ブロックチェーンを超えて：有向非巡回グラフを理解し、その重要性を考える

ブロックチェーンが解決できないスケーラビリティの問題

ブロックチェーン技術が従来の金融業界を混乱させて以来、業界はその透明性とセキュリティを称賛してきました。しかし、重要な問題が依然として存在します。それは、取引速度とエネルギー消費です。より多くのユーザーが暗号通貨ネットワークに参加するにつれて、そのボトルネックは避けられなくなります。ここで、別の技術的アプローチが話題に入ります。それは、指向性非循環グラフ(DAG)です。

従来のブロックチェーンの対極にある有向非巡回グラフシステムは、ブロックの作成とマイニングの必要性を完全に排除します。この根本的なアーキテクチャの違いは、従来のブロックチェーンの支持者がまだ認識し始めた可能性を開きます。

DAG: 代替となるアーキテクチャ

有向非循環グラフは、一見単純な原則に基づいて動作します。取引を一方向にのみ接続されるノードとして想像してください—決して戻ることはありません。各取引は、ネットワークに追加される前に、前の取引を検証する必要があります。これにより、直線的なチェーンではなく、メッシュのような構造が作成されます。

名称自体が構造を明らかにしています："directed"は接続が一方向に流れることを意味し、“acyclic"はサイクルやループが存在しないことを意味します。ユーザーがトランザクションを提出すると、彼らは2つの以前の未確認トランザクション(を"tips”)として確認します。彼らのトランザクションは次の参加者によって確認されるのを待つ新しいティップになります。ネットワークは層ごとに成長し、各確認が全体の構造の完全性を強化します。

セキュリティメカニズムは優雅に機能します：ノードは全てのトランザクションパスを遡り、元に戻って、十分な残高と正当な履歴を確認します。無効なトランザクションや虚偽の前提に基づいているものは、システムによって自然に拒否されます。

なぜ有向非循環グラフは従来のブロックチェーンを上回るのか

パフォーマンスの利点は非常に大きいです:

妥協のない速度: ブロック時間がないため、待機時間はありません。ユーザーは前のトランザクションを確認した後、すぐにトランザクションを開始できます。ネットワークは、ブロックチェーンネットワークに悩まされる混雑を経験することはありません。

エネルギー効率: 一部のブロックチェーンシステムはプルーフ・オブ・ワークを通じて膨大な計算能力を要求しますが、DAG実装はその検証アプローチにより、そのエネルギーの一部しか消費しません。

手数料構造: ほとんどの有向非循環グラフプロジェクトは、ゼロの取引手数料または最小限のノード手数料で運営されています。この革新的な側面は、マイクロペイメントを経済的に実現可能にします。これは、取引コストが支払い額を超えるときにブロックチェーンが苦しむことです。

無限のスケーラビリティの可能性: ブロックサイズの制限やマイニングの間隔がないため、ネットワークは理論的に無制限のトランザクションを同時に処理できます。

DAGテクノロジーの実際の実装

いくつかのプロジェクトは、非巡回グラフが理論的枠組みを超えて機能することを示しています:

**IOTA (MIOTA)**は、最も確立された例として位置づけられています。2016年に開始されたこのIoTアプリケーションプロジェクトは、ノードとタンゴル—トランザクションの検証のための相互接続されたノードネットワークを利用することに基づいて評判を築きました。IOTAは、ユーザーが自分の確認を達成するために他の2つのトランザクションを検証することを要求し、ネットワーク全体がコンセンサスメカニズムとなっています。完全な分散化は、すべての参加者の関与によってもたらされます。

Nano (XNO) は、非循環グラフアーキテクチャとブロックチェーン要素を組み合わせたハイブリッドアプローチを採用しています。各ユーザーは自分のブロックチェーンウォレットを維持しながら、DAGベースの検証を使用してトランザクションを行います。送信者と受信者の両方が支払いを確認する必要があり、相互の責任が生まれます。このプロジェクトは、手数料ゼロと迅速な決済を約束しています。

BlockDAGは、この分野における新しい開発を表しています。ビットコインの4年ごとの半減期スケジュールとは異なり、BDAGは12ヶ月ごとの半減期を実施しています。このプロジェクトは、特化したリグとモバイルアプリケーションを通じてエネルギー効率の良いマイニングを提供し、参加をより容易にしています。

現実的な評価:強みと限界

DAGが優れている点: 制限のない取引スループットは、マイクロペイメント経済学を変革します。エネルギー消費は、プルーフ・オブ・ワークシステムと比較して劇的に減少します。取引の確定は、計算競争条件ではなく、コンセンサスを通じて行われます。ネットワークは再設計の要件なしで水平にスケールします。

DAGが依然として苦戦している場所： 初期段階の有向非循環グラフプロジェクトでは、分散化が依然として問題です。多くはノードを調整するか、一時的な中央集権的コンポーネントを必要とし、ネットワークを立ち上げる必要があります。これはブロックチェーンの許可なしの理想から大きく逸脱しています。調整ノードが失敗したり、侵害されたりすると、セキュリティの脆弱性が生じます。この技術は、ブロックチェーン規模の取引量やネットワークサイズで自らの実力を証明していません。

評決: 進化、革命ではなく

非循環グラフは、ブロックチェーンの代替ではなく、正当な技術革新を表しています。このインフラは、取引手数料、エネルギー消費、速度制約といった実際の制限に対処しています。しかし、解決されていない課題が企業規模での即時採用を妨げています。

現在のブロックチェーンネットワークは、Layer 2ソリューションやプロトコルの改善を通じて進化し続けています。一方、DAGプロジェクトは実際の使用と市場の検証を積み重ねています。暗号通貨業界はこの技術的多様性から恩恵を受けており、プロジェクトは自らの実際の要件に合ったアーキテクチャを選択できるため、画一的なアプローチを強いる必要がありません。

指向性非循環グラフの未来は、プロジェクトがパフォーマンスの利点を維持しながら真の分散化を達成できるかどうかに依存しています。それまでは、ブロックチェーンとDAGは共存し続け、それぞれが広範な暗号エコシステム内で異なるユースケースに役立つでしょう。