3Dブロックチェーン。 顔証明（PoF）

私はすべてに疑問を抱く傾向があり、ブロックチェーン[1]も例外ではありませんでした。 テクノロジーの成熟サイクル（ Gartner Hype Cycles ）を見てみましょう。 ブロックチェーンはどこにあると思いますか？ 当然、各自が特定のサイクルで自分の位置を決定します。これは、開発のある段階でのプロジェクトの特徴です。 誰かがビジネスアプリケーションを完全に開発し、将来の展望を見ていますが、誰かが知り合いになり始めています。 しかし、もっと広く見ると？ ブロックチェーンは疑う余地なく思考にとどまり、人と人との関係の多くのセグメントを変換する大きな可能性を示しました。 しかし、彼の作品の現在の原則については、まだ疑問があります。 結果として、私はこの段階を膨らんだ期待のピークのピークのどこかに見ます- 過度の熱意と非現実的な期待を伴う大衆の興奮。 つまり、幻想を取り除くこと、欠点を克服すること、生産性のプラトーなど、まだ先のサイクルがあります。

したがって、コンセンサスを決定する際の批判と異なるアプローチの仮定に興味がある場合は、catにようこそ。

ビットコイン[2]を見てみましょう。 これは、金融機関（プロキシ/仲介）をバイパスして、参加者が直接電子取引を行うピアツーピアマネーシステムです。 二重支出に対する保護が、完了した作業の証明に基づいたピアツーピアネットワークでのコンセンサスによって達成される場合（Proof of Work [3]）。 システムを維持するインセンティブとして、暗号通貨が発行され、この作業を実行する鉱夫への手数料とともに請求されます。 論理的な疑問が生じますが、これらは仲介者ではありませんか？ はい、信頼の原則は彼らから取り除かれ、その結果責任は去ります（誰も責任を負わないでしょう）が、結局彼らは取引参加者が提供されたサービスの代金を支払う第三者です（信頼性を保証します）。 さらに、報酬の大部分は排出から生じています。つまり、暗号通貨を疑わずに（または疑いなく）購入する人は、すでに完了した前任者の取引に支払います。 たとえば、この問題はポイント9でガートナーから提起されました。 将来、排出が停止すると、これから受け取った金額は手数料として分配され、取引コストが大幅に増加します。 技術的な面では、この問題はブロックのサイズを大きくするか、SegWit [4]のような他のソリューションによって解決できます（どのくらい時間がかかりますか？）。 しかし、経済的側面は依然として苦しんでいます。 「1プロセッサ-1票」を意味するため、マイナーの数が膨大な場合に信頼性が提供されます。 そして最終的に、彼らは毛布を引っ張る唯一の手段が手数料の大きさである競争環境に陥ります。一般に、誰かは成長して浮かんでいる一方で、誰かは去るか吸収されます。 そして、ここから結果が生じます-トランザクションのコスト。 システムの分散化が進むと、トランザクションコストが高くなります。 集中化されているほど、低くなります。 これらは通常の経済的現実であり、同様の考えは、たとえばここで 、エネルギー効率に関連してのみすでに存在していました 。

次のポイントは、これは通貨システムですが、それ自体は閉じられている、言い換えれば、ブロックチェーンは信頼に基づく環境を通じて世界と相互作用するということです。 また、ブロックチェーンは独自の暗号通貨に依存しているため、このネットワークとトランザクションの信頼性に対するインセンティブが提供されます。 したがって、一方ではこれは単一のアカウント単位であり、これは良好です。他方では、アプリケーションの機能のための暗号通貨とトランザクションコストの運命への直接の依存関係です（まだお金に接続されていないが、このブロックチェーンに関係しています）。 さらに、閉鎖の影響により、どのようなルールで排出を実施すべきかという疑問が生じます。 結局のところ、誰が望んでいるのかがすでにあります。誰かが制限し、誰かが禁止せず、誰かが書き込みの原理（書き込みの証拠）のように書き込みの原則さえ適用しました。

イーサリアム[5]を見てみましょう。 イーサリアム独自の暗号通貨の必要性がより正当化されることは注目に値します。 スマートコントラクトとアプリケーションの実装に必要です。 ここでの問題は制限されませんが、最終的にはゼロになる傾向があります。 その結果、鉱夫に関する経済的側面は同じです。 しかし、この排出方法には、経済プロセスに関してどの程度の柔軟性がありますか？ 結局のところ、マネーサプライのレベルは、通貨システムと経済全体の機能の主要な要素の1つです。 一方、全世界がブロックチェーンに切り替わったと仮定すると、たとえば、トランザクションの強度に関連付けられている無限の排出量は、その加速が経済成長を示し、トランザクション数が減少すると、反対に、排出量の強度が低下しますモデルは実行可能なようです。

