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ハッシュグラフ~ブロックチェーンに代わる新技術か?

12/26 追記ハッシュグラフについて素晴らしくわかりやすい動画が公開されたのでその紹介も含めて記事にしましたのでご覧ください。
ビットコインからハッシュグラフへ 仮想通貨革命
仮想通貨の未来が大きく変わるかもしれません。 以前に紹介したハッシュグラフ 先日、非常にわかりやすい動画がYouTubeにアップされ...

ビットコインの基礎となる技術がブロックチェーンと呼ばれる分散ネットワークには大きな期待が寄せられています。ところがそのブロックチェーンをしのぐ技術というものも出てきています。IOTAやByteballが利用しているDAGについては先日の記事に書きました。

IoTを支える基幹技術となるか?ブロックチェーンに代わる新技術DAGとは?
DAG(Directed acyclic graph)のしくみ ビットコインの基盤技術であるブロックチェーン技術は大変注目を集めており、今...

それらとは別にハッシュグラフ(Hashgraph)という技術が非常に面白く、大きな可能性を秘めているようで早速調べてみました。

開発したのはSwirldsLeemon Baird氏。

掲げているのは

信頼あるインターネットレイヤー構築~サーバーのいらないフェアと信頼のクラウド

Swirldsはサーバーのいらない分散アプリケーション構築のためのソフトウェアプラットフォームです。様々な用途への利用が考えられます。

その前にまずブロックチェーンでどんなことが期待されているかということを見てみます。

以下はNTTデータ ブロックチェーンの応用に列記されているブロックチェーンの応用例です。

決済
為替/送金/貯蓄
証券取引
bitcoin取引
ソーシャルバンキング
海外送金
トレードファイナンス (貿易金融)
サプライチェーン
マーケットプレイス
ストレージ(データ保管など)
IoT
市場予測/未来予測
公共(投票など)
医療(医療情報)
認証(デジタルIDなど)
資産管理(土地登記等の公証など)
資金調達(クラウドファンディングなど)
寄付
ポイント/リワード
シェアリング
コミュニケーション(SNSなど)
コンテンツ(ゲームなど)

ありとあらゆる分野への応用が期待されています。IoTなどは一口に言ってもものすごい多方面への広がりがあります。

ただし、ブロックチェーンの問題点も次第に明らかになってきています。これらすべてのことをブロックチェーンよりもさらに効率よく、安全にできる仕組み、それがHashgraphの目指しているところです。

Hashgraphの優位性

開発元はSwirlds。Shared Worldの意味を持つ。ハッシュグラフコンセンサスのアルゴリズムを開発したプラットフォームを提供。このプラットフォーム上で誰もがありとあらゆる分散アプリケーションを開発できる。完全に新しい分散型台帳システムでブロックチェーンと比べて遥かに優位性があるとしています。最も重要な点は、コンセンサスの概念です。

1. 速い

1秒間に25万回以上のトランザクション。(ビットコインは1秒間に7回、イーサリアムは15回、リップル1500回、VISAカード4000-6000件)

取引(イベント)が起こると1,2分のうちにみなに知れわたります。これはゴシップのゴシップ(Gosip about Gosip)というプロトコルを利用しています。

2. フェア:数学的に証明されたフェアネス

ブロックチェーンでは、マイナーは取引をどのブロックに入れるかを選べ、取引を遅らせたり、止めてしまったりもできる。コンセンサス-スタンプは誰かが取引に影響を与えることを防ぎます。フェアネスは例えばオークションでは非常に重要で、ほかにも取引市場からオンラインゲームに至るまで、あらゆる場面で非常に重要になってきます。ブロックチェーンシステムでは完全に公平なシステムをつくることが難しいですが、ハッシュグラフは公平性を実現させます。

3. 低コスト

マイニング不要。PoWを必要としない=高価なハードウェアも必要としない。

ブロックチェーンでは新しいブロックができるのが速すぎると破棄されます。それゆえにビットコインはPoWで人為的にマイニング過程をスローダウンさせており、それゆえに高価なハードウェアが必要になります。ハッシュグラフでは、すべてのメンバーが望むときにいつでも取引とコンテナーを生成することができます。

ビットコインやイーサリアムなどは膨大な量のコンピューティングや持続不可能なエネルギー(電力)消費を必要とするが、ハッシュグラフはそれが不要。

4. スケーラビリティに優れている

5. 安全(銀行レベル、ビザンチン・フォルト・トレランス*)

誰もコミュニティがコンセンサスに至るのを阻止できないし、コンセンサスを改ざんすることもできない。

*ビザンチン将軍問題が発生しても正しく動作すること

ビザンチン将軍問題が起きてもコンセンサスに到達できる。ビットコインでは、偶然性によるところがあり、時間がかかる。もしまったくコンセンサスに到達するものがない場合は コンフリクトが生じる。これがビットコインキャッシュやビットコインゴールドといったアルトコインがハードフォークによって生じた理由だ。

6. 効率的

100%効率的:マイニングされたブロックは決して無効にならない。ブロックチェーンでは、複数の取引がコンテナ(ブロック)に詰め込まれ、それが連なって長い鎖になる。もし2人のマイナーが同時に2つのブロックをつくったら、コミュニティはどちらか一方を採用して一方は破棄する。ハッシュグラフではすべてのコンテナが使われ、1つも廃棄されることがない。

記録されるのは取引の結果のみなのでストレージ容量を圧倒的に減らせます。(ビットコインは60GB、ハッシュグラフは1GB)これはスマートフォンでもノードとして利用できるレベル。

分散ネットワーク第4世代

Hashgraph考案者であるLeemon Baird氏がsammantics.comのインタビューで面白いことを述べています。

今は分散ネットワークの歴史の4世代目と考えると便利だよ。

第1世代 暗号通貨

第2世代 台帳

第3世代 スマートコントラクト

第4世代 マーケット

暗号通貨ができたらそこに他の情報をつけて分散台帳に記録したいと考えるのは必然だ。

お金とプロパティ(情報)を台帳に記録できるようになったら、今度はプロパティを売ってお金にするためにスマートコントラクトについて考えるようになる。

スマートコントラクトが可能になったら今度は売り手と買い手をマッチングさせるフェアな市場が欲しくなる。さらには他の様々な活動(ゲーム、オークション、特許オフィスなどなど)をフェアに行うシステムが欲しくなる。

Swirldsはこの第4世代にあたる最初のシステムだ。第3世代までのことがすべてより高いレベルでできてなおかつ第4世代の機能を備えていると語っています。

sammantics.com

ハッシュグラフ(Hashgraph)とは

ハッシュグラフはある種のデータを蓄積し、決まったアルゴリズムで更新をしていくデータ構造。git, IPFSや他のソフトウェアで利用されているMerkle DAGと呼ばれるDAG構造をとっています。

DAGについてはこちら

IoTを支える基幹技術となるか?ブロックチェーンに代わる新技術DAGとは?
DAG(Directed acyclic graph)のしくみ ビットコインの基盤技術であるブロックチェーン技術は大変注目を集めており、今...

蓄積されるのはみんなが「ゴシップ」してきたヒストリーです。

「ゴシップ」

ゴシッププロトコルでは、それぞれのコンピューターがランダムに別のコンピューターを選んで自分が知っていて相手が知らない情報を共有して情報を広げていきます。この10年であらゆるところに使われるようになりました。ビットコインではトランザクションがゴシップされ、マイニングされたブロックがゴシップされています。

ゴシップ プロトコルはコンピューター同士のコミュニケーションの手順、プロセスで、ソーシャルネットワークで情報が広がっていったり、伝染病が広がっていく仕組みをもとにしています。ゴシップ プロトコルは新しい分散システムでよく用いられます。

ゴシップコミュニケーションのコンセプトはオフィスでうわさが広まる現象に例えられる。朝、アリスがボブに「チャーリーがひげを染めたらしいわよ」と噂する。1時間後、ボブはデイブに、アリスはイブにこの噂を伝える。時間とともにこの噂を聞いた人の数はおおよそ倍倍方式で増えていく。

ゴシッププロトコルはとにかく速い(広がる速度は指数関数的に増大する)ことと信頼性の高さ(コンピューターが1つダウンしても止まらない)から広く利用されています。

ハッシュグラフ

蓄積された情報はみながどのように「ゴシップ」したかです。アリスはボブに知っているすべてを伝え、ボブはそれを新しい「イベント」をつくることで共有します。「イベント」はグラフの中で点で表され、彼の最新のイベントとアリスの最新のイベントのほかにタイムスタンプとボブがその時につくるトランザクションの情報を含みます。ハッシュグラフはこうしたすべてのイベントの集合です。

ハッシュグラフはメンバーが他のメンバーをランダムに選んでゴシップすることを繰り返してでアップデートされます。

ブロックチェーンをどのようにビジネスに応用していくかというところを多くの企業が検討している中、さらにブロックチェーンの先を行く技術への注目は高まっていますね。

12/26 追記ハッシュグラフについて素晴らしくわかりやすい動画が公開されたのでその紹介も含めて記事にしましたのでご覧ください。
ビットコインからハッシュグラフへ 仮想通貨革命
仮想通貨の未来が大きく変わるかもしれません。 以前に紹介したハッシュグラフ 先日、非常にわかりやすい動画がYouTubeにアップされ...

以下は英語ですが動画を紹介します。

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