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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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ADApools.orgでの情報はこちら↓

スロット Slot

ウロボロス・プラオスによって定義された時間単位で、1秒=1スロットと定義されている。現在の設定では、20スロットあたり、1スロットリーダーが割り当てられ、ブロック生成が行われている。

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シェリー時代 Shelley era


カルダノロードマップの第二段階。「分散化」を主題とし、IOHKからカルダノコミュニティにPoSの運営を移転することを目標とした。「Incentivize Testnet(ITN)」が公開され、有志のノードとホルダーによってテストネットのPoSが運営され、1000に及ぶステークプールにより成功裏に完了。無事に現在稼働するメインネットへと移行し、ブロック生成の完全な分散化が実現した。
フランケンシュタイン」の著者、Mary Shelleyが由来。

Shelley実装後、チャールズ・ホスキンソン氏は「フランケンシュタイン」の一説を引用した。
“I was benevolent and good; misery made me a fiend. Make me happy, and I shall again be virtuous.”
「私は善良で善良だったが、不幸が私を悪者にした。私を幸せにしてくれれば、私は再び高潔になるだろう」
フランケンシュタインに捨てられ復讐を果たした「怪物」が、自分の作者であるフランケンシュタインを責めるシーンのもの。
「IOHK の手を離れたcardano が怪物となるのか救世主となるのかは皆さん次第」という意味にも解釈できる。

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スマートコントラクト Smart contract

「合意条件」に従って、規定されたイベントやアクションを自動的に実行、制御、文書化するプログラムや、取引プロトコルのこと。互いの信頼構築や第三者の仲介などを必要とすることなく、安全性の高い条件付きの取引を行うことを可能にする。
スマートコントラクトの最もわかりやすい例としては「自動販売機」がある。
自動販売機では「十分な金額が投入され、該当商品のボタンを押す」という条件で、「該当商品が提供される」というイベントが発生する。この取引では、仲介者はおらず、契約→取引がシステムによって自動化されている。
「スマートコントラクト」は、もともと1998年にアメリカの暗号学者Nick Szaboによって生み出された概念である。インターネット上での電子商取引プロトコルとして「bit gold」というデジタル通貨をモデルによってデザインされた。
2013年、Vitalik Buterinは自身が発行する「Bitcoin Magazine」にて、ビットコインにスマートコントラクトを実装するアイデアを発表した。これはGavin Woodによってまとめられ、Charles Hoskinson、Anthony Di lorioらと共に立ち上げたイーサリアムによって、暗号通貨において初めて実装された。
カルダノ では、イーサリアムの会計モデルにおいて、スケーラビリティ問題が発生することを指摘。そのため、スマートコントラクトをスケーラブルに運用できる「拡張UTXO」モデルを採用した。現在、2021年9月12日(UTC)にメインネットでの実装を予定している。

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純粋関数型プログラミング言語 Purely functional programming language

全ての処理を純粋関数のみで記述する言語。一般的なプログラミング言語は、PCに命令を実行させる「命令型」だが、「純粋関数型」では数学的な関数を軸にプログラムを構築する。
プログラムでは、同じ関数に同じ値を入れると、必ず同じ値を返す「参照透過性のある関数」が使われる。個々の関数が独立しているため、個々の処理が影響を受けない特徴がある。
定義が明確で定義した値が変化しない特徴があるため、バグが起こりにくく、予測不能な結果エラーを最小限にできる。
純粋関数型とは、このような純粋関数のみで構築されるプログラム言語である。最小限のバグで安全性の高いシステムを構築する際に適しており、金融システムや取引システム、不正対策などで活用されている。
純粋関数型プログラミング言語としては、Haskell や Clean などが知られている。cardano はこのHaskellによって構築されている。
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スケーラビリティ Scalability

あるシステムの動作規模が拡大していく場合に、その拡大に対応できる能力のこと。コンピュータ工学では、スケーラビリティはPCやネットワーク、アルゴリズム、プロトコル、プログラムやアプリケーションなどの能力に依存する。
わかりやすい考え方としては、ネットショップをオープンする場合、まずは現在の顧客数の受注に対応できるサーバとwebサイトを用意する。しかし、ショップが人気になり数千人、数万人と加速度的に顧客が増えると、サーバ負荷によりwebサイトに遅延が生じるほか、倉庫の商品も品切れが続出する。
そのため、ネットショップでは顧客や注文数が増加したとき、それに合わせてネットワークの強化や倉庫の増設といった「スケーラビリティの強化」が必要となる。
暗号通貨においても同様の考え方が適応できる。
例えばビットコインやイーサリアムでは、価格が高騰しユーザー間の取引が活発になると、トランザクション遅延やガス代の増加が続出する。その原因はスケーラビリティの限界があるためである。
例えばビットコインの場合、1ブロックに納入できるデータ量が1MBであるため大量のトランザクション情報を組み込むことができず、競争主義のPoWによってブロック作成に時間がかかるため、大量のユーザーが使用した場合にそう近づまりが起きやすい。
イーサリアムにおいても、ユーザー増加やスマートコントラクトを利用したトークンの増加、アカウントベースモデルにおける検証速度の問題などによって、ネットワークに高負荷がかかった場合の問題が数多く指摘されている。
カルダノにおいては、2020年3月にスケーリングソリューション「Hydra」を発表している。Hydraはセカンドレイヤーを活用した技術で、理論上において秒間1万トランザクションを実現できるとされる。これはVISAの2,000〜4,000をはるかに上回り、国際的な取引やdAppsへの対応が可能になると言われている。
カルダノのロードマップでは、スマートコントラクトの後に行われる「Basho」において、スケーラビリティ対策としてセカンドレイヤーの実装を発表しており、Hydraもこの時期に導入されると思われる。