ブロックチェーンに戻ります-これは、継続的に形成されるトランザクションの記録を持つブロックのチェーンです。セキュリティは暗号化によって提供されます。 各ブロックには、前のブロックに関する情報が含まれています。 ブロックチェーンは分散データレジストリであり、その完全なコピーまたはその一部が同時に多くのコンピューターに保存されます。 新しいブロックの形成は、上記のように、たとえば行われた作業の証明（Proof of Work）またはその他に基づいて、特定のコンセンサスアルゴリズムに従って実行されます。 同時に、分岐は頻繁に発生します。これは、複数の新しいブロックが同時に形成され、それぞれが前のブロックと同じブロックと見なされる場合です。 分岐は、分岐を継続する新しいブロックが見つかるとすぐに停止します。 すべてのノードは、最も長いバージョンを持つチェーンに切り替わり、その拡張機能で引き続き動作します。 すなわち ブロックチェーンは線形のようです。 ここで、そのようなブロックチェーンがどれだけ不必要な作業で過負荷になっているのか想像してみてください。 チェーンの現在の完全バージョンは、完全ノードと呼ばれるネットワークの特別なノードに保存され、残りのノード（ユーザーが使用するライトウォレット）は、何かを確認するために必要に応じて完全なノードに変わります。 誰でもブロックチェーンのフルバージョンをダウンロードできます。 しかし、ブロックチェーンはトランザクションのためだけでなく、さまざまなイベントのレジスタとしても開発されているという事実を考慮すると、さまざまなアプリケーションが機能することも可能になります。 そして、グラフィカル形式では、ブロックチェーンは線形のように見えますが、そのようなチェーンのサイズは将来どのくらい増加しますか？ 確かに、巨大なサイズは集中化のリスクにつながります。 少数のノードのみがノードのカウント可能なフルTbを保持できます。つまり、ユニットはルールを共謀し、課すことができます。

ステークの証明を検討してください[3]。 Proof of Stakeは、Proof of Workに代わる2番目によく知られているコンセンサスアルゴリズムです。 PoSを支持する議論は、膨大な計算の必要がなく、小さな入力しきい値を提供することです。 元のPoSでは、PoWのような計算能力（高価）の代わりに、新しいブロックを作成する確率はシステム内のユーザーの共有（暗号通貨）に比例するという考え方です。 したがって、このシステムを混乱させるには、多額の資金が必要になると同時に、ブロックチェーン自体の安定性を侵害することになります。 しかし、このアプローチにより、PoWと同じ集中化の結果が得られますが、より高速です。 それは同じ手に資金を蓄積するための同じ動機を与えるからです。 その結果、PoSのバリエーションが登場しました。これらは次のとおりです。アクティビティの証明（アクティビティの証明-PoWとPoSのハイブリッドスキーム）。 委任されたステークの証明（委任されたステークの証明）およびリースされたステークの証明（リースされたステークの証明）。 DPoSは、シェアの所有者がシェアに比例して投票することにより、一定数のデリゲートに義務を委任し、代行者がランダムにブロックを生成するという事実に基づいています。 LPoSは、ユーザーが（DPoSのような音声ではなく）ノード（ノード）に残高をリースできるため、利益の一部を獲得できるという事実に基づいています。 ノードの数は、ブロックチェーンのパフォーマンス特性を改善するために制限されています。 その結果、本質的に、PoSは一般的に、変革されたばかりの銀行システムに似ています。 同じ成功により、銀行間でブロックチェーンを作成することができました。ライセンスを持つすべての人がフルノードであり、（預金者に依存する）ブロックの生成に参加し、ビジネスプロセスを最適化するために自分自身でバランスを取る必要がありますアプリケーション用のさまざまなITソリューション。

3Dブロックチェーン。 顔証明（PoF）

一般に、1つまたは別の原則の正確性または不正確性について話し続けることができます。 間違いなく問題があり、間違いなく解決策があります。 しかし、古いパラダイムから始めて、異なるソリューションのみが互いに重ね合わされ、その結果、システムの複雑さのみがわかり、永遠の対立が残ります。 言い換えれば、ブロックチェーンが信頼性を確保するためのインセンティブに基づいている限り、システムを集中化するためのインセンティブが同時に存在します。

