分散技術の概要。 パート1

ビットコインは、革新的なブロックチェーンテクノロジーの助けを借りてさまざまな問題を解決するために設計された、新しいタイプのシステム、根本的に新しい分散型サービスの作成の基礎を築きました。 RuNetには、このトピックに関する個別の記事とメモがありますが、非常に散在しています。Habréには、このトピックに関する既に個別の出版物と言及がありますが、一連の記事の概要を作成し、この分野で最も興味深いプロジェクトを簡潔にカバーすることが役立つと判断しました。

ブロックチェーン

ブロックチェーンは、分散コンピューティングのテクノロジーであり、神秘的な中本Sによって作成されたユーザーの一般的なコンセンサスです。 中央管理がなく、P2Pネットワーク、成文化、暗号化がトランザクションの検証に使用されます。 さらに、プログラム可能な契約を使用してトランザクションを管理できます。 ビットコインのブロックチェーンでは、トランザクションに関する情報が特別な構造（ブロック）にグループ化されるまで、トランザクションは正当（確認済み）とは見なされません。 ブロック内の構造と情報は、指定されたルールに従い、すばやく確認できます。 各ブロックには、常に1つ前のブロックに関する情報が含まれています。 これにより、分散データベースであり、ビットコインでこれまでに行われたすべてのトランザクションに関する情報を含む1つのチェーンですべての既存ブロックを構築できます。

ビットコインはブロックチェーン技術の最初で最も成功したアプリケーションですが、アルトコインとして知られる他の多くの暗号通貨があります。 さらに、新しいブロックチェーンが暗号通貨の目的だけでなく、Ethereum、Ripple、Storj.ioの使用例も数多くあります。これらについては、分散サービスに関する一連の記事の第1部で本日お話しします。 最近の出来事を踏まえて、この記事の目的は、 ウサギが貴重なビットコインの毛皮であるだけでなく、支払いシステムであるだけでなく、根本的に新しいソフトウェア製品を構築するための多くの機会を開く新しい革新的な技術であることを示すことでもあります。

イーサリアム

カナダの20歳の天才によって立ち上げられたEthereumプロジェクトは、ビットコインの原理に基づいてインターネットを再構築し、ユーザーが個人の暗号通貨を入手できるようにしたいと考えています。 1ヶ月半の先行販売で、「エーテル」が31.5千ビットコインで販売されました。 現在の為替レートでは、これは1400万ドルを超えています暗号通貨のスタートアップは、歴史上最も成功したクラウドファンディングの試みの1つです。

スイスに拠点を置くZugは、Bitcoinネットワークと同様のコンピューターネットワークを使用して、あらゆる種類の経済活動を分散化するソフトウェアプラットフォームを開発しています。 開発者は、そのようなネットワークとその透明なパブリックレジスタである「ブロックチェーン」を意図的に使用するソフトウェアアプリケーションを作成して、仲介者を排除し、人や企業間で資金、資産、情報を交換するコストを削減することをお勧めします。

出てきたアイデアの中には、ユーザーが個人ページを完全に制御できるイーサリアムベースの分散型のFacebookのような製品があり、これによりユーザーは広告を中央企業に送る代わりに広告から独立して収益を上げることができます。 とりわけ、証券取引所または清算センターなしで運営されている証券市場、その実装のための契約は、弁護士のサービスまたは改ざん耐性のある投票および投票プラットフォームを必要とせず、社会学センターの参加または選挙団体による投票の処理なしで完璧な投票を行います。

このコンセプトは技術者の間で大きな関心を呼び起こしました。これはイーサリアムの先行販売の成功を説明するかもしれません。Ethereumのデジタルコインのようなタイトルマークは、このプラットフォームで動作するアプリケーションに必要な「燃料」としてWebサイトで特徴付けられています。



所有権からの権利や利益によって保護されていないこれらの兆候の問題はまだ始まっていませんが、価格がビットコインで示されている移動する関税スケールに従って、無制限の量での事前販売のキャンペーンはすでに通過しています。 最終的に、6,000万ユニット以上の通貨が販売されました。 2週間続く第1ラウンドの一環として、ビットコインの2000エーテルの価格が設定されました。 さらに、販売終了まで値は30単位減少しました。 総売上は、キックスターターなどの人気のあるクラウドファンディングサイトでのこのような資金調達キャンペーンのほぼすべてを上回り、1400万ドルを超えます。

