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【NEM技術勉強会】1. イントロダクション【カタパルト白書】

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1. イントロダクション

 

「火が灰から蘇るように、光が影からおどり出るように。折れた刃から新しい刃が生み出され、王冠のない者から王が生まれる。剣を鍛え直せ。」

- J. R. R. トールキン

 

トラストレス、高性能、層構造、ブロックチェーン様DLT*プロトコール - これらが、カタパルト開発に影響を与えた基本原理である。DAGやdBFTなどの他のDLTプロトコールも考慮はされたが、すぐにブロックチェーンのほうが、より本物のトラストレス性を持つものとして選択された。ブロックチェーンならば、どのノードもチェーンの完全なコピーをダウンロードすることができ、いつでも独立にそれを検証できるのである。十分なハーベスト性能を持つノードなら、誰の指示も受けることなく、いつでも新しいブロックを作り出すことができる。この選択は、他のプロトコールと比べてスループット性能には劣る。しかし、ビットコイン思想に強固に立脚しているように思えるのである。

 

トラストレス性について注目してみると、NEMには以下のような技術が追加されている:

  • ブロックヘッダーがトランザクションデータを利用すること無しに同期される。しかし、ブロックチェーンの完全性は損なわれない。
  • トランザクションのマークルツリーがブロックに内包される暗号通貨的なトランザクション(空であっても)の検証を可能にする。
  • 受領証(Receipts)が、遠隔で開始された(ブロックチェーンの)状態変化の透明性を向上させる。
  • 状態証明(State proofs)が、ブロックチェーンの特定の状態に対するトラストレスな検証を可能にする。

 

カタパルトでは、ひとつのサーバープログラムが、様々なプラグイン(トランザクション補助)や機能拡張(機能性)を読み込むことによってカスタマイズされる方式を取っている。その結果、おもに3種類のコンフィギュレーションが、ネットワークごとに設定される。しかも、これらの中間型のコンフィギュレーションも、特定の機能拡張を許可・停止することによって実現できる。

 

3種類のコンフィギュレーションとは:

  1. peer:ピアノード。これらはネットワークを構成して新しいブロックを作るために働く。
  2. api:APIノード。これらは、mongoデータベースに情報を保存して、NodeJS RESTサーバーとともにネットワークからの問い合わせに迅速に応答できるようにする。
  3. dual:デュアルノード。これらはピアノードとAPIノードの両方の機能を実行する。

 

ピアノードの数が増えればネットワークはより強固になり、APIノードが十分な数存在すればクライアントからの要求に素早く応答することができる。ネットワークに対する負荷や要求に応じて、ノードの構成割合を動的に変化できるようにしたのは、より効率の良い最適化されたネットワークが形成されることを期待してのことである。

 

コアブロックとトランザクションパイプラインをdisruptor**パターン上に保持したものを基礎に、- つまり、できる限り並列処理することによって - 他の典型的なブロックチェーンよりも高いTPS (transaction per second)を達成している。

 

NIS1は、ブロックチェーンの歴史への良いエントリーポイントであったが、カタパルトはさらに高みを目指した革命的な価値を持つ。これは完成形という意味ではなく、ここから始まるのである。やるべきことは多い。

 

*; DLT, Distributed Ledger Technologyのこと。分散型台帳技術。一冊の台帳に全てを記載してそこにアクセスするのではなく、複数の台帳によって情報を分散共有することにより、利便性や安全性を高める、ブロックチェーンの根本思想のひとつ。

**; disruptor, JAVAプログラミングにおける、並列データ処理構造のひとつ。リングバッファーというのを使って、高速で安定したデータのバッファリングをするらしいが、実際に使ったことがないのでわからない。


さて、イントロダクションからいきなり難しいです。使用する言語をJavaからC++にすることで高速化しただけかと思っていたら、データ処理そのものをかなり頑張って分散・並列化しているようです。

 

目指せ北海道

 

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Comments from NEMber
目指せ北海道
2019-12-26 12:24:09ID:166016

>>新井マクト 🦎🦎🦎::さん

ここからも、カタパルトを際設計するにあたり導入された新しい技術が垣間見得ますね。ザクとは違うのだよ的な。

新井マクト 🦎🦎🦎
2019-12-26 12:17:59ID:166015

イントロだけでもワクワクワークマン!!
メメタァ!
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可能性は無限大!!

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趣味はバイクでツーリングしながら、ブログを書いたり、動画配信したりすること。暗号通貨はまだまだ初心者。

nemlogに何を書こうかいろいろ考えたのですが、まずはバイクで動画配信をするための工夫や楽しさ、充実感などを伝えられたらと思ってはじめました。ラズパイをバイクに積載して、ボタン一つでYoutubeライブ配信できるシステムを作りました。それを発展させて、XEMの価格を常時監視、取引するボットも作ったりしています。技術書を読むのが好きなので、NEMの白書を訳したりもしています。

本業は再生医療系研究者です。歯を内側から再生している「歯髄(しずい)細胞」を世界に広めるために、しずい細胞プロジェクトを推進中。細胞の流通(トレーサビリティー)管理にNEMのモザイクを使いたいと思って、NEMについて勉強してます。管理システムの名称は「ShizuiNet」にしようと思っています。NEM.ioのAlexさん、Jeffさんと名刺交換&握手できたのが心の宝物。
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