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ブロックチェーンの大きな壁!スケーラビリティ問題の解決方法とは?

ブロックチェーンは便利な反面、問題を抱えており解決策が見えていないものもあります。その象徴となるのがスケーラビリティ問題です。 ではスケーラビリティ問題の解決策は具体的に進んでいるのでしょうか。今回はスケーラビリティ問題の解決法を紹介します。

フロック博士

以前解説したスケーラビリティ問題は覚えているかの?

タカシ

データ容量がどんどんと大きくなって、未処理の取引が溜まっていくんだっけね?

フロック博士

ちゃんと学んでいるようじゃの。利用者が増えることで更に問題が悪化するぞ

タカシ

じゃあ早く解決しないといけないね!

フロック博士

解決方法は以前触れたが今回はもっと具体的に解説するぞ

スケーラビリティ問題の解決方法は5つ

以前スケーラビリティ問題について触れましたが解決方法はいくつかあり、どの方法も最終的に可決できるかは未知ですが、有力な解決方法として期待されています

1.ブロックサイズの拡張

まず、最初の解決方法として考えられているのは「ブロックサイズの拡張」です。分かりやすいのはビットコインの話です。ビットコインは1MBと決まっていますが、より多くのトランザクションを処理するためにはこの上限を引き上げる必要があります。

現にビットコインの開発者コミュニティ内で議論になったことがあります。この議論の結果、ハードフォークが起きることになり、ビットコインとビットコインキャッシュが生まれることになりました。

このハードフォークによって生まれたビットコインキャッシュのブロックサイズは8MBまで引き上がりました。現在のビットコインキャッシュのブロックサイズはアップデートを重ねた結果、32MBまで引き上がっています。

ブロックサイズを大きくすることで 未承認のトランザクションが溜まりにくくなると言うメリットが生まれますが、その分大きなブロックを処理しなければいけなくなります。これによりノードに高いスペックが求められることになります。

2.トランザクションのデータサイズの削減

ブロックサイズの拡張以外にもブロックサイズはそのままに保管されるトランザクションのサイズを圧縮することで解決も検討されています。

トランザクションのデータサイズを変更する記述として有名なのが「segwit」です。segwitはビットコインやライトコインで導入されている技術で、ブロックに含まれるトランザクションリストのうち、電子署名の部分だけデータを取り除いて別の領域で保管します。これによってブロック内のトランザクションデータを圧縮できます。

3.オフチェーンによる効率化

ブロックチェーンのデータ処理に関して、無理にブロックチェーン上のみでやる必要がないということから外部のネットワークであるオフチェーンで取引を行ってからブロックチェーンに記録するという解決方法です。

オフチェーンとはつまりブロックチェーン以外のネットワークのことで、「レイヤー2」「セカンドレイヤー」などと呼ばれたりもします。

オフチェーン取引を可能にする技術として、「ライトニングネットワーク」というものがあります。これはマイクロペイメントチャンネルというオフチェーンを発展させることで、安全に取引を成立させるものです。

このライトニングネットワークは中継ノードを経由して送金するという流れになり、中継地点で他のユーザーを経由することになるのですが、そこで奪われないようなシステムも構築されています。

また、このライトニングネットワークはビットコインで利用されている技術ですが、これをイーサリアムに移植したものが「ライデンネットワーク」です。
ライデンネットワークはオンチェーンでデポジットしたトークンをバランスプルーフという考え方に従ってオフチェーンでやり取りを行います。

4.サイドチェーンによる機能拡張

サイドチェーンとはオフチェーンとは違い、複数のブロックチェーンを相互運用する子で新たな機能を追加するという仕組みです。

ビットコインブロックチェーンの仕様の変更が難しいことが背景となりました。どうしても技術者やマイナーが増えていくと技術変更の合計生に長期的な時間がかかってしまうという欠点が浮上しました。

そこでサイドチェーンという新しい技術を導入することで、新たな技術などを加えやすくなりました。これによってスマートコントラクトなどの機能の追加なども可能になります。

サイドチェーン上で生成された仮想通貨はメインチェーンの仮想通貨と互換性を持ったものであり、サイドチェーンの重要な機能の一つです。
オフチェーンとは異なり、独自の機能が備わったブロックチェーンと考えてもらえば良いです。

5.チェーンの再構築による合理化

これはビットコインではなくイーサリアムによる別の方法でスケーラビリティ問題の解決を試みています。これがプラズマという仕組みです。
プラズマはイーサリアムのブロックチェーンのなかにチャイルドチェーンを複数作成しており、トランザクションの分散処理を行います。

このチャイルドチェーンでデータ処理を行い、最終的な状態のみをルートチェーンに送信します。

これはブロックチェーンの種類に関わらずにチェーンの再構築ができるので、様々な可能性を秘めています。ただこの技術はまだまだ実験段階です。他にもイーサリアムでは「シャーディング」と呼ばれる技術も提案されており、こちらも期待されています。

シャーディングとはマイナーを複数のグループに分割して仕事を分担させることで一斉にトランザクションを処理にかかるという方法です。計算処理の重複を避けることができたりブロックを並列に処理していくことが可能になります。

 

タカシ

思ったよりも解決方法は色々考えられているみたいだね。

フロック博士

そうじゃの。あらゆる角度から実験している技術者が多いの

タカシ

実際にブロックサイズを変更することは行われているし、これから先が期待できるね。

フロック博士

今後も新しい解決策が進んでいくことが期待できるの!


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