イーサリアムの創設者の一人であるジョセフ・ルービンの情報によると、イーサリアムに基づいてアプリケーションの開発を計画しているソフトウェア開発者と金融機関、および将来のサインの需要に依存したバイヤーからの早期注文が出ました。

スイスの法律によると、販売前は証券や通貨の公的な発行とはみなされませんが、製品の発行とみなされます。 つまり、開発者がソフトウェアアプリケーションを実装するためにタイトル文字を必要とすることに基づいて、エーテルはソフトウェアのフォームと見なされます。

Lubin氏は、サードパーティの開発者が現在、Ethereumプラットフォームに基づいて、デジタル通貨交換、デジタルウォレット、分散型メッセージングプログラム、評判ベースのトレーディングフロア、自主規制の「賢明な法的契約」など、有望なアプリケーションの「数百」を作成していると述べました。

イーサリアムは、Vitalik Buterinのアイデアの具体化であり、彼は19年の歳でプロジェクトの技術文書のドラフト版を作成しました。 Buterinのアイデアは、Bitcoinインフラストラクチャのコアでモデル化されました。その分散ネットワークは、ブロックチェーンレジスタとともに、個人間で銀行などの「信頼できる」第三者仲介業者と連携する必要性を排除します。

しかし、ブテリン氏は、ビットコインインフラストラクチャはこれらのプロジェクトが提供できるさまざまなアプリケーションをすべてサポートするには限界があると考えていたため、まったく新しい独立したブロックチェーンと独自のマイナーネットワークを提供するイーサリアムを思い付きました。



Ethereumは現在ベータ版で利用可能です。 それにより、アプリケーションを作成したり、独自の暗号通貨をリリースしたりできます-Buterinによれば、これには最小限のプログラミングスキルが必要です。 完全な作業バージョンが今年後半にリリースされます。 イーサリアムの最初の開発者がそれを使用してアプリケーションのコードを記述する方法を示すYouTubeで既にビデオを見つけることができます。

リポジトリ-github.com/ethereum

リップル

Rippleは、Ripple Labsが開発した支払いシステム、外貨両替および送金システムです。 彼女の仕事は、分散オープンインターネットプロトコル、普遍的な同意の原則に基づいて動作するレジスタ、および独自の通貨の使用に基づいています。

リップル（XRP）と呼ばれます。 Rippleネットワークは、「世界中で失効することなく、あらゆる金額の安全で即時かつ最大の無料金融取引」を実行できるようにすることを目的としています。あらゆる不換通貨（ドル、円など）、暗号通貨（ビットコイン、ライトコインなど）での作業をサポートします。 。）、商品またはその他の価値の単位（空の旅の距離、セルラー通信での会話の時間など）。

Rippleの中心にあるのは、集合的でオープンなデータベース-登録です。 貸借対照表のデータに加えて、レジスタには外貨または資産の売買の申し出に関する情報が含まれているため、世界初の分散取引所を形成しています。 ネットワークメンバーは、コンセンサスと呼ばれるプロセスを通じてレジスタに加えられた変更に同意します。これは2〜5秒ごとに発生します。 「コンセンサス」により、単一の決済センターを必要とせずに支払い、交換、および振替が可能になります。 マイニングプロセスによってセキュリティが確保されるBitcoinなどの暗号通貨と比較して、「コンセンサス」に基づいてレジスタを維持することにより、Rippleネットワークはシステムの効果的な運用を維持しながら、あらゆる攻撃に確実に耐えることができます。

Rippleシステムでは、ユーザーはRippleの内部通貨、XRP、または他の任意に選択された資産（ドル、金、フライトマイルなどの実資産を含む）で表される暗号署名されたトランザクションを使用して自分自身で支払いを行います。 XRPで表現されたトランザクションの場合、Rippleは内部レジスターを使用できます。 他の資産での支払いの場合、Rippleレジスタは、あるユーザーが別のユーザーに貸し出したユニットの数のみを記録します。 したがって、そのような資産は​​すべて負債として表示されます。 Rippleは記録をレジスタにのみ保持し、現実の世界では規制力を持たないため、このアプローチには信頼が必要です。 ユーザーは、信頼する参加者を決定し、この信頼を定量化する必要があります。 このような定量的表現は、資産ごとに個別に決定できます。