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ステークプール Stakepool

(SP)カルダノのプロトコルにおいて、P2Pネットワークの参加者としてトランザクションの承認を行うサーバのセットのこと。具体的には、ウロボロスによって割り当てられた日時に、トランザクション情報を新規ブロックとして書き込む役割を負う。
ステークプールは、下記のように2種類のサーバと、1台のコンピュータによって構成されている。
・リレーサーバ(P2Pサーバとして外部のノードと連携を取る)
・ブロックプロデューシングサーバー(BP、ブロック生成を行う)
・エアギャップマシン(SPの秘密鍵の管理を行う)
リレーサーバとBPは、基本的に24時間365日稼働させ、ブロック生成やブロックチェーンとのデータ連携を行う必要がある。
一方、エアギャップマシンは、自己資金の送金やプールの設定変更などを行う際に使用し、ネットワークへの接続は行わない。
リレーサーバは1台での稼働でもブロック生成において問題はないが、外部ノードとの連携による障害リスクを避けるため複数台運営する場合もある。
BPはそのプールの心臓部で、ブロック生成の重複がないように、各プールにおいて証明書が発行され、ネットワーク上で固有である必要がある。
ステークプールを立ち上げるには、上記の3種類のコンピュータにカルダノが提供するプログラムを導入し、カルダノのブロックチェーン上に登録し証明書を発行する必要がある。
その際に登録料として500ADAをプロトコルに納め、設定した誓約金額をプール用のウォレットに用意しなくてはならない。
また、サーバは自前で用意する必要があるが、多くのステークプールはクラウドサーバを利用している。クラウドサーバの場合、サービス提供社のIPアドレスを利用できるほか、必要スペックが上昇した場合への対応が容易であるメリットが高い。
現状の必要スペックにおいては、クラウドサーバの費用は月間約3万円以上を念頭に置く必要がある。(ちなみにCOFFEはリレー3台とBPで5万円程度😂)
また、カルダノの基本OSはLinuxであり、運営者(オペレータ、SPO)は、コマンドラインインターフェイス(CLI)による操作を習得する必要がある。
ステークプールの運営においては、自己出資によるADA量に加え、ホルダーからの委任量の合計によってブロック生成数がランダムに決められている。
目安としては、₳3Mの委任量があれば各エポックで1つ生成できる確率が安定し、10Mでは10個ほど割り与えられる確率が高くなる。
ブロック生成に成功した場合、ステークプールにはまず固定費として₳340が保証される。
マージンについては、1ブロック=₳740(変動)、マージン1%の場合、1ブロックあたり₳7.4が追加されると想定される。この合計金額がオペレーション収入となる。
ADAの高騰に伴い、多くのホルダーがプール運営を目指す一方で、大量の委任者を持つプールが複数プールを運営し、ブロック生成の集中化が起きていることを懸念する声が高まっている。
特に、膨大なADAを保有する中央集権型取引所がプールを運営し、ブロック生成の10%を占めるなどの問題が起きている。
エンジニアや取引所、大量保持者だけでブロック生成が独占された場合、エンドユーザー目線での運営ができなくなる恐れがある。
カルダノのブロックチェーンを将来にわたって健全に保つためには、人種や国籍、職種に限らない「ステークプール運営者のダイバーシティ」が極めて重要となる。
カルダノのネットワークの健全化を保つため、#SPOJapanGuild では、カルダノの基礎知識や最新情報の配信のほか、Linux初心者からでもプール運営を目指せるコミュニティ活動を行っている。
●カルダノSPO日本ギルドはこちら

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スロットバトル slot battle

カルダノのPoSにおいて、ブロック生成を複数のプールが同時(同スロット)に行なった場合における、有効ブロックの判定方法。
ブロックチェーンにおいては、同時に複数のブロックが生成されるとハードフォークの危険があるため、同時に生成されたブロックのうち、1つを有効としなくてはいけない。

ウロボロスにおいては、ブロック内に設定されたランダム数値「VRF Proof」の値によって、「より少ない」側のブロックが有効となるように設計されている。この数値は、委任量が少ないプールが「若干」有利になるように設定されている。

エポックが開始される前に、そのエポックで各ステークプールがブロックを制作する日時が割り当てられるが、まれに同じ日時に制作される同じブロックに、複数のステークプールが割り当てられることがある。
これにより、あらかじめ予定されたスケジュールであっても、最後までブロック生成にランダム性を持たせることで、ブロックチェーンのセキュリティを高めることができる。

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