カルダノ用語集」カテゴリーアーカイブ

楕円曲線暗号 Elliptic Curve Cryptography

Ed25519 曲線

楕円曲線暗号とは、楕円曲線上の離散対数問題(EC-DLP)の安全性を根拠として考案された暗号化技術である。1985年頃にV.S .MillerとN. Koblitzがそれぞれ開発した。
現在、RSA暗号と同等の安全性を、より短いカギで実現できる技術として、暗号通貨などの電子署名で広く利用されている。

カルダノ では「Ed25519」を主な署名アルゴリズムとして利用している。2022年9月に行われたノードアップデート「1.35.3」により、ビットコインやイーサリアムで利用される「Secp256k1」にも対応可能になった。

将来的には、量子コンピュータに対応する署名アルゴリズムへの対応を視野に入れている。

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拡散パイプライン Diffusion Pipelining

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ブロック生成のプロセスを並行処理で行うことにより、ブロック生成→伝播までの流れを効率化・高速化することができるソリューション。
もともと「パイプライン処理」は一般IT用語で、通常は順番に処理される「命令→実行」までのプロセスを分割し、プロセッサ内部での回路で並行して行うことを指す。これにより、順次実行型の処理よりも大幅に実行までの時間を短縮できる。
カルダノのブロックチェーンにおいて、ブロック生成は次の6つのプロセスを順次型で処理する必要があり、これによって生まれる「無駄な時間」は、今後のブロック作成規模の拡大に対する足かせとなり得る。

  1. Block header transmission
  2. Block header validation
  3. Block body request and transmission
  4. Block body validation and local chain extension
  5. Block header transmission to downstream nodes
  6. Block body transmission to downstream nodes

Vasilハードフォークでは、この逐次処理を複数に分割する「拡散パイプライン(Diffusion Pipelining)」が実装予定となっている。
これまで順次型で処理していた6つのプロセスのうち、前の処理が終わる前に並行して次の処理を開始することで、全体の処理時間を大幅に削減できる。
この処理時間の削減により、カルダノにおけるさらなるスケーリングが可能になる。

・ブロックサイズ(トランザクション数UP)
・Plutusのメモリー(スマコン容量UP)
・Plutus CPU上限(処理能力の向上)

参考資料:
Introducing pipelining: Cardano’s consensus layer scaling solution

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インプット・エンドーサー Input Endorsor

ウロボロス・レイオスで実装される、カルダノのスループットを最適化するソリューション。Longest Chain Protocol(最長チェーン優先プロトコル)において、トランザクション処理能力が理論値の1/10程度しか使用できていない問題を解決し、理論値上限まで向上する。
具体的な手法としては、まずネットワーク上のブロック生成ノードのメモリプール(mempool)を解放し、未決済ブロックを格納する。この多数の未決済ブロックは、メインチェーンとミスリルの連携によって検証され、メインチェーンには検証されたブロックが格納される。
現在は、新規ブロックが最長チェーンに格納された後に有効性が検証されていたが、ウロボロス・レイオス後は、ブロック生成ノードのmempoolで有効性が検証され、スクリプトはメインチェーン外で実行され、メインチェーン上では入力されたブロックの順位付けが行われる。
インプット・エンドーサーにより、「スクリプトの実行と検証」はSPOが運営するブロック生成ノードで共同で行われる。つまり、メインチェーンの外部で行われることになる。
これにより、メインチェーンの処理が大幅に軽量化し、ネットワークの大規模な最適化が可能となる。

詳しくはこちら↓
カルダノの 処理能力を最大化する「インプット・エンドーサー」のすべて【超訳】

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ウロボロス・レイオス Ouroboros-Leios

カルダノのPoSアルゴリズム「ウロボロス」のバージョンの1つで、「インプット・エンドーサー」が導入され、カルダノのL1における処理能力を最適化し、膨大なトランザクション需要に対応を可能にする。ウロボロスの中でも最も新しいバージョンであり、2022年現在、開発が進められている。

