プロトコルとは何ですか?ブロックチェーンのプロトコルを 1 つの記事で理解する

ブロックチェーンのプロトコルは、ノードが通信し、トランザクションを検証し、共有分散台帳の整合性を維持するためのルールと標準を定義します。

2024/10/22 09:36

ブロックチェーンのプロトコルとは何ですか?包括的なガイド

1. 定義

ブロックチェーンのプロトコルとは、ブロックチェーン ネットワーク内のノードの動作を管理する一連のルールと標準を指します。これは、ノードが対話し、トランザクションを検証し、ブロックチェーンの整合性を維持できるようにする通信メカニズム、データ構造、プロセスを定義します。

2. プロトコルの主要コンポーネント

• コンセンサスアルゴリズム:ブロックチェーンに追加された新しいブロックの有効性についてノードが合意に達するためのメカニズムを提供します。
• トランザクション検証ルール:ブロックに追加される前にトランザクションを検証する基準を定義します。
• ブロック構造:ブロックチェーン内のブロックの形式と内容を指定します。
• ネットワーク通信:ノードがどのように相互に通信し、接続を確立するかを説明します。
• データ構造:ブロックチェーン データの保存と整理に使用されるデータ構造を定義します。

3. プロトコルの種類

ブロックチェーンには主に 2 つのタイプのプロトコルがあります。

• コンセンサスプロトコル:ノードがトランザクションの順序と新しいブロックの有効性についてどのように合意するかを決定します。例には、Proof-of-Work (PoW)、Proof-of-Stake (PoS)、および Delegated Proof-of-Stake (DPoS) が含まれます。
• アプリケーション プロトコル:スマート コントラクトの実行、データ ストレージ、その他のブロックチェーン アプリケーションのルールを定義します。例には、イーサリアム仮想マシン (EVM) やハイパーレジャー ファブリックが含まれます。

4. プロトコルの重要性

プロトコルは次の理由からブロックチェーンにとって不可欠です。

• 一貫性の確保:ブロックチェーン データの整合性と一貫性を維持するルールを適用します。
• 通信の確立:ノードが相互に通信し、同期できるようにします。
• 標準化の提供:異なるブロックチェーン ネットワークが相互運用し