相互に信頼する2人のユーザーがXRP以外の支払いを行うと、相互のクレジットバランスが調整されます。 支払いはユーザー定義の制限に従います。 相互に信頼関係を確立していないユーザー間でアセットを送信するために、システムはユーザー間のパスを見つけようとします。各パスのギャップは、相互に信頼する参加者のペアになります。 このような取引の場合、すべての残高は全体として同時に調整されます。 信頼できる参加者のネットワークを介して支払いを行うこのメカニズムは、「リップル」と呼ばれます。 これは、古代から存在しており、「Facebook for money」とも呼ばれるhawala決済システムのデジタルバージョンです。

Rippleネットワーク内の各トランザクションには、0.00001 XRP（約1 XRP
1ドル100ドル）。 これは他の人の利益のために請求される手数料ではなく、XRPは引き落とされ、存在しなくなります。 同様の取引手数料も、ユーザーに対してごくわずかな金額で設定されます。 しかし、たとえばネットワークが攻撃されたときなど、ネットワークに高負荷がかかると、このコミッションのサイズは急速に増加します。 このようなネットワークデバイスの目的は、攻撃者を迅速に倒産させ、ネットワークの円滑な運用を確保することです。 Rippleネットワークへの攻撃は、非常に短時間で非常に高価になる可能性がありますが、通常のユーザーにとっては本質的に「無料」のままです。

Rippleの作成者はRipple Labsです。 Rippleネットワークは無料のオープンソースコードに基づいているため、開発会社はネットワークの使用から収益を受け取りません。 Ripple Labsは、Rippleネットワークが有用であり、プロトコルをまとめて受け入れると世界が確信するようになった場合、XRPでお金を稼ぐことを望んでいます。

Rippleプロトコルの作成とともに、1,000億のXRPがリリースされました。 Ripple Labsは、慈善団体、ユーザー、およびエコシステムのエコシステムの戦略的パートナーに、550億を超えるXRPを提供する予定です。 同社は、将来的には唯一の資産を収益化することを目標に、信頼性の高い流動的な市場を創出することを期待して、XRPの一部を保有しています。

リップルルーブルゲートウェイ-rippleru.com
ロシア語のリップル入門コース-ripple.com/ripple_primer_ru.pdf
リポジトリ-dev.ripple.com

Storj.io

Storj.ioはクラウドストレージ用の分散型の分散型オープンソースプラットフォームであり、その動作はBitcoinトランザクションレジスタ（ブロックチェーン）および独自のピアツーピアプロトコルの使用に基づいています。 プラットフォームは、 カウンターパーティプロトコルで実行される独自の暗号通貨であるStorjcoinX（SJCX）を使用して、支払いシステムの機能も実行します。 さらに、開発者によると、プラットフォームは独自の本格的なWebアプリケーションの配置をサポートします。

システムに関心のある各参加者は、SJCXで表される有料で、ストレージを使用してデータをそこに置くことができます。 プラットフォームのこのコンポーネントへのアクセスは、 メタディスク -ユーザーがリポジトリと対話するために特別に作成されたWebクライアントを介して行われます。

ユーザーはノードの所有者としてシステムに参加することもでき、Windows、Linux、およびMacで使用できる特別なDriveShareクライアントを使用して、ディスク上の空きスペースとインターネットチャネルの帯域幅を提供します。 これと引き換えに、DriveShareノードの所有者はSJCXまたは他の暗号通貨を獲得します。

プラットフォームの開発者は、このようなシステムの出現により、Amazon S3やDropboxなどの集中型クラウドストレージの競争が生まれると確信しています。 プロジェクトのブログでは、Dropboxの価格設定ポリシーを分析し、ユーザーが固定量のストレージを使用する可能性に対して毎月または毎年支払う一方で、実際には使用しないギガバイトのデータを過剰に支払うと結論付けています。 Dropboxの価格は、サードパーティサーバー（Amazon）の使用、インフラストラクチャの維持、施設の賃貸、従業員への給与の支払い、投資家への利益のコストで構成されています。


