Web3、ブロックチェーン、暗号通貨、そして分散型金融は大衆採用を妨げる大きな問題に直面しています—使いやすさです。この業界の接続状況は、せいぜい断片的です。この動きの初期に、開発者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に取り掛かりました。
現在、業界には何百万人もの参加者がおり、一つのブロックチェーンに固執しています。ブロックチェーンの相互運用性によって動か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すぐに明らかになりました。
この記事では、クロスチェーンの相互運用性について、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、そしていくつかの使用例を見ていきます。
クロスチェーン相互運用性とは何ですか？
クロスチェーンの相互運用性とは、異なるブロックチェーンネットワークが互いに通信し、相互作用する能力のことを指します。インターネットのように考えてください：異なるウェブサイトやサービスが、使用している基盤技術やプラットフォームに関係なく、シームレスに相互作用できます。ブロックチェーンの文脈では、相互運用性により、中央集権的な仲介者なしで、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、情報の転送が可能になります。
クロスチェーン相互運用プロトコルが必要な理由は何ですか？
ブロックチェーンエコシステムにおいて相互運用性は重要であり、それは断片化に対処します。現在、多くのブロックチェーンネットワークが存在し、それぞれが独自の特徴、トークン、およびアプリケーションを持っています。相互運用性がなければ、これらのネットワークはサイロで運用され、その潜在能力は限定されます。
たとえば、あるブロックチェーン上にトークンを持っていて、別のブロックチェーン上のサービスを利用したい場合、相互運用性によって、トークンを中央の取引所に変換することなく、手数料を削減し効率を高め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ソリューションにおける現在の課題
その潜在能力にもかかわらず、クロスチェーンの相互運用性を実現することは困難です。ここに主な障壁がいくつかあります：
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。この多様性が、相互運用性に関して万能なソリューションを作ることを困難にしています。
セキュリティに関する懸念
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。あるチェーンの脆弱性が、相互作用する他のチェーンに影響を及ぼす可能性があるため、信頼の問題が生じます。
スケーラビリティとパフォーマンス
異なるブロックチェーンの高い取引量と速度の違いを処理するためには、相互運用性ソリューションが必要です。クロスチェーン取引が迅速かつ効率的であることを保証することは、大きな課題です。
複雑な実装
相互運用性ソリューションを開発し実装するには、かなりの技術的専門知識とリソースが必要です。これらのシステムの複雑さが導入と開発を遅らせることがあります。
クロスチェーンの相互運用性に焦点を当てた主要プロジェクト
いくつかのプロジェクトがクロスチェーンの相互運用性のためのソリューション開発の最前線にあります。主要なプロジェクトをいくつか探ってみましょう：
ポルカドット
Polkadot is a next-generation blockchain protocol designed to enable multiple blockchains to interoperate seamlessly. It features a unique multi-chain architecture composed of a central Relay Chain and numerous parachains. The Relay Chain ensures shared security, consensus, and cross-chain interoperability, while parachains can have their specific logic and optimizations.
Polkadotは、高いスループットと堅牢なセキュリティを保証するGRANDPA（最終性）とBABE（ブロック生成）を組み合わせたハイブリッドコンセンサスモデルを使用しています。このアーキテクチャにより、複数のパラチェーンが同時にトランザクションを処理できるため、従来のブロックチェーンよりもPolkadotのスケーリングがより効果的になります。
ポルカドットの使用例
- クロスチェーンコミュニケーション
- 分散型金融（DeFi）アプリケーション
- アイデンティティと資格情報の管理
- サプライチェーンの透明性
- ゲーミングとNFTエコシステム
コスモス
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.
コスモス・ハブは、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、コスモスSDKはモジュラーなフレームワークであり、開発者が特定のユースケースに合わせてカスタムブロックチェーンを迅速に構築できるようにします。
コスモスの使用例
- クロスチェーンDeFiプラットフォーム
- 分散型取引所
- ゲーミングエコシステム
- サプライチェーン管理
- ヘルスケアデータ統合
Wanchain
Wanchainは異なるブロックチェーンネットワーク間の相互運用を容易にするために設計されたブロックチェーンプラットフォームです。多様なブロックチェーン間でデジタル資産をシームレスに移転することができる分散型「銀行」を作ることを目指しています。独自のクロスチェーンメカニズムを使用し、安全な多方参加計算と閾値鍵共有を活用することで、Wanchainは資産移転の完全性とセキュリティを保証します。
プラットフォームのステーク証明（PoS）とギャラクシーコンセンサスは、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、開発者向けのツールやAPIを備えた包括的なスイートを通じて、分散型アプリケーション（dApps）の開発をサポートします。
ワンチェーンの使用例
- クロスチェーン資産の転送
- 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
- デジタルアイデンティティ認証
クォント
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.
クオント ユースケース
- クロスチェーンの相互運用性
- マルチチェーン分散型アプリケーション（mDApps）
- 金融サービスの統合
- ヘルスケアデータ共有
- サプライチェーン管理
クロスチェーン相互運用性への技術的アプローチ
アトミックスワップ
アトミックスワップは、仲介者を必要とせずに異なるブロックチェーン間でクロスチェーンの暗号資産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。このプロセスにはいくつかの利点があります：手数料の削減、プライバシーの向上、取引が完全に完了するかキャンセルされることによるセキュリティの確保、そして分散型ピアツーピア取引の促進。
アトミックスワッププロセス
- 当事者Aと当事者Bは、それぞれの暗号通貨を交換することに同意します。
- スマートコントラクトは暗号ハッシュで作成され、それは錠前と鍵のように機能します。
- 両当事者は、一定の時間内に取引を確認しなければならず、そうでない場合は取引がキャンセルされます。
インターブロックチェーンコミュニケーション（IBC）
異なるブロックチェーン間で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際に、インターブロックチェーン通信（IBC）プロトコルは、データとトークンの移転をシームレスに促進します。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検証するライトクライアント、そして通信経路を確立するチャネルと接続を通じて達成されます。
分散型アプリケーションの接続性が向上し、クロスチェーン資産の移転が改善され、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す。
IBCプロセス
- 2つのブロックチェーンはIBCを通じて安全な通信チャネルを作成することで接続を確立します。
- リレーノードはこのチャネルを通じて、ある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。
- 受信側のブロックチェーン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。
- 検証されると、トランザクションが完了し、トークンまたはデータの転送が可能になります。
ブロックチェーン・ブリッジ
Blockchain bridges facilitate secure and efficient asset and data transfers across separate blockchains. They achieve this by using smart contracts to lock tokens on the originating blockchain and mint equivalent tokens on the destination blockchain. This mechanism ensures that assets can move seamlessly between chains, increasing liquidity and expanding token use cases.
ブロックチェーン・ブリッジ・プロセス
- ユーザーがトークンをブロックチェーンAからスマートコントラクトに送信し、そのトークンはロックされます。
- ブリッジはトランザクションを検証し、Blockchain B上で同等のトークン量を発行します。
- 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。
- プロセスを逆にするために、ユーザーはトークンをブロックチェーンB上のスマートコントラクトに送り返し、そこでトークンは焼却されます。
- 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元のトークンを解放します。
クロスチェーン合意形成メカニズム
これらのメカニズムには、複数のブロックチェーンが各チェーンの状態について合意に達することが関与しています。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クロスチェーン合意形成メカニズムにより、複数のネットワークが安全かつ一貫して相互作用することを可能にします。
彼らは共有プロトコル、連合モデル、リレーチェーン、およびサイドチェーンを活用することによってこれを実現し、複数のブロックチェーンに関わるトランザクションが検証され信頼できることを保証します。その結果、相互運用性が向上し、セキュリティが強化され、より接続されたブロックチェーンエコシステムが実現します。
クロスチェーン合意形成メカニズムプロセス
- トランザクションの開始: 複数のブロックチェーンにまたがるトランザクションが、参加しているチェーンの一つで開始されます。
- 検証リクエスト：開始ブロックチェーンは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。
- 合意形成： 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。
- 状態更新： 合意が形成されると、取引の状態は関与するすべてのブロックチェーンで更新され、一貫性が保たれます。
- 完了：取引が最終的に完了し、資産またはデータが参加しているブロックチェーン間で転送されます。
クロスチェーンの相互運用性の力は未来にあります
クロスチェーンの相互運用性は、金融の未来とブロックチェーン技術の大衆採用を牽引するでしょう。既に相互運用性を持つブロックチェーンプロジェクトが、より相互接続された未来への道を切り開いており、開発が続くにつれて、より多くの人々やビジネスにとってブロックチェーンの使用が実現可能になり、この技術の世界的な採用は避けられないでしょう。
