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Hedera Hashgraph (HBAR)とは?非中央集権的な分散型台帳

2021-11-24 09:51:46

概要

  • 「Hedera Hashgraph」は、従来の中央集権的なシステムよりも高いスループットを実現できる可能性のあるDLTの一形態です。
  • 「Hedera Hashgraph」は、ネットワーク上のノード間で行われるすべての通信の有効性とタイムスタンプをチェックすることができ、ブロックチェーンよりもはるかに速くシステムをコンセンサスに導くことができます。
  • Hedera社のネイティブハッシュグラフトークンであるHBARは、ユーザーが通信帯域の消費やストレージと引き換えに、ネットワークサービスへの支払い、データへのアクセス、ファング可能なトークンの管理などを可能にします。

hedera-hashgraph

ビットコインは、世界で初めて実用化された分散型のピアツーピア決済ネットワークですが、分散型のネットワークはビットコインよりもはるかに古くから存在しています。ブロックチェーンは、ネットワーク上のすべてのノードが公開台帳の状態に同意するという、分散型コンセンサスの基本理念に基づいて動作します。

適切なプロトコルが導入されていなければ、悪質な行為者がネットワーク上の台帳の状態を自分の利益になるように操作し、他人のお金を盗んだり、二重支出をしたりすることが可能になります。このジレンマに対するビットコインの解決策は、「Proof-of-Work」と呼ばれるコンセンサス・メカニズムです

ビットコインは、BFT(Byzantine Fault Tolerance)方式を採用しており、ネットワークの一部が悪意を持って行動しても、ネットワークはコンセンサスを得ることができます。しかし、VisaやMastercardのような従来のサービスでは、1秒間に数千件のトランザクション(TPS)を処理することができるのに対し、ビットコインのネットワークではわずか7TPSであり、非常に低速です。

ビットコインには多くの利点がありますが、そのブロックチェーンは、新しい形の分散型台帳に道を譲る必要があるかもしれません。ブロックチェーンのDLT(Distributed Ledger Technology)では、ネットワークの状態をすべてのノードに効率的に伝えることが難しいのです。

Hedera Hashgraph(ヘデラ・ハッシュグラフ)

とは?

2016年、Dappプラットフォーム「Swirlds」の共同創業者兼CTOであるリーモン・ベアードは、従来の中央集権的なシステムよりも高いスループットを実現できる可能性を秘めた新しい形のDLT「Hedera Hashgraph」を生み出しました。2018年、Hederaは1億ドル以上の資金を獲得し、その1年後にはネイティブなHBARトークンの配布を含め、ネットワークのパブリックメインネットが開発者に開放されました。

「Hedera Hashgraph」は、信頼できる仲介者なしに取引を促進する、効率的で分散型の公開分散型台帳です。Hashgraphは分散型コンセンサス技術で、2つの主要なアルゴリズムを使って自分自身を動かしています。それが「Gossip about Gossip」と「Virtual Voting」です。

ハッシュグラフとブロックチェーンの比較

ブロックチェーンとハッシュグラフは、どちらも暗号通貨の取引を安全かつ効率的に行うための分散型台帳です。しかし、ブロックチェーンが情報の保存、支払い、データの検証などの用途で知られているのに対し、ハッシュグラフはスマートコントラクトを用いた安全で実用的なソリューションの開発に適しています。

この2つのDLTプラットフォームは、類似性はあるものの、根本的には異なっており、ハッシュグラフはいくつかの面でブロックチェーンよりも明確な優位性を持っています。例えば、「Hedera Hashgraph」は、ネットワーク上のノード間で行われるすべての通信の有効性とタイムスタンプをチェックすることができ、ブロックチェーンよりもはるかに早くシステムをコンセンサスに導くことができます。

 

Hedera Hashgraph使用されている技術

Hederaのパブリックネットワークでは、アクセス、順序、タイムスタンプの3つの面で公平性を確保しています。アクセスの公平性とは、ノードがどのようにランダムに取引要求を受け取るかを決定するもので、他のノードが利用できない状態で特定の相手の取引をブロックすることはできません。順番の公平性とは、取引がタイムスタンプに従ってハッシュグラフに配置されることを意味し、他のユーザーがマイナーを買収してキューを先に切ったり、ネットワークの状態を元に戻したりすることを防ぎます。