図面を見てください、これがタスクです。 9点すべてを次々に連続して走る4本の線と接続する必要があります。 このタスクは、思考を超えることの原則を示しています。 おそらくこれはブロックチェーンに適用され、金銭的取引を超えるという観点から古いパラダイムに基づいて構築されていませんか？ ブロックチェーンは、その必要性、可能性についてすべての人に証明する必要はないため、通常のトランザクションから遠い距離にあり、分散データレジストリ、スマートコントラクトの実装、分散アプリケーション、ICOなどの機能を提供しました。 マイナーが信頼性を提供しなくてもブロックチェーンは可能ですか？ そして、主にこの信頼性の提供を刺激するために必要な主要な暗号通貨なしで？ 暗号通貨自体は、当然、金銭取引の実装に必要です。ブロックチェーン自体が独立しているだけで、金銭取引に関連しない他のアクションは個別に処理されます。 この場合、誰がシステムの信頼性を確保しますか？ 誰が無料でこれを行うインセンティブをすでに持っていますが、同じ程度の保護がありますか？

再度、本本atの記事[2]に戻ります。 1つの投票がIPアドレスである場合、そのようなスキームは危険にさらされる可能性があると述べています。 その結果、彼らは「複雑さ」を追加して、回路を異なる「1プロセッサ-1票」にしました。 すなわち 結合は物理的な世界に行きます。 次に、物理的な世界で代替プロセッサを見つけることができます。 それとも、プロセッサが他の誰かに代わって行動したのでしょうか？

私たちは暗号通貨をサービスとして呼び出し、（マイナーに加えて）ブロックチェーンの参加者に目を向けます：

• 金銭取引およびスマート契約を実行するためのサービスとして暗号通貨があり、これらの取引の実装も条件が定められています。
• さまざまなITソリューションを提供するサービスがあります（医療カード、 デジタル歯科 、不動産レジストリ、投票システム、物事のインターネット、保険および金銭取引に関係しないが、分散データレジストリを使用することが可能であり必要な他のソリューションを含むその他のソリューション）、つまり 分散アプリケーション。
• これらのサービスのクライアントがあります。 個人と法人（個人のグループ）の両方になります。 これらのサービスでトランザクションを実行します。

暗号通貨のブロックチェーン、アプリケーションのブロックチェーン-多数ありますが、共通の欠点があります-市場を征服する経済的インセンティブ。 しかし、ここに顧客がいます、これらは我々が注意を払う参加者です。 ブロックチェーンの本質は、 顧客が信頼せずにサードパーティなしでネットワーク上でトランザクションを実行できるようにすることです 。これにより、トランザクションのコストと効率が低下します。 しかし、上で見たように、これは完全に真実ではありません。 この場合、トランザクション（トランザクション）を実行する際にブロックチェーンのコンセンサスを実装しなければならないのは顧客であるという結論に達しました。 彼らが取引をする必要がインセンティブであるので。 さらに、最大の数を持っているのは顧客です。つまり、分散化の最大の効果を実現することができます。 その結果、1人1票のスキームが存在することになります。そのようなスキームは妥協できず、膨大な数の人々が有害な行動を説得することはできません。 ネットワークに送信されるトランザクションは、コンピューター（スマートフォン、コンピューター、端末、およびその他の機器）を介して個人または個人グループによって実行されます。

ブロック形成図をご覧ください。

X、A、B、C、C、D、D、Eがユーザーであると条件付きで想像してみましょう。 トランザクションという言葉は、トランザクションも意味します。 ユーザーBの例を分析しましょう。

1. ユーザーBは、トランザクションをユーザーCに送信します。このトランザクションはTBと呼ばれ、保留状態です。
2. その有効性とオープンブロックへの書き込みは、他の誰かが確認したトランザクション（この場合はTa）によって実行されます。
3. バリデータであるトランザクションTaの情報も、トランザクションTbにすでに属しているオープンブロックに記録されます。
4. トランザクションTaのバリデーターであるトランザクションTxは、ユーザーBに属し、トランザクションTbが実行されたサービスに関連するブロックのチェーンをチェックします。
   
