カルダノとは
カルダノは、世界初の査読付きブロックチェーンです。 カルダノを担当する非営利財団は、エジンバラ大学や東京工業大学など、さまざまな大学の学者と科学者のネットワークを構築し、公開前にプロトコルを見直しました。 これは、ビットコイン、第1世代のコイン、および第2世代に属するイーサリアムのスケーリング問題を改善すると主張する第3世代の暗号通貨およびスマートコントラクトプラットフォームです。
カルダノの仕組み
Cardanoのプラットフォームは2つの層で構成されています。 Cardano Settlement Layer（CSL）は、Cardanoの暗号通貨であるADAを使用するトランザクションを決済するために使用されます。
開発中のコントロールレイヤーは、スマートコントラクトに使用されます。 カルダノの階層構造により、交換の媒体として使用でき、スマートコントラクトを生成できます。 さらに、このプラットフォームには、主流の金融エコシステムとの相互運用性を目指しています。
Cardanoのプラットフォームの中心は、コインをマイニングするためにProof of Stakeプロトコルを使用するアルゴリズムであるOuroborosです。 このプロトコルは、新しいコインを作成するためのエネルギー使用と時間を削減するためにカスタマイズされています。
ウロボロス
典型的なProof of Stakeアルゴリズムでは、最大のステーク（またはコインの最大数）を持つノードがブロックチェーンにトランザクションブロックを作成します。 しかし、ウロボロスアルゴリズムは、アルゴリズムの実装方法が異なります。
広いレベルでは、次のように機能します。 ウロボロスは、物理的な時間を一定の期間であるスロットで構成されるエポックに分割します。 スロットは、工場で働くシフトに似ています。 Cardanoでは、スロットに含まれる時間範囲はさまざまであり、アルゴリズム内で変更できます。 エポックは循環的に機能します。一方が終了すると、もう一方がオンラインになります。
各エポックにはスロットリーダーがいます。スロットリーダーは、コインを既に生成した利害関係者またはノードによって選出されます。 スロットリーダーは、Cardanoブロックチェーンに追加されるトランザクションブロックを作成および確認する責任があります。 エポックでトランザクションブロックの作成に失敗した場合、次のエポックで次のスロットリーダーが別のショットを取得します。 特定のエポック内で少なくとも50％以上のブロックを生成する必要があります。
スロットリーダーによって作成されたブロック内のトランザクションは、入力承認者によって承認されます。 これらは、プロトコルの実行を担当する関係者の2番目のセットです。 特定のエポック内に1人から多数の複数の承認者が存在する場合があり、それらの選挙はステークスに基づいています。
公平な結果を確保するために、選挙システムは2つの入力用に構成されています。 最初のものは、マルチパーティ計算システムです。 ネットワーク内の一連の利害関係者は、「コイントス」に相当するデジタル計算である計算を実行し、お互いの結果を共有します。 2番目の入力は、富または出資の分布です。 ステークが大きい（またはコインが多い）ノードは、スロットリーダーに選出される確率が高くなります。
ウロボロスは、利害関係者に提供されるインセンティブの種類と形式において、他のアルゴリズムとも異なります。 Proof of Workアルゴリズムは、コインと取引手数料の形で報酬を鉱夫に提供します。 しかし、ウロボロスアルゴリズムの設計は、コインをマイニングするための大規模なコンピューターパワーへの投資よりも、可用性とトランザクション検証のインセンティブを提供します。 経済的見返りも、入力エンドーサー、マルチパーティコンピューティングの利害関係者、およびスロットリーダーの3つの利害関係者に分かれています。
カルダノの批判
ウロボロスは、それ自体を「最初の証明可能な安全なステークアルゴリズム」と呼んでいます。この主張は、トランザクション台帳の2つのプロパティ、永続性と活性に基づいています。
永続性は、正直なノードがそれ自体をネットワークの他の部分にブロードキャストした場合、トランザクションが「安定」していると想定します。 このプロパティは、元帳のセキュリティの尺度である新しいセキュリティパラメータを使用します。 活性は永続性を補完します。 この特性によれば、そのようにブロードキャストされる正直なトランザクションは、アルゴリズムで事前に定義された一定の時間が経過すると、ネットワークのノードで「安定」します。
ウロボロスを概説する論文は、アルゴリズムの作成者がそれを設計するために行ったいくつかの「妥当な仮定」を概説しています。 たとえば、ネットワーク内のノードが長期間存在しないと想定しています。 また、計算で非同期化されたノードには、すべてのトランザクションの50％以上が含まれるとは想定されていません。
批評家は、これらのプロパティを実装するために行われた仮定が間違っていると言います。 たとえば、プロパティは任意の時点で元帳間の同期を前提としていると言います。 彼らによると、そのような期待は「グローバルブロックチェーンには非現実的」です。特定のノードがオフラインである場合や、スロットリーダーがエポック中にトランザクションを逃した場合は、そうではありません。 他の人は、便利な仮定の別の例として、ネットワークの大部分がオフラインになる可能性がある51％のサービス拒否攻撃を指摘しています。
ウロボロスのアルゴリズムは、二重支出の問題を完全に解決できなかったとしても批判されています。 スロットリーダーのトランザクションの承認を担当する入力承認者が、2つの異なるスロットリーダーからの同じトランザクションセットを承認する危険性があります。 問題を解決するためにイーサリアムブロックチェーンでテストされている手法であるシャーディングは、実装されるまでに数年かかると言う人もいます。
