ADAは不可能なトライアングルをどのように解決するのか？

過去1年間のADAの再急騰により、この確立されたトークンに注目が集まりました。「スマートコントラクト」機能の発表がなければ、CardanoがEthereumのように 大規模な商用アプリケーションを搭載するパブリックチェーンインフラストラクチャー を目指していることを、多くの人々が忘れていたかもしれません。

この目標を達成するために、Cardanoはまず第一にスケーラビリティの課題に取り組む必要があります。現在、グローバルな決済サービスプロバイダーであるVisaは1日あたり1億5000万件、つまり1秒あたり1,700件以上の取引を処理しています。これに対し、PoWベースのブロックチェーンの処理能力は1秒あたり数十件程度で、PoSベースでも1秒あたり数百件の処理に留まります。ブロックチェーンが従来の金融機関に取って代わるまでには、まだ長い道のりがあります。

Cardanoもまた、あらゆるブロックチェーンが直面する避けられない課題である 分散化、スケーラビリティ、セキュリティのトリレンマ に直面しています。スケーラビリティの向上がブロックチェーンの分散化とセキュリティを損なう可能性があるため、これら3つは両立が困難なトリレンマを形成しています。

ADAはこのトリレンマの課題にどのように対応しているのか？

1) ADAはセキュリティを維持しながらスケーラビリティを向上させるため、OuroborosプロトコルのPoSコンセンサスメカニズムを採用しています。

Cardanoの公式ウェブサイトによると、Ouroborosには5つのバージョンがあります：Ouroboros Classic、Ouroboros Byzantine Fault Tolerance (BFT)、Ouroboros Praos、Ouroboros Genesis、そして2020年3月にIOHKがリリースした最新バージョンのOuroboros Hydraプロトコルに関する研究論文です。

この新しいプロトコルは、IOHKチームとエディンバラ大学のDLT研究所との5年間の共同研究によって生み出されました。Hydraのオフチェーンスケーラブルアーキテクチャは、スケーラビリティが直面する3つの主要な課題に対応しています：高いトランザクションスループット、低レイテンシー、各ノードの最小限のストレージです。上記の説明は長くなりましたが、Ouroboros Hydraとは何か、そしてどのようにスケーラビリティの課題に対応しているのかについて、まだ理解できていないかもしれません。

スケーラビリティを向上させるため、Ouroboros Hydraは時間をエポックと呼ばれる期間に分割し、さらにそれをスロットに分割します。各エポックは5日間で、各スロットは約20秒間です（1スロットにつき1ブロックが生成され、つまり1分間に3ブロック）。これらの分割以上に重要なのは、Ouroboros Hydraプロトコルが複数のエポックを同時に実行したり、エポック内のスロット数を増やしたりできることで、これによりCardanoのネットワークパフォーマンスが大幅に向上します。

1つのエポックが1秒あたり1,000件のトランザクションを処理する場合、1,000のエポックで1秒あたり数百万件のトランザクションを処理できることになり、これはVisaよりもはるかに効率的です。これが、IOHKがCardanoネットワークは無限にスケーラブルだと述べている理由です。

2) Ouroborosはどのようにしてセキュリティを確保しているのか？

Cardanoのセキュリティの鍵は、ランダムメカニズムの設計にあります。Cardanoネットワークでは、すべての参加者が新しいブロックの生成を担当するわけではありません。代わりに、スロットリーダーと呼ばれるノードが次のブロック生成のためにランダムに選択されます。Cardanoは記帳者をランダムに選択し、検証可能な秘密共有を採用して機密情報をN個のコピーに分割し、N人の個人に送信します。このメカニズムにより、悪意のあるノードの数が一定レベルに抑えられている限り、Cardanoノードは断片を組み合わせることで元の情報を復元できるため、配布者による不正を検出できます。このようなメカニズムを採用することで、ネットワーク内の特定のノードが切断または終了した場合（悪意のあるノードの場合）でも、他のノードは引き続き機能し、Cardanoネットワークの安全な運用を確保できます。

3) CardanoはPoSコンセンサスの下でどのように分散化を維持するのか？

PoSメカニズムでは、権利は保有量によって決定されるため、中央集権化につながり、ネットワークのセキュリティを脅かす可能性があります。Cardanoはこの問題に対して、分散化を促進する経済的インセンティブを提供することで解決を図っています。CardanoのPoSメカニズムでは、トークン保有者はステークプールを設立し、トークンをステークしてノードを運用することで利息と報酬を得ることができます。トークン保有者は、利息収入を得るためにステークプールに保有分を委託することもできます。ステークプールは記帳とノードの運用を行い、記録されたブロック生成から得られる利益をメンバーとリーダーに適切な割合で分配します。発展途上のPoSシステムでは、ユーザーがステークするトークンが多いほど記帳権を得る可能性が高くなり、中央集権化につながります。このような状況で、Cardanoはステークプールの無制限な拡大をどのように防ぐのでしょうか？

Cardanoの解決策

Cardanoの解決策は以下の通りです：ステークプールの利害関係者とトークンが特定の閾値を超えると、その報酬は増加を停止します。したがって、リターンを最大化するために、ユーザーは閾値を下回る他のステークプールを選択することになります。このような閾値を導入することで、Cardanoはステークプールの拡大、ノードの広範な分散、完全な分散化という目標を達成しています。