりすることができないようにします。ファイナリティは、トランザクションが正当であり、ブロックチェーンに記録されていることを検証することで、同じデジタル資産が複数回使用される可能性がある二重支出問題を防ぎます。
たとえば、誰かが 1 つのビットコイン (BTC) を所有し、それを 2 つの別々のトランザクションで 2 人の異なる受取人に送金しようとした場合、二重支出が発生する可能性があります。ブロックチェーンテクノロジーはファイナリティを保証することで、このような事態の発生を防ぐことができます。トランザクションが確認され、ブロックチェーンに記録されると、デジタル資産は使用済みとみなされ、それ以降のトランザクションには使用できなくなります。
スマート コントラクトのコンテキストでは、ファイナリティが非常に重要です。買い手と売り手の間の契約の詳細は、自動実行コードであるスマート コントラクトに直接埋め込まれます。 Finality は、これらの契約の結果が決定的で変更不可能であることを保証します。
さらに、ファイナリティは、分散型アプリケーション (DApps) のアクティビティが安全で信頼できるものであることを保証するものです。 Finality は、これらのアプリケーションで行われた決定とトランザクションが元に戻せないことを保証します。さらに、ブロックチェーンはトランザクションを最終的なものにすることで、ネットワーク ユーザーとメンバーの間に信頼を築きます。トランザクションが元に戻せないことを知ることで、システムに対するユーザーの信頼が高まります。
4. ブロックチェーンのファイナリティを達成するための課題
フォーク、ネットワーク遅延、スマート コントラクトの脆弱性、51% 攻撃などの問題は、ブロックチェーン トランザクションの最終性を妨げます。
フォークは、ブロックチェーンが複数のパスに分割され、異なるバージョンのトランザクション履歴が生成されるときに発生します。コンセンサス手法はこのような意見の相違によってテストされるため、どのバージョンが正当であるかを判断することが困難になります。
たとえば、ハード フォークは、プロトコルの更新をめぐるコミュニティまたは開発者間の意見の相違によって引き起こされる可能性があります。問題が解決されるまで、さまざまな派閥が PoW ブロックチェーンをサポートし続ける可能性があり、その結果、最終決定が得られない可能性があります。
この問題は、ネットワーク遅延、つまりノード間のデータ通信の遅延によってさらに悪化します。ネットワーク接続が遅いと、ブロックチェーン ネットワーク上のトランザクション情報の伝播が遅れ、トランザクションの順序や検証エラーが発生する可能性があります。
さらに、スマート コントラクトの脆弱性は予期しない動作を引き起こし、悪意のある者がそれを悪用してトランザクションを取り消す可能性があります。同様に、PoW ブロックチェーンでネットワークのマイニング能力の 50% 以上を所有するエンティティは、ブロックチェーンの歴史を変更し、トランザクションを逆転させる可能性があります。これにより、ファイナリティとセキュリティが損なわれます。
これらの懸念により、ブロックチェーンの整合性が損なわれるため、開発者は強力なコンセンサス アルゴリズムと効率的なネットワーク プロトコルを実装して、フォークとレイテンシの問題を軽減し、タイムリーで安全なトランザクションのファイナリティを保証する必要があります。
5. ファイナリティを強化するテクノロジーとコンセンサス アルゴリズム
より長い確認期間、複数の検証、そしてアルゴランドの Pure PoS、Delegated PoS (DPoS)、HoneyBadgerBFT などの最先端のセキュリティ アルゴリズムは、ブロックチェーンの最終性を高めるのに役立つ可能性があります。
1 つのアプローチでは、確認時間が長くなり、トランザクションが最終的であるとみなされる前に、より多くの検証を行うことができます。合意に達するまでに必要な時間が延長されると、取引の有効性が確認され、取り消し不能になる可能性が大幅に高まります。
さらに、マルチ確認テクノロジー (トランザクションは複数のノードまたはバリデーターによってチェックされます) の使用により、追加のセキュリティ層が提供され、より広範な合意が確保され、エラーや悪意のある攻撃の可能性が軽減されます。
さらに、Algorand の Pure PoS、DPoS、HoneyBadgerBFT などの革新的なコンセンサス アルゴリズムが業界を変革しました。アルゴランドは、ビザンチン協定と組み合わせた PoS アプローチを使用して、トランザクションの迅速かつ不可逆的なファイナリティを保証します。
DPoS は、信頼できる代表者の少数のグループによってトランザクションが検証されるレピュテーション ベースのシステムを実装することにより、ネットワークの有効性と最終性を高めます。同様に、HoneyBadgerBFT アルゴリズムは、非同期ビザンチン コンセンサスを実装することで、悪意のあるノードやネットワーク遅延が存在する場合でもファイナリティとセキュリティを向上させます。
6. より迅速で信頼性の高い最終結果を達成するための今後の傾向と開発
基本的に、将来的により高速で信頼性の高い最終結果を達成するには、さまざまなコンセンサステクノロジー、最先端の暗号化、相互運用性の向上を組み合わせた学際的な戦略が必要です。
ハイブリッド コンセンサス モデルの露出もそのような傾向の 1 つです。これらのハイブリッド コンセンサス アルゴリズムは、さまざまなコンセンサス アルゴリズムの利点を組み合わせることで、強力なセキュリティを維持しながら、スケーラビリティとパフォーマンスの向上を目指しています。プロジェクトは、PoW テクノロジーよりも消費エネルギーがはるかに少なく、確認時間を短縮できるため、PoS 手法を導入しようとしています。
さらに、ゼロ知識 (ZK) 証明などの高度な暗号化手法やシャーディングなどの革新的なテクノロジーへの関心が高まっています。ゼロ知識証明により、当事者は個人情報を明らかにすることなく取引を検証できるため、効率とプライバシーが向上します。シャーディングは、ブロックチェーンをより小さく管理しやすい部分に分割する方法であり、ノードの計算負荷を軽減し、トランザクション処理を高速化できます。
量子コンピューティングの発展により、既存の暗号化技術が時代遅れになる可能性があり、耐量子アルゴリズムの作成が必要になります。量子の脅威に直面してもトランザクションのセキュリティとファイナリティを維持するために、ブロックチェーン ネットワークでは耐量子暗号ソリューションの研究が積極的に行われています。
もう 1 つの懸念領域は、異なるブロックチェーンがどのように相互作用するかです。 Polkadot や Cosmos などのプロトコルを使用すると、ネットワーク間のトランザクションを迅速かつシームレスに完了できます。この相互運用性により、ブロックチェーン システムの全体的な有効性が向上し、より迅速で信頼性の高い最終結果が得られます。
出典: ゴールデンファイナンス