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Zililqa(ジリカ)とは?歴史や仕組みを初心者にも分かりやすく解説2

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スケーラビリティ問題解決を目的に独自言語の開発や独自技術を組み込んで開発された仮想通貨Zililqaの誕生までの道のりや特徴を解説しましたが、本日も引き続きZililqaについてもう少し詳しく解説をしていきます。

 

 

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ZilliqaのコンセンサスアルゴリズムPBFT

 

 

 

既存の仮想通貨やスマートコントラクトプラットホームには何らかのスケーラビリティ問題を抱えていると言われています。

これは1秒間に処理できるトランザクション数が限られていることが起因しており、今後開発される仮想通貨にはトランザクション処理能力の高度化が要求されていますが、Zilliqaは早くからこれらの問題に着眼しています。

その一つであるのがPBFT(=Practical Byzantine Fault Tolerance:ラクティカル・ビザンチン・フォールト・トレランス)と呼ばれるコンセンサスアルゴリズムの使用であり、さまざまな仮想通貨で度々取り上げられる問題の一つとして知られるビサンチン問題に対する寛容性を保有しているシステムです。

 

 

ビサンチン問題とは

 

 

ビサンチン問題とは正しくは「Byzantine Generals Problem」“ビサンチン将軍問題”と言い、相互に通信し合っているP2Pネットワーク上において、通信や個々のノードが故障などが起こった際、原因が何か特定できない、または複数の原因が関連しているため対策がしづらいと言われています。

故障ではなく悪意を持った者によって故意に偽の情報を通信する可能性が発生した場合、全体に正しい合意を形成できるかが問題となっているもので、問題が解決し、政情に稼働するシステムの事をBFT(=Byzantine Fault Tolerance:ビザンチン・フォールト・トレランス)を持つと言います。

 

 

3段階で行われるマイニングの正当性確認

 

 

 

Zilliqaは、シビル攻撃(Sybil Attack)を防ぐため、マイナー検証にはPow(Proof of Work)を使用し、合意にはPBFT(=Practical Byzantine Fault Toleranceを使用しています。

 

Zilliqaのバージョンのマイニングは、従来のマイニングで消費されるエネルギーよりも少なく、マイナー報酬は各マイナーによる有効な署名の貢献に基づいているため、既存の勝者と比較してより均等に分配された報酬がすべてのモデルに適用されます。

 

ZilliqaではこのPBFTと呼ばれるコンセンサスアルゴリズムを導入しており、中央管理者を決めて効率よく管理しており、権限が特定のものに集中しない様に中央管理者は時折入れ替わるようにビューチェンジプロトコルが設定されているほか、3段階でマイニングの正当性に対する確認を図っています。

●第1段階 (Pre-prepare phase=前準備フェイズ)
このフェーズではグループが次に合意すべきレコード(我々の場合TX-Block)をリーダーがアナウンスする。
●第2段階 (Prepare phase=準備フェイズ)
pre-prepareメッセージを受け取ると、各ノードその正確性を検証し、prepareメッセージを他の全てのノードにマルチキャストする。
●第3段階 (Commit phase=コミットフェイズ)
2/3超のprepareメッセージを受け取ると、ノードはcommitメッセージをグループにマルチキャストする。最後に十分な数のノードが同じ決定をしたことを確認するために2/3超のcommitメッセージが来るまで待機する全ての正直なノードは同じ有効なレコードを受け入れることになる。

※引用元:Zilliqaテクニカルホワイトペーパー

このPBFTでは、正当なリーダーが各フェイズを開始し、十分な量の票数を獲得すると次のプロセスへと進められます。

 

万が一リーダーがビサンチンであった場合、コンセンサスプロトコル全体を停止させられます。
この問題を解決するため、PBFTではビサンチンリーダーから正当なリーダーへと置き換えるビューチェンジプロトコルが設定されています。

また、制限時間内に進捗が得られなかった場合、リーダの置き換え提案が可能で、2/3を超えるノードが不信任と評価した場合には次のリーダーへと引き継がれます。

 

 

PBFT のメリットとデメリット

 

 

Zilliqa がPBFTを導入している背景には大きなメリットが得られるためですが、実はデメリットもあると言われています。

PBFTのメリットとしては承認作業において、正当に承認されているかどうか明確に分かることで、他のコンセンサスアルゴリズムではPBFTのように確認する仕組みは存在していません。
また、マイニング報酬がPoWの場合、正しく一番早く計算出来たマイナーへ支払われますが、PBFTではマイナー全員に支払われるため、一定期間安定して報酬を受け取れます。

マイナーに取って安定した報酬が受け取れるという大きなメリットがある反面、多くのノードとの連絡は常に必要とされている点でデメリットだと言われています。

しかしこのデメリットも前向きな解釈をすると、密なコミュニケーションが図れていると考えられるため、マイナーによって受け取り方がメリットにもデメリットにもなるようです。

 

 

Zilliqaの将来性

 

 

Zilliqaの強みはなんといっても処理速度の速さでこれは取引速度の速さでもあり、この最大のメリットをどこまでZilliqaが生かしていくかが大きく飛躍する鍵を握っていると言っても過言ではないでしょう。

 

今月に入り、コーラーで世界シェア率1、2位を争う大手飲料水メーカーのペプシが「Project Proton」と呼ばれるプロジェクトを実施。
このプロジェクトは、Zilliqaのブロックチェーンプラットフォームを使い、プログラムによるエンドツーエンドのサプライチェーンの調整を今年3月にアジア地域で行われたトライアルを支援したことが発表されています。

 

この件に関してペプシアジア、中東、および北アフリカ地域における消費者エンゲージメント担当ディレクターファリダ・シャクシール(Farida Shakhshir)氏は結果は有望であったと語っており、今後もさまざまな条件の下で複数うのキャンペーンを実施する予定であることを語っていま

このような大手企業との連携をどれだけ多く図れるかが鍵となりますが、今後を期待できる通貨の一つと言えそうです。

※参考サイト:
Zililqa公式サイト
公式ブログ
ホワイトペーパー 



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