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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。

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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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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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イニシャル・ステークプール・オファリング ISPO

ISPO(Initial Stakepool Offering、イニシャル・ステークプール・オファリング)とは、カルダノのコミュニティにおいて、特定のステークプールへの委任者に対して新規のトークン配布を行うこと。
トークンセールを行わずに出資できるため、ホルダーがノーリスクでトークン配布できるほか、該当プールへの委任促進につながるメリットがある。
ISPOは主に2通りの方法がある。

最初のISPOは、プロジェクト開発プールによって考案され、自プールのマージンを99%にすることで、委任者に支払われるリワード分のADAを新規トークンに交換する、という方式で行われた。
この方法は、実態としてはリワード分の出資を行うリスクがあるため、もし開発団体がスキャムだった場合、委任者は本来受け取ることができたリワードを損失するリスクが発生する。この場合、不確定要素のある未来の収入のため、法律的に問うことが難しい可能性があり、ISPO詐欺を助長する可能性があるという批判がなされた。
また、特定のプールへの委任の集中化を招くため、分散化に対する懸念があるとも批判された。

このような批判や、他SPOからの批判によって支持が集まらないリスクがあるため、新たに「FISPO(Fair ISPO)」という方式が考案された。FIPOでは、開発団体と関係を持たないステークプールへの委任に対して新規トークンを配布する。
この方式では、開発団体は資金調達ができないものの、ホルダーはノーリスクでトークンを得ることができるほか、集中化を一定レベルで回避することができる。

一方で、複数とはいえ特定のプールに委任が集中することは避けられないため、改善の余地があるのではと議論が続いている。

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エポック Epoch

ウロボロス・プラオスで定義された時間単位で、1エポック=432,000スロット(5日間)。5日間ごとに新たなエポックへの切り替えが行われ、新たなブロック生成のスケジュールの生成や、新たな委任設定などの有効化が行われる。
また、ステーキング報酬は、各エポックの切り替わり後に自動的に各ステーキングアドレスへ配布される。
エポックは、PoSの各種パラメータ設定の変更においても重要な役割がある。前エポックでパラメータ変更やハードフォークの指示があった場合は、次のエポックで有効化される。

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イエラ IELE

Cardanoでスマートコントラクトを実行するための専用の仮想マシン。
EthereumでSolidityのスマートコントラクトを書く際に生じる、セキュリティや正確性といった問題を解決するために、カルダノのために新たに設計されたものである。
IELEはEVMと比べ、より性格で安全性の高いスマートコントラクトの実行と検証を行うことができる。
また、ブロックチェーン開発者に人間が読める言語を提供するため、開発チームの全体的なパフォーマンスの向上が期待できる。
IELE devnetはパフォーマンスが高く、レジスタベースなので、KEVMのようなスタックベースの仮想マシンよりも幅広い分析や最適化が利用可能になる。これにより正確なガスコストの予測ができ、コントラクト時のガスコストの低減につながる。

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ウロボロス・ハイドラ Ouroboros Hydra

高トランザクション出力、低レイテンシー、ノードあたりの最小ストレージという3つの重要なスケーラビリティ課題を解決するオフチェーン・スケーラビリティ・アーキテクチャ。
マルチパーティーステートチャンネルの導入が提案され、並列トランザクション処理が可能となり、カルダノのTPS(Transaction Per Second)出力が劇的に向上しトランザクションの確認が即座に行われるようになる。オフチェーンのステートチャネルをヘッド、台帳をマルチヘッドとする。Ouroboros Hydraは、ハードウェアの性能向上による垂直方向ではなく、ノードを追加することで性能を向上させる水平方向のスケールアップを可能にする。

初期のシミュレーションでは、各ヘッドが最大1000TPSとなることがわかっており、1000個のヘッドがあれば、理論的に100万 TPSとなる。
Ouroboros Hydraが実装されれば、カルダノは、例えばグローバルな決済システムのレベルまで、他に類を見ないレベルでのスケールアップが可能となる。

HydraはOuroborosプロトコルとカルダノ台帳に合わせて設計されているが、必要な特性を共有していれば、他のシステムに採用することも可能。

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ウロボロス・ジェネシス Ouroboros Genesis


Praosをさらに改良させ、新しいチェーン選択ルールを追加し、当事者がジェネシスブロック(最初のブロック)からブートストラップ(起動)することが可能になる。
また、プロトコルのユニバーサルなコンポーザビリティを証明する。
これにより、セキュリティ特性を失わずにプロトコルを任意の構成で他のプロトコルと合成可能になる。2022年現在、実装に向けて進行中。

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ウロボロス・プラオス Ouroboros Praos

バイロン時代からの基礎であるOuroboros Classicをベースに、セキュリティとスケーラビリティを大幅に改善したプロトコル。半同期的に解析され、適応型攻撃者に対する安全性を向上する。2020年にカルダノに実装された。

「敵対者が誠実な参加者のメッセージを1スロット以上遅らせる」
「敵対者が任意の参加者に任意のメッセージを送ることができる」
という2つのケースを想定している。

これに対し、非公開でスロットリーダーを選択し、事前に安全な鍵進化型の署名を行うことで、敵が次のスロットリーダーを予測し、プロトコルを破壊するために集中攻撃(DDoS攻撃など)を行うことができないことを保証する。
また、敵対勢力による情報伝達の遅延や、ステークホルダーたちの中で個々の参加者が徐々に腐敗していくことにも耐えることもできる。これは、グローバルな環境でネットワークセキュリティを維持するために重要で、誠実に多数のステークホルダーを維持することができれば、このような問題を避けることができる。

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ウロボロスBFT Ouroboros BFT

Ouroboros Byzantine Fault Tolerance(OBFT、ウロボロス・ビザンチン対応機構)。分散化以前のバイロン時代から、分散化へ移行するシェリー時代へ向けてウロボロスに追加されたコンセンサス・プロトコル。

シンプルな決定論的コンセンサス方式により、ノードは常時オンラインである必要なくネットワークとの同期が可能になる。
また、1度のラウンドトリップ時間で取引保証が可能で、クライアントは即時に決済証明を得ることができ、パフォーマンスが大幅に向上する。

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