ハッシュグラフ上では、「ゴシップ」と呼ばれるプロセスによって情報がランダムなノードに送信されます。これにより、ノードのネットワーク全体が新しい情報にできるだけ早くアクセスできるようになり、システムは受信タイムスタンプの中央値を取ってグローバルな取引順序を決定します。「Hedera Gossip」プロトコルは、「Gossip about Gossip」でさらに一歩進み、送信データに前のノードのハッシュ値とそのタイムスタンプを追加し、すべてのノードがネットワークの完全な取引履歴を保持できるようになっています。

Hederaは、非同期のBFTコンセンサスメカニズムを使用しており、最も帯域幅を効率的に利用できる技術の一つであると考えられています。取引コストの面でも、ビットコインの手数料がネットワークの活動が活発な時期には何ドルにもなるのに対し、「Hedera Hashgraph」の平均手数料は1セント未満です。また、ビットコインの「Proof-of-Work」アルゴリズムは、性能が劣るにもかかわらず、エネルギー効率が低いため、消費電力の面でも「Hedera Hashgraph」の方が優れています。

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Hedera Hashgraphの利点

ハッシュグラフは、個人投資家、機関投資家を問わず、分散型デジタル決済ネットワークに関心のある人にとって有益なプラットフォームであり、価値の交換やデータの検証などを行うための空間を作り出しています。ブロックチェーンのように、ハッシュグラフではマイナーが取引の順番を変えることはできません。しかし、Hederaのマイナーは、入ってきた取引に対してできることが更に限られています。

ビットコインとは異なり、Hederaではマイナーが注文を選択したり、行動を遅らせたり、さらには従来のブロックチェーンシステムに含まれていた取引がハッシュグラフに追加されるのを防ぐこともできません。さらに、すべての暗号通貨の取引に適用される手数料と報酬のモデルも持っています。ハッシュグラフはもともと、暗号取引やその他の関連プロセスを高速化する基本的なコンセンサスプロトコルとして開発されました。ビットコインの取引には通常1時間以上かかるため、デジタル資産での支払いをより速く、より確実に行う方法が求められていました。

HBARトークンとは?

HederaのネイティブハッシュグラフトークンであるHBARは、ネットワークのDeFiエコシステムを強化し、開発者と投資家の両方が、帯域消費やストレージと引き換えに、ネットワークサービスへの支払い、データへのアクセス、ファンジブルトークンの管理などを可能にします。また、HBARを用いたネットワークの加重投票により、攻撃者がネットワークに悪意のある影響を与えることが著しく困難になります。

ハッシュグラフ技術の採用について

Hederaは、Google、IBM、Tata Communications、Wipro、Boeing、LGなど、さまざまな業界から集まった40の統治体が公式に統合された組織です。Hederaは、コードベースの管理、財務の規制、ネットワークセキュリティの最大化、内部調整能力の強化、ネットワークのアーキテクチャ内での規制ポリシーの厳格な遵守を担当しています。

Hederaの運営協議会の各メンバーは、平等に議決権を持ちます(各2.56%)。全員が3年の任期を持ち、連続した2回の任期制限が設けられています。ただし、ハッシュグラフ技術の所有者でありライセンサーであるSwirlds Inc.は例外です。Swirlds社は、今後もHederaの評議会に席を置くことになりますが、様々な業界や地域にメンバーを分散させることで、特定の業界が著しく不利になることはありません。

ハッシュグラフの技術は特許でも保護されており、Hederaのパブリックネットワークに対する永続的な取消不能のライセンスが付与されています。これにより、ブロックチェーンをはじめとするDLT技術を組織的に導入する際の大きな障壁となっているフォークを防ぐことができます。しかし、コードの透明性を保つために、ハッシュグラフアルゴリズムのコードはオープンレビューされており、開発者やノードホスターはその安全性を確保することができます。

また、Hederaネットワークは、様々な種類のネットワーク攻撃に対して高い耐性を持っています。Sybilに強いだけでなく、悪意のあるネットワーク・パーティション、DDoS攻撃、ラウンドロビン攻撃、ボットネット攻撃などにも対応しています。また、マイニングコンスピラシーの影響を受けず、アルゴリズムがProof-of-Stakeコンセンサスモデルに基づいているため、最高のハードウェアをめぐる競争が始まることもありません。

また、Hashgraphは、分散型台帳上でのスマートコントラクトの使用をより容易にします。スマートコントラクトとは、完全に信頼できる環境で、ソフトウェアプログラミングによって特定の取引を定義、確認、検証、実行するコードのデジタルスニペットです。スマートコントラクトがデプロイされ、そのコードがネットワーク上で実行されると、システムは取引の詳細をユーザーの認証情報と照合し、定義されたすべての必要なステップを実行します。

Hederaがよりシンプルにしたその他の重要な機能としては、金融決済と不正行為の軽減があります。HBARと、「Hedera Token Service」プラットフォームのネイティブトークンであるHTSの両方が、毎日、数百万ドルのデジタル資産に相当する取引の決済に使用されています。また、Hashgraphは、分散型金融(DeFi)アプリケーションの開発フレームワークとしても機能しており、ネットワーク上で貸し借りや杭打ちなどのサービスを提供しています。

コンポーザビリティは、開発者のエコシステムにとって非常に重要な要素であり、プログラマーは他の人が構築したインフラの上に構築することができます。Hederaは、自律的な組織として、有用なDeFiアプリケーションを構築するための実行可能で自立したエコシステムを構築するには至っていませんが、専門家は大きな可能性を秘めていると考えています。

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Hederaの主なサービス

Hederaネットワークでは、コンセンサスに関連するサービスと、トークンに関連するサービスの2つを主に提供しています。

1.Hederaコンセンサスサービス

「Hedera Consensus Service(HCS)」は、クライアントがHederaネットワーク上にメッセージをアップロードし、コンセンサスのタイムスタンプや発注に利用することができるサービスです。しかし、HCSでは、メッセージの状態に関する情報をコンセンサス・ノードに保存する必要はなく、ユーザーはオフチェーンでアプリケーションやデータの状態をすべて独立して追跡することができます。

2.Hederaトークンのサービスについて

一方、Hedera Token Service (HTS)は、銀行口座番号を表す文字列のように、無価値なデータに価値を与えるネイティブトークナイゼーションを行います。また、HTSはマルチ・シグネチャー機能を持ち、ネットワーク上でネイティブなアトミックスワップを行うことができます。

クライアントはHTSを用いて独自のトークンを作成し、トークンの供給やKYCの遵守など、その管理を完全にコントロールできるシステムです。Hederaのハッシュグラフは無数の機能と強力な利点を提供していますが、プロキシーステーカーからコアネットワークのノードまで、Hederaは様々な状況で制限されているのも事実です。ハッシュグラフは分散型ネットワークのコンセンサスを確保する方法を提供していますが、Hederaは管理評議会において中央集権的な組織の監督下にあります。

さらに、毎秒数千件の取引を処理できると謳っているにもかかわらず、Hederaのネットワークは定期的に詰まり、取引に数時間の遅延が発生しています。実際、Hederaが主張する高いトランザクション処理能力は、基本的なトークンの転送に対してのみ有効であり、スマートコントラクトの呼び出しに対しては有効ではありません。

また、ハッシュグラフの構造については、世界中の専門家から批判を受けています。特に、コンセンサスサービスをネットワーク上の他のプロセスと並行して実行している点については、ユーザーがAPIにアクセスして過去の取引の詳細を閲覧したり、アカウントの残高状況を確認したりすることができません。

このAPIは、問題となっている取引に基づいてさまざまなレスポンスを返します。しかし、Hederaが「状態証明」をどのように処理するかにまつわる誤解から、当初は混乱が生じていました。このネットワークの状態証明は、ノードからの単純な領収書だと思われていましたが、照会された状態での現在の口座残高を示し、ハッシュグラフの検証プロセスにおいて支払いの証明として機能する「Merkle Root」にも署名していることが判明しています。

ハッシュグラフは、ブロックチェーンに比べて技術的な制約が少ないとも言われています。コーネル大学教授でAva Labsの創設者であるEmin Gun Sirer氏は、「ハッシュグラフのプロトコル全体の正しさは、すべての参加者がシステムの参加者総数を知り、それに同意することにかかっているようですが、これはオープンな分散型システムでは判断が難しい数字です」と述べています。

しかし、CTOであるリーモン・ベアードはこの指摘に対し、ネットワークのすべてのノードは、ある時点でのノードの数を常に知っていると反論しました。実際、仮想投票やゴシップについてのゴシップを使えば、ネットワーク上のすべてのノードは、他のノードの状態を知っているだけでなく、ネットワーク上のすべてのノードの状態の履歴も知っていることになります。

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結論

ブロックチェーンは間違いなくまだ足元を固めている段階であり、ビットコインや他のアルトコインは、この技術が主流になる前にまだ改善しなければなりませんが、わずかこの10年間で多くの進歩が見られました。開発者がHederaのプラットフォーム上で構築を続け、ネットワークをDeFiや分散型アプリケーションのための無数の機会に開放していく中で、ハッシュグラフはブロックチェーンを次のレベルに引き上げるものになるかもしれません。


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