新しいパブリックチェーンShardeum:シャーディングの別の可能性

ブロックチェーンのスケーラビリティは、その大規模な適用を制約する重要な要因の一つです。この問題を解決するために、シャーディング技術が登場しました。シャーディングは、ネットワーク内のノードをより小さなグループに分け、異なるトランザクションセットを処理し、並行処理を実現することで、全体の取引処理能力を向上させます。

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しかし、シャーディング技術の実現は容易ではありません。主な課題には次のものが含まれます:

1. ネットワークシャーディングを行う方法、つまり全ネットワークのノード/バリデーターがどのシャードに属するかを決定すること;

2. 取引シャーディングを行う方法、つまり各取引をどのシャードに割り当てて処理するかを決定する;

3. 状態シャーディングをどのように行うか、つまりブロックチェーンデータが異なるシャードにどのように保存されるか;

4. システム全体のセキュリティが影響を受けないようにするにはどうすればよいですか。

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現在業界では、Zilliqa、Harmony、Elrond、Nearなど、複数のプロジェクトがシャーディング技術の探求を行っています。これらのプロジェクトはそれぞれ独自の解決策を提案していますが、依然としていくつかの共通の問題が存在します:

1. クロスシャーディング取引で、シャーディングの連続実行を回避しつつ、取引の原子性を確保する方法;

2. ネットワークに新たに追加されるノードの数が完全なシャーディングを構成するのに不足している場合、これらの余分なノードをどのように処理しますか。

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これらの問題に対して、新しいパブリックチェーンプロジェクトShardeumは2つの革新的な解決策を提案しました:

1. 取引レベルのコンセンサス

Shardeumは、ブロックレベルではなくトランザクションレベルのコンセンサスメカニズムを採用しています。各トランザクションは、ブロック/シャーディングにパッケージ化される前に、受信順に処理およびコンセンサスされます。これにより、他のプロジェクトのように連続処理する必要なく、クロスシャーディングトランザクションを同時に処理できます。トランザクションレベルのコンセンサスは、原子的処理を保証するために必要な複雑さを排除し、秒単位の確認と低遅延を実現します。

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2. 動的状態シャーディング

Shardeumは動的状態シャーディングを採用しており、各ノードが異なるかつ重複したアドレス範囲を保持できます。これにより複雑性は増しますが、真の線形スケーラビリティを実現できます。アドレス空間とノードの対応関係の動的変化に加え、新しいデータ可用性証明メカニズムによって、Shardeumは近似的な線形スケーラビリティを実現できます。

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現在、Shardeumはテストネットでその技術力を示しました。2022年8月、完全なシャーディング機能を持つテストネットLiberty 2.0において、ERC20トークンの転送を通じて100TPSの処理能力を成功裏に示しました。他のプロジェクトが数年かかって達成するTPSレベルに対し、Shardeumはテストネットを立ち上げてから4ヶ月足らずでこの目標を達成しました。

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Shardeumはまだ開発段階にありますが、その革新的な技術的提案はブロックチェーンのシャーディング分野に新たな可能性をもたらしました。成功裏に実現できれば、ブロックチェーンのスケーラビリティを大幅に向上させ、大規模なブロックチェーンの応用への道を開くことが期待されます。

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もちろん、技術革新の道は決して平坦ではありません。Shardeumの提案が大規模な実際の応用の試練に耐えられるかどうかは、まださらなる検証を待つ必要があります。しかし、いずれにせよ、ブロックチェーンのスケーラビリティという重要な問題に関するあらゆる探求と試みは、業界が注目し支援する価値があります。古い言葉にあるように、「座って議論するよりも、立ち上がって行動する方が良い」です。継続的な実践と探求を通じて、ブロックチェーン技術は真の突破口を実現し、大規模な応用の新しい時代を迎えることができます。

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