なぜブロックチェーンネットワークは非同期パスを選ぶのか

ブロックチェーンネットワークの中には、なぜ他のネットワークよりもトランザクションを速く処理するものがあるのか不思議に思ったことはありませんか？その秘密は、しばしばタイミングと調整の扱い方にあります。そして、ここで非同期アーキテクチャが重要な役割を果たします。

非同期とは実際に何を意味するのか？

このように考えてみてください：非同期システムは、全員が同時に同期するのを待っているわけではありません。代わりに、異なる部分が独立して動作し、それぞれが中央の時計からの許可を必要とせずに自分のことをしています。ブロックチェーン用語では、これはノードが他のノードが準備ができているかどうかを常に確認することなく、自分のペースで情報を処理できることを意味します。

これを同期システムと比較すると、すべてが完璧に整列しなければならない—ゲームを始める前にすべてのプレイヤーが準備が整うのを待つようなものです。そのトレードオフは？スピード対絶対的な確実性。

ブロックチェーンのバージョン: 非同期 vs. 半同期

非同期ネットワークはノードに自由を与えます。ノードはすべてのメッセージについてステータス更新をブロードキャストしません。これにより、ノードが待機することがなくなるため、トランザクションのスループットが向上します。欠点は？異なるノードが一時的に異なるネットワーク状態を視認する可能性があり、これが混乱を引き起こすことがあります。

セミ同期ネットワークは両方の利点を得ようとします。安定した期間中に調整することでネットワークの分裂を防ぎますが、ネットワークが断片化すると合意が遅くなります。これはより安全な選択ですが、いくつかのスピードを犠牲にします。

スピードが重要な時: 一貫性と可用性の選択

ブロックチェーンデザイナーは重要な決断に直面しています：

• 可用性を優先する: すべての取引を瞬時に処理し、ダウンタイムなし。リスク: ネットワーク全体での一時的な不整合。
• 一貫性を優先する: 取引は完全な確認まで保留する。トレードオフ: 処理にいくつかの遅延が生じる。

技術的な解決策: aBFT

ここが洗練されてくるところです。多くのネットワークは**非同期ビザンチン耐障害性(aBFT)**を実装しており、これは攻撃者がネットワークの約3分の1を制御しても合意を保証する数学的な枠組みです。aBFTの美しさは、タイミングに関する仮定を一切行わないことです。ノードは全く異なる速度で動作していても、合意に達することができます。

ボトムライン

非同期設計は単なる技術的選択ではなく、絶対的なリアルタイムの確実性を実用的なスケーラビリティと交換することに関するものです。高い取引量を処理することを目指すブロックチェーンにとって、非同期の原則を受け入れることは、少なくとも一時的に完璧さよりもスループットを選択することを意味することが多いです。