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ミスリル Mithril

ミスリルは、カルダノのブロックチェーンデータのスナップショット(ある時点でのコピー)を、分散ネットワークによって保存・活用するソリューションのこと。
作成されたスナップショットを、フルデータを持つステークプールが検証し証明書を発行することで安全性を確保する。
一般的に、ブロックチェーンデータは増加し続けるため、フルノードウォレットやステークプール、dAppsなどのサービスをゼロから立ち上げる際、数日かけて同期させる必要があった。
特にフルノードウォレットの場合、利用するたびに数十分の同期時間がかかり、現在はライトウォレットが一般化している。
しかし、ライトウォレットの場合、安全性・利便性はウォレットサービスを提供する団体のノードに依存するリスクが伴う。カルダノの利用拡大が進むにつれ、一部のウォレットなどでサーバーがダウンするなどの障害が発生した。
ミスリルは、このような問題を解決するため「分散ノードによる検証済みのスナップショット」を定期的に作成し、活用できるようにする。誰でも安全性の高い直近のブロックチェーンデータを使うことでブロックチェーンとの同期時間を大幅に短縮し、ユーザーや開発者の負担を最小化できる。

2022年5月末時における、現在のミスリルの詳細と開発状況についてはこちら↓
「Mithril /ミスリル」とは?|BCデータの分散型スナップショット【超訳カルダノ】

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CIP (カルダノ改善提案 Cardano Improvement Proposals)

CIPとは、Cardano Improvement Proposals(カルダノ改善提案、リンクよりGithubへ)の略。開発側は、CIPを通じてカルダノの改善案や標準規格、ガイドラインや情報を提供する。開発側は、CIPによる提案を通じてコミュニティと議論し、エコシステムにおける問題に対する解決策を構築する。

CIPは、1人または複数の提案者によってgithub上で提案され議論が進められる。
提案されたCIPは、下記のステータスとともにgithub上で閲覧することができる。

Draft:提案製作中
Proposed:審査中
Active:承認&開発中
OnHold:中断中
Obsolete:棄却またはアップデート版あり
Rejected:拒否

審査プロセスは、下記の通りとなっている。

①改善策の仮提案
②コミュニティによる議論
③正式なCIPの提出
④レポジトリへのリクエスト
⑤エディターによる編集
⑥正式CIPの掲載→Active

CIPに関する議論は、Developer Forum、公式Developer Telegram Group、開発者アンバサダーなどから参加することができる。

2022年4月に行われた中間報告では、CIPの中でもレビュー中のCIP-40の「Collateral Output」についての話も登場した。


CIPを読み解くことで、カルダノの技術的な開発状況をリアルタイムで確認することができる。カルダノに対する長期投資の判断材料として重要な資料と言えるだろう。

GithubのCIPページはこちら→ https://github.com/cardano-foundation/CIPs

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NFT(エヌエフティ)Non-Fungible-Token

NFTとは、ブロックチェーン上に保存される特定のデータが入力されたトークンのこと。最近では特定の資産(デジタル、物理問わず)と紐づけられたデータリンクが記録されていることにより、それに紐づけられた資産的価値によって、特定サービスで使用されたり、取引対象として扱われている。
もともとFungibleとは「同じものとして扱われる」という意味。例えば、1万円札はどの紙幣も同じ1万円札として扱われるため「Fungibleである」。一般的にADAなどの暗号通貨も同様だが、特定のデータをトークンに付与することで「Fungibleではない(Non-Fungible)トークン」として扱われる。
現時点での利用方法としては、特定のデータに紐づくデータリンクなどを入力されていることで、そのリンク上のデータの所有権があるとみなす、というものが多い。これを利用して、コピー可能なデジタルデータの所有権を主張することができるとされる。
これはブロックチェーンにおける1ブロックのデータ量が1MBに満たないため、画像などの大きなデータを格納するのが難しいことに起因している。そのため多くのNFTでは、それ自体にコンテンツデータが格納されていない場合がある。