   • 同じトランザクションがTBであるが、異なる検証機能（Thatではない）がある別のオープンブロックの存在。 この場合、バリデータトランザクションを送信した瞬間から存在時間を短縮したブロックはキャンセルされます。
   • ユーザーBの別のトランザクションがこのサービスにある別のオープンブロックの存在。 この場合、トランザクションの実行時に資金の妥当性がチェックされ（マネートランザクションの場合）、時間も考慮され、1つまたは別のオープンブロックをキャンセルするか、またはその逆が決定されます。
   • 1つのトランザクションがオフラインになった場合に送信される他のトランザクションの存在。
5. すべてが正常な場合、トランザクションTxはトランザクションTbの有効性を確認し、その情報をトランザクションTbのブロックに書き込みます。
6. なぜなら Tbに関しては、すべて正常です。トランザクションTbは、最初のバリデータであるトランザクションTaの有効性をチェックします。 すべてが正常な場合、トランザクション情報TbはTaに属するトランザクションのブロックに記録されます。
7. トランザクションTaは、バリデータブロックを閉じます...（ブロックTxを閉じる例のパラグラフ10の類似性についての詳細）。
8. さらに、トランザクションTbは新しいブロックを開きますが、ユーザーBのブロックチェーン用ではなく、待機状態のトランザクションを送信した別のユーザーのランダムトランザクション用です。 この場合、これはTV、ユーザーBです。
9. このプロセスは、トランザクションTV（2〜6ポイント）に関して繰り返されます。
10. TVがTBトランザクションブロックに入った瞬間から。 TbはトランザクションブロックTxを閉じます。 同時に、TBとTVはトランザクションTxをチェックします。
11. プロセスが繰り返され、その結果、遅かれ早かれ、トランザクションTa、Tb、TVなどのブロックを閉じます（ただし、解散する場合があります）。

このアプローチの複雑さは、TBに属するトランザクションのブロックでは、バリデーターの5つのトランザクションすべてがTBを確認する必要があるという事実にあります。 トランザクションブロックTvで、その閉鎖の時点で、それらはTvの有効性を拒否したと想像してください。 これは重要な「ステートメント」ですが、ご覧のとおり、TeはTgとTdのトランザクションによってすでに確認されており、さらにそれらはブロックで囲まれています。 TgとTdもTvのバリデーターです。 この場合、TeはTaとTbのトランザクションもチェックします。 確認されない場合、Teは拒否され、トランザクションブロックTDは待機から別のトランザクションを探します。 Theが有効な場合、TVはすべてのトランザクションによって再チェックされ、トランザクションがトランザクションによって再び拒否された場合、TVブロックはキャンセルされます。 テレビは無効と認識されます。 この結果、閉じたブロックTx、Ta、およびTbには無関係な情報が含まれます。 嘘。 これを修正するには、逆のプロセス、つまりブロックの崩壊が必要です。

Tvが無効であることが判明した場合、ブロックTxに小さな減衰があります。 これは最も小さな損傷であり、小さな減衰の別のブロックのおかげで修正が可能です。 彼らは主要な取引を交換し、お互いのブロックを閉じることができます。 TaおよびTbブロックでは、有効なトランザクションの前に部分的な減衰（半分の減衰）が発生し、プロセスが繰り返されます。

この結果、このようなシナリオの可能性では、ユーザーは特定のサービスで次のトランザクションを送信する能力を、バリデーターのブロックを含む前のトランザクションが完全に閉じるまで制限する必要があると結論付けることができます。 これは当然、トランザクション速度の利点にはなりません。 しかし、同時に、そのようなシナリオの可能性はどのくらいかを想像してください。 最小限であり、攻撃の場合のみ可能です。 攻撃もありそうにない このようなユーザーは自分自身を侵害し、仮想空間だけでなく、実際の空間でも知られるようになります。 さまざまな状態チャネル、または1つのサービスで複数のトランザクションを同時に送信できるようにする他の方法を適用する場合、別のアプローチが可能です。 これらはすべて技術的な問題であり、途中で解決されます。

このブロックチェーンをグラフィカルに想像してください。 ブロックチェーンにはさまざまなサービス（X軸）があり（異なる暗号通貨-状態かどうか、スマートコントラクトプラットフォーム、アプリケーションなど）、顧客（Y軸）に機会（サービスと製品）を提供します。 。 人と7月。 顔。 顧客トランザクション（Z軸）と同様。 その結果、異なるサービスの1人が独自のブロックチェーンを持っていることがわかりましたが、同時に他の人と一緒に接続されています。 つまり、ユーザーBがサービス1に登録されている場合（たとえば、中央銀行の暗号通貨）、このサービスでユーザーBによって生成されたすべてのトランザクションは、このサービスに関連する彼の（ユーザー）ブロックチェーンのチェーンに順番に記録されます 同時に、サービス1もチェーンのシーケンスを実行しますが、サービスのすべてのユーザーからのトランザクションを交互に行います（つまり、このサービスのユーザーによって生成されたブロックを順次書き込むノードの一種になります）が、それはチェーンのメインカストディアンではなく、リザーブのようです。 これは、ブロック形成スキームに基づいて、ユーザーBによって生成された各トランザクションが（ブロックチェーン内の）他の6人の参加者のブロックにも記録されるためです。これは、受信トランザクション（ユーザーC）と5つのバリデーター（Ta、Tx、TV、Tg、Tdそれぞれそのうち別のサービスで実行できます）。 驚くべきことに、これは6回の握手の理論と一致しました。 信じている場合、トランザクションのすべての参加者をコミットすることは、条件付きで相互に1つとして接続されます。 これは、誰かが自分のブロック内の情報を変更したい場合、それを変更するためにさらに6人の参加者を説得する必要があることを意味します。

