Web3、ブロックチェーン、暗号通貨、分散型金融は、使いやすさに大きな問題を抱えており、これが大衆の採用を妨げています。業界の接続状態は、最善の場合でも断片化しています。この動きの夜明けに、開発者たちは、これらの新しいブロックチェーンがどのように連携して動作するかを考慮せずに作業を開始しました。
現在、何百万もの業界参加者がブロックチェーンネットワークに閉じ込められています。すぐに、ブロックチェーン技術の相互作用によって駆動されるクロスチェーンエコシステムを作る必要があることが明らかになりました。
この記事では、ブロックチェーン間の相互作用について考察します。それが何であるか、なぜ必要なのか、どのように機能するのか、そしていくつかの応用例について説明します。
相互運用性とは何ですか？
異なるブロックチェーンネットワークが互いに通信し、相互作用する能力を指すクロスチェーンインタラクションについて考えてみてください。インターネットのように、異なるウェブサイトやサービスが、使用されている基盤技術やプラットフォームに関係なく、スムーズに相互作用することができます。ブロックチェーンの文脈では、この相互作用は、中央集権的な仲介者なしに、異なるブロックチェーンネットワーク間でのデータ、資産、情報の転送を可能にします。
なぜクロスチェーンプロトコルが必要なのですか？
ブロックチェーンエコシステムにとって相互作用は不可欠であり、これによりフラグメンテーションの問題が解決されます。現在、多くのブロックチェーンネットワークが存在し、それぞれに独自の特徴、トークン、およびアプリケーションがあります。相互作用がなければ、これらのネットワークは孤立して機能し、その潜在能力が制限されます。
たとえば、あるブロックチェーンネットワークでトークンを持っていて、別のネットワークのサービスを利用したい場合、相互運用性によって中央取引所でトークンを変換することなく、手数料を減らし効率を上げながらそれを行うことができます。
ブロックチェーンの相互運用性に関する現在の課題
その潜在能力にもかかわらず、チェーン間の相互作用を達成することは課題です。ここにいくつかの主要な障害があります：
標準化の欠如
異なるブロックチェーンには、異なるプロトコル、合意形成メカニズム、およびデータ構造があります。この多様性は、相互運用性のためのユニバーサルソリューションを作成することを困難にしています。
セキュリティの問題
ブロックチェーン間の安全な通信を確保することは複雑です。信頼に関する問題は、あるチェーンの脆弱性が相互作用する他のチェーンに危険をもたらす可能性があるために生じます。
スケーラビリティとパフォーマンス
インタラクションの決定は、異なるブロックチェーンの高いトランザクション量と異なる速度を処理する必要があります。迅速かつ効率的な国境を越えた取引を提供することは、大きな課題です。
複雑な実行
インタラクションソリューションを開発し導入するには、かなりの技術的スキルとリソースが必要です。これらのシステムの複雑さが、受け入れと発展を遅らせる可能性があります。
基本的なプロジェクトは、チェーン間の互換性に焦点を当てています
いくつかのプロジェクトがブロックチェーン間の相互運用性ソリューションの開発の最前線にいます。主要なものをいくつか見てみましょう：
Polkadot
Polkadot е блокчейн протокол от ново поколение, създаден да позволи на множество блокчейни да работят заедно безпроблемно. Той предлага уникална мултичейн архитектура, състояща се от централен Релеен Ланец и множество парачейни. Релееният Ланец осигурява обща сигурност, консенсус и междучейнова взаимодействие, докато парачейните могат да имат своя специфична логика и оптимизации.
Polkadotはハイブリッドコンセンサスモデルを使用しており、GRANDPA（最終性のため）とBABE（ブロック生成のため）を組み合わせており、高いスループットと堅牢なセキュリティを保証しています。このアーキテクチャにより、Polkadotは従来のブロックチェーンよりも効率的にスケールすることができ、複数のパラチェーンが同時にトランザクションを処理することが可能です。
Polkadotのアプリケーション
- 相互運用性
- 分散型金融（DeFi）アプリケーション
- アイデンティティと認証の管理
- サプライチェーンの透明性
- ゲームとNFTエコシステム
宇宙
Cosmos is a decentralized network of independent, parallel blockchains, each powered by BFT consensus algorithms like Tendermint. Its goal is to create an "Internet of Blockchains" by enabling interoperability among distinct blockchains. The network employs the Inter-Blockchain Communication (IBC) protocol to facilitate communication and asset transfers between chains.
Cosmos Hubはネットワーク内の最初のブロックチェーンであり、他のチェーンの仲介者として機能し、共有セキュリティと分散型ガバナンスを提供します。さらに、Cosmos SDKはモジュール式のフレームワークであり、開発者が特定の使用事例に適応したカスタマイズされたブロックチェーンを迅速に構築できるようにします。
コスモス アプリケーション
- クロスチェーンDeFiプラットフォーム
- 分散型取引所
- ゲームエコシステム
- サプライチェーン管理
- ヘルスケアにおけるデータ統合
Wanchain
Wanchain is a blockchain platform designed to facilitate interoperability between different blockchain networks. It aims to create a distributed "bank" that enables the seamless transfer of digital assets across diverse blockchains. Using a unique cross-chain mechanism involving secure multiparty computation and threshold key sharing, Wanchain ensures the integrity and security of asset transfers.