つまり、NFTの存在自体は分散型台帳に記録されているものの、その資産価値は中央集権型サービスによって保証されている場合が多く、その価値や所有権の主張には注意が必要である。
実際に、NFTの提供側と所有側の権利の主張が噛み合わないケースも散見され、提供側がオリジナルデータを所有し著作権をほじしたままデータリンクNFTを販売するケースも少なくない。

これは「法的な所有権」と「プログラム上の所有権」が異なることに起因する。

まれに、さまざまなコーディング技術を活用し、1ブロック内のデータ量を最大限に活用した「完全分散化型NFT」などを作成するエンジニアも存在する。カルダノにおいては、私有サーバーを介さず、ゲームや画像データを1ブロックに格納したNFTも多数存在する。

NFTはデジタル空間における資産取引において大きな市場価値を提供する可能性があるものの、現時点では未発達な部分も多く、今後もさまざまなトライ&エラーや議論が繰り広げられていくと考えられる。

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エリアス・コウツオピアス教授 Prof Elias Koutsoupias


IOHKシニアリサーチフェロー、オックスフォード大学コンピュータ科学・教授。専門はゲーム理論のアルゴリズム側面、経済学、不確実性下の意思決定、分散アルゴリズム、アルゴリズムの設計と解析など。
2012年に、「Price of Anarchy(自己利益追求を行う集団における効率的システムの構築)」を提唱し、ゲーテル賞(理論計算機科学分野)を受賞。
2016年にはエディンバラ大学のキアイアス教授ウロボロスPoSの基礎となる「ブロックチェーン・マイニングにおけるゲーム理論」を発表した。
ギリシャ出身で、アテネ国立工科大学卒業後、カリフォルニア大学サンディエゴ校でPhDを取得。カリフォルニア大学ロサンゼルス校、アテネ大学で教鞭を振るった後、現職であるオックスフォード大教授となった。

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フィリップ・ワドラー教授 Prof Philip Wadler


IOHKシニアリサーチフェロー、エディンバラ大学・理論計算機科学・主任教授。専門はコンピュータ言語。カルダノの基盤となる純粋関数型プログラム言語 Haskell を提唱・開発した研究者の1人として知られる。
1977年にスタンフォード大学数学科を卒業後、1984年にカーネギーメロン大学でPhDを取得。1983-87年までオクスフォード大学でプログラム言語の研究者として活躍し、グラスゴー大学を経て2003年よりエディンバラ大学の教授となる。
ワドラー教授は、Haskell、Java、XQueryの基礎設計に関わっており多数の著書を執筆し、学術雑誌の編集を行なっている。純粋関数型言語やJava、XQueryに関する著作も多数に及び、Google Scholoarによると彼の著作は24000以上もの被引用数を誇る。
王立協会ウォルフソン研究功労賞、シグプラン賞では功労賞と「最も影響力のある論文」賞を、サイモン・ペイトン・ジョーンズと共に受賞している。2017年より、IOHKに参加。

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アゲロス・キアイアス教授 Prof Aggelos Kiayias


IOHKチーフサイエンティスト、エディンバラ大学サイバーセキュリティおよびプライバシーの主任教授。コンピュータセキュリティや応用暗号、基礎暗号などを専門としているほか、ブロックチェーンや分散システム、電子投票、マルチパーティプロトコル、プライバシーやID管理などを深く研究しており、発表した論文は100を超える。
2017年にIOHKへチーフサイエンティストとして参画。ブロックチェーン技術研究所の所長を兼任している。
ERCフェローシップ、マリーキュリーフェローシップ、フルブライトフェローシップなど多数のアワードを受賞しており、EUのHorizon2020、欧州研究会議、米国国立科学財団、米国安全保障省などから資金提供を受けている。また、エディンバラ王立学会フェローでもある。
出身はギリシャで、アテネ大学を卒業後、ニューヨークシティ大学でPhDを取得後、コネティカット大学教授、カリオルニア大学バークレー校サイモンズ研究所客員科学者、アテネ国立カポディストリア大学暗号・セキュリティ学科准教授などを歴任し現在に至る。

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