ユーザーがいずれかのサービスに登録すると、ジェネシスブロックが生成されます。 その結果、最初のトランザクションブロックを生成する方法は2つあります。

• ブロックの2つの起源は、他の誰かのトランザクションのブロックを開き、それによってそのバリデーターになります。
• 1つのジェネシスブロックは、異なるトランザクションの2つのブロックを開くことができます。各トランザクションは、その後、2番目のバリデーターとして機能します。

さらに、すべてがブロック形成スキームに従っています。

おわりに

その後、ユーザーが各サービスのブロックチェーンの所有者になることを個別に許可するProof of Faceに基づくアプローチは、より受け入れられるように見えます。 集中化の究極の不可能性により 、誰もがオンライン状態を維持できます。 数百万人が特定の人からのトランザクションを同時に受け入れたくないというシナリオは除外されます。 現金を手から手に移す際に現実の世界で起こるような無料の簡単な取引 。 アプリケーションの料金がないため、サービスプロバイダーのコストが大幅に削減されます。 特定の暗号通貨の運命からのブロックチェーンの独立 。 小さなブロックチェーンサイズ 各チェーンはユーザー個人ごとに形成され、サービスごとに個別に形成されるため、検証の速度にプラスの影響があります。 したがって、 トランザクション速度 は理論的には現在のブロックチェーンよりも速く なります。 これらのチェーンの安全性は、各ユーザーブロックが別の6人の参加者と同期されるユーザー自身のデバイスで保証されます。 ユーザーのブロックを書き込むノードと同様に。 ここで、ブロック形成のスキームとチェーン形成のシーケンスに批評の原則を適用します。これにより、情報のセキュリティと安全性に加えて、機密性が確保されます。 結局のところ、各ブロックの各バリデータのすべての情報を保存する必要はありませんが、たとえばマークルツリーを使用して、その一部のみを保存できます。

一般的に、主なメッセージの目的は、トランザクションを実行するユーザー自身がコンセンサスを実行する必要があるという事実であり、これがインセンティブです。 どのように、私は上記のアプローチを提案しました。 このようなブロックチェーンの実装には、次の3つの方法があります。

1. 州レベルで、紙のパスポートからデジタルパスポートに切り替えるとき。
2. 別のブロックチェーンのオープンソースプロジェクトとして。
3. サイドチェーンとして。

最初のケースでは、高速で合法です（変換プロセスがすべての領域とレベルで同時に発生する場合）。 抵抗を満たしません。 しかし、最初の段階で1つの州内で発展します。 過剰なコントロールのリスクがあります。

2番目の場合、ユーザー登録はサービス側（商業組織）から行われます。 したがって、既存のデータベースの代替として実装されます。

3番目の方法は、現在のブロックチェーンがこのアプローチのフレームワーク内のサービスであり、特定のタスクにさまざまなITソリューションを提供することを意味します。 そして、PoFコンセンサスはそれらをまとめ、完全な相互接続を作成します。

真実は他の真実よりも真実がありますが、有用なものが真実であるため、より良い真実があります。

PS執筆の時点では、残念ながら、ByteballとIOTAで実装されたDAG（有向非巡回グラフ）に基づくソリューションに慣れていませんでした。 しかし、上記の本質は変わりません。 おそらく、DAGを使用して、一般にブロック減衰やブロック作成などのプロパティを除外し、スキームのみを残して、同時に複数のトランザクションを送信する問題を解決することが可能です。

参照資料
[1] ブロックチェーン
[2] 横本Sによる記事の翻訳。 ビットコイン：デジタルピアツーピアキャッシュシステム
[3] Proof-of-WorkおよびProof-of-Stakeとは
[4] 隔離された証人とは
[5] ホワイトペーパーイーサリアム 翻訳