Proof of Stake（PoS）プラットフォームはGalaxy Consensusを使用してネットワークのセキュリティとトランザクションの速度を向上させます。さらに、開発者向けの豊富なツールセットとAPIを通じて分散型アプリケーション（dApps）の開発をサポートしています。
Wanchainのアプリケーション
- チェーン間のアセット転送
- 分散型金融（DeFi）プラットフォーム
- クロスチェーン スマート コントラクト
- サプライチェーンファイナンス
- デジタル認証
クアント
Quant is a cross-chain blockchain platform designed to enable interoperability between various blockchain networks through its Overledger operating system. Overledger connects different blockchains and legacy systems, allowing them to communicate and share data seamlessly without requiring any changes to the underlying blockchain protocols. Leveraging the power of its unique multi-chain technology, Quant creates a decentralized network of networks, ensuring high security and scalability. Additionally, it supports the development of multi-chain decentralized applications (mDApps) that can operate across multiple blockchains simultaneously.
量子アプリケーション
- 相互接続性
- マルチチェーン分散アプリケーション（mDApps）
- 金融サービスの統合
- 医療におけるデータ共有
- サプライチェーン管理
チェーン間の相互運用性に対する技術的アプローチ
原子交換
アトミックスワップは、仲介者なしで異なるブロックチェーン間で暗号通貨を直接交換する方法です。代わりに、特別な自己実行型スマートコントラクトを使用して、交換が安全に行われることを保証します。このプロセスはいくつかの利点を提供します：手数料の削減、プライバシーの向上、取引の完全な実行またはキャンセルを通じてのセキュリティの確保、そしてピアツーピアの分散型取引の促進。
原子スワップのプロセス
- 国Aと国Bは、それぞれの暗号通貨を交換することに同意しました。
- スマートコントラクトは、ロックとキーのように機能する暗号学的ハッシュ関数を使用して作成されます。
- 両方の当事者は、特定の時間内に取引を確認する必要があります。そうでなければ、取引は無効になります。
ブロックチェーン間通信（IBC）
インターブロックチェーン通信プロトコル（IBC）は、異なるブロックチェーンが安全かつ効率的に通信し、相互作用することを可能にすることで、データとトークンのシームレスな転送を容易にします。これは、メッセージを転送するリレーノード、他のブロックチェーンの状態を確認するライトクライアント、および通信経路を確立するチャネルとリンクを通じて達成されます。
結果として、分散型アプリケーションの接続性が向上し、チェーン間のアセット転送が洗練され、より統合されたブロックチェーンネットワークが実現しました。
IBCプロセス
- 両方のブロックチェーンネットワークはIBCを通じて接続を確立し、安全な通信チャネルを作成します。
- このリレーノードは、このチャネルを通じて一つのブロックチェーンから別のブロックチェーンへトランザクションを送信します。
- ブロックチェーンを受け取る者は、ライトクライアントを使用してトランザクションを検証します。
- 取引が確認されると、トークンまたはデータの転送が可能になる取引が完了します。
ブロックチェーンブリッジ
Мостовете за блокчейн улесняват сигурното и ефективно прехвърляне на активи и данни между различни блокчейни. Те постигат това чрез използването на смарт договори за блокиране на токени в първоначалния блокчейн и създаване на еквивалентни токени в целевия блокчейн. Този механизъм гарантира, че активите могат да се преместват безпроблемно между веригите, увеличавайки ликвидността и разширявайки случаите на употреба на токените.
ブロックチェーンブリッジのプロセス
- ユーザーがブロックチェーンAからスマートコントラクトにトークンを送信し、そのトークンがロックされます。
- 橋はトランザクションを検証し、Blockchain Bで同等の量のトークンを生成します。
- ユーザーはブロックチェーンBで新しいトークンを受け取ります。
- プロセスを逆転させるために、ユーザーはトークンをBlockchain Bのスマートコントラクトに送り返し、そこでトークンは破壊されます。
- その後、橋はブロックチェーンAのスマートコントラクトからオリジナルのトークンを解放します。
チェーン間のコンセンサスメカニズム
これらのメカニズムには、各チェーンの状態について合意に達する多数のブロックチェーンが含まれています。異なるブロックチェーン間で共有データまたはトランザクションの状態に関する合意を容易にすることで、クロスチェーンコンセンサスメカニズムは多数のネットワークが安全かつ一貫した方法で相互作用することを可能にします。
彼らは共通のプロトコル、連合モデル、リレーチェーン、サイドチェーンを使用することで、複数のブロックチェーンを含むトランザクションが検証され信頼できることを保証し、結果として改善された相互接続性、高まったセキュリティ、そしてより連携したブロックチェーンエコシステムを実現しています。
チェーン間のコンセンサスメカニズムのプロセス
- トランザクションの初期化: 複数のブロックチェーンを含むトランザクションが参加しているチェーンの一つで初期化されます。
- 検証リクエスト： 初期ブロックチェーンが他の参加ブロックチェーンまたは中央リレーチェーンに検証リクエストを送信します。
- コンセンサスの形成： 参加しているブロックチェーンまたはリレーチェーンのバリデーターがトランザクションを検証し、その有効性について合意します。
- 状態の更新：合意に達した後、トランザクションの状態は関連するすべてのブロックチェーンで更新され、一貫性が保証されます。
- Завършване: Транзакцията е финализирана и активите или данните са прехвърлени между участващите блокчейни.
ブロックチェーン間の相互運用性の力は将来に秘められている
異なるブロックチェーンチェーン間の相互作用が、金融の未来とブロックチェーン技術の大衆採用を推進するでしょう。既にブロックチェーンの相互作用に関するプロジェクトが存在し、より接続された未来への道を準備しています。開発が続くにつれて、より多くの人々とビジネスがブロックチェーンを使用できるようになり、この技術のグローバルな採用は避けられないでしょう。