1年間で100 GBの100％ストレージ使用率のコスト。
濃い青はストレージコストを示し、青はメタディスクからすべての保存データを取得するコストを示します

それどころか、Storjを使用するコストは客観的な要素で構成されています。ユーザーが実際に使用したスペースに対してのみ支払うことを想定しています。そのコストは、Storjの「プロバイダー」によって決定されます.Storjは、使用するディスクのスペースを提供するノードの通常の所有者になります ただし、誰が関税を設定し、システム全体の膨大な数のノード間で正確に価格設定が行われるかは現在のところ不明です。

開発者によると、サービスのコストは数十、または数百倍も低下し、従来の集中型競合他社と比較してはるかに安くなるという。 データは、平均2.1 Mbpsのインターネットアクセス速度を持ち、Dropboxの価格設定ポリシーを使用して、PCノードの所有者が月額約150ドルを稼ぐことができるようになります。


Storj Secure Decentralized Storage

サービスのセキュリティと匿名性は、通信チャネルを介した送信中にデータを保護するための暗号化の使用と同様に、仲介者の排除（分散化）によって保証されます。 同時に、プロジェクトの作成者は、ユーザーがユーザー契約の規則に違反した場合、法執行機関の要求またはシステムへの手動介入でユーザーデータを押収またはコピーする可能性に強く反対します。 Storjの概念は、紛争状況の解決における人間の仲介者の完全な自律性と非干渉性を意味します。

Storjの開発者は、公開ビットコインレジスタの使用に加えて、システムは公開キーと秘密キーの暗号化メカニズムと暗号化ハッシュ関数の使用を継承すると主張しています。

このプロジェクトは、今年3月にテキサスで開催されたBitcoin Hackaton Conferenceで公表され、そこで受賞者の賞を受賞しました。 開発者は5億SJCXのクラウド購入を実施しましたが、失敗しました。Storjは9800 BTCの目標額の10％さえも獲得できませんでした。

このような弱い結果は、技術情報のほとんど完全な欠如に基づいて、コミュニティの不信によって説明されます。 Storjチームは、特定のプラットフォーム仕様を提供しませんでした。 現在利用可能な唯一の技術文書は、メタディスクの広告プレゼンテーションに似ており、一般情報、従来のクラウドサービスに対する批判、メタディスクの理論的概念が含まれていますが、システムがプログラムコードレベルでどのように機能するかについての質問には答えておらず、アルゴリズムに関する詳細は提供していません使用される作業と技術。

16人のチームがStorjで働いており、その名前と写真は、プロジェクトでの彼らの役割に関するデータとともに、公式ウェブサイトの特別ページに公開されています 。 さまざまなMetadiskおよびStorjモジュールのソースコードは、Storj githubリポジトリで入手できます 。 実際、Storjでの作業はコンセプト開発段階にあります。記述されたソフトウェアコンポーネントは、サービスの開始は言うまでもなく、完全なテストの準備ができていません。 現在、学習に利用できるのはアイデアであり、コードスケッチによってサポートされています。

プロジェクトを成功させるために、Storjチームは多くの質問に答える必要があります。 悪意のある攻撃（たとえば、Sybil攻撃）または1人の多数のシステムノードの操作から保護する方法 集中化されたプロバイダーに頼らずに、成功した場合にストレージボリュームに対する増大する需要を満たす方法 完全な匿名性と非干渉のポリシーを考慮に入れて、テロリスト目的またはマネーロンダリングのためにサービスを使用して、禁止コンテンツの配布に対処する方法は？

Storjは、本格的なWebアプリケーションを実行できる分散型の安全で匿名のクラウドストレージのアイデアを実装することを目的とした最初のプロジェクトではありません。 ある程度、彼はEthereum、Maidsafe、Permacoin、およびこの有望なアイデアに取り組んでいる他のいくつかのプロジェクトの競争相手ですが、まだ完全な実装を達成していません。

リポジトリ-github.com/Storj

おわりに

この記事では、現在活発に開発されている興味深い分散サービスのごく一部のみを検討しました。 次の部分では、ロシア語を話すインターネットであまりカバーされていない他の同様に興味深い新しいサービスとテクノロジーを検討します。

第二部-geektimes.ru/post/241426