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DFINITYホワイトペーパー日本語訳1

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本稿について

本稿では、DFINITY White Paper:Consensus Systemのうち「ABSTRACT」と第1章「PROLOGUE」の日本語訳を掲載します。

原文はこちらになります。

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DFINITYテクノロジオーバービューシリーズ コンセンサスシステム(修正版V1)

Timo Hanke, Mahnush Movahedi, Dominic Williams

要諦

DFINITYブロックチェーンコンピュータは安全で高性能かつ柔軟なコンセンサスメカニズムを提供します。初めは許可制参加モデル用に定義されたものですが、このコンセンサスメカニズム自体はシビルアタックに抵抗するあらゆる方法(例えばプルーフオブワークやプルーフオブステーク)と組み合わせてオープンな参加モデルを作ることができます。DFINITYの最大の強みは最も困難なプルーフオブステークの場合において発揮されます。

中核部分ではDFINITYは非中央集権型のランダムビーコンを有しています。ランダムビーコンはVRF(筆者注:verifiable random function, 検証可能なランダム関数)としてふるまい、時間とともにアウトプットのストリームを生成します。ランダムビーコンの背後にある最新のテクノロジは、ユニークで決定論的な、ノンインタラクティブの、DKGフレンドリな閾値署名スキームの存在をもとにしています。このようなスキームの例として知られているのは、ペアリングベースのものか、BLSから生まれたものだけです[3, 10]。

DFINITYブロックチェーンはDFINITYビーコンの上にレイヤを形成し、DFINITYビーコンをリーダー選出とリーダーランキングのためのランダム性のソースとして使用します。ブロックの提案をしているリーダーのランクに基づいてチェーンには「重み付け」がされており、重みは競争関係にあるチェーンのうちどれを選ぶか決めるために使われます。DFINITYブロックチェーンは公証プロセスによりさらに強固になります。公証はファイナリティが得られるまでの時間を劇的に改善するとともに、Nothing-at-Stake攻撃やセルフィッシュマイニングを排除します。

DFINITYのコンセンサスアルゴリズムは、ランダムビーコンがドライブする継続的な定足数選択を通じてスケーリングするように作られています。実際、DFINITYのブロックタイムは数秒であり、トランザクションのファイナリティもたった2コンファメーションで完了します。このシステムはネットワーク分裂などに見られるネットワーク同期の一時的な喪失にうまく対処しながらも、同期中は確実な安全性を提供します。

1 プロローグ

DFINITYは非中央集権型ネットワークのデザインで、DFINITYのプロトコルはピアトゥピアネットワーク上で動く信頼性のある「仮想ブロックチェーンコンピュータ」を生成します。そして、そこではソフトウェアをインストールしたり、スマートコントラクトのタンパープルーフモードでソフトウェアを実行したりすることができます。目標はDFINITYの仮想コンピュータが高速に計算をファイナライズすること(短いブロックタイムと「コンファメーション」として少数のブロックだけしか必要としないことによる)と予測可能なパフォーマンスをもたらすこと(コンファメーションから次のコンファメーションまでの時間をほぼ一定に保つことによる)、また計算キャパシティとストレージキャパシティがそのサービス需要の高まりにつれて際限なくスケールアップできること(別の資料で述べている最新の検証メカニズムとシャーディングシステムによる)です。プロトコルは、確実に致命的となる割合には満たない程度のノードをコントロールする攻撃者に対してセキュアでなくてはならず、暗号学的なランダム性を生成せねばならず(ランダム性は先進的なDappsに必須です)、DFINITYネットワークが数百万ノードの規模まで大きくなったとしても非中央集権の系を維持せねばなりません。

DFINITYには、コンセンサスバックボーン、スマートコントラクト言語、仮想マシン、コントラクト同時実行モデル、デーモンコントラクト、ピアトゥピアネットワークとセキュアな伝送、ガバナンス機構、スケーリング手法などの一連の技術が導入されます。全てがDFINITYの独立したイノベーションであることを強調しておきます。本資料では、コンセンサスバックボーンと暗号学的ランダム性に焦点を当てます。

DFINITYのプロトコルの中心には、バイアスのかかりえないVRF(verifiable random function, 検証可能なランダム関数)ビルトインがあります。VRFはコンセンサスをドライブするだけでなく、シャーディングやValidation Towerなどのスケーリング手法の基盤となります。さらに、コンセンサスレイヤで生成されるVRFはアプリケーションレイヤでも利用できます。つまり、スマートコントラクトや仮想マシンでも使えるということです。このように、コンセンサスバックボーンは他の多くのトピックと関わりを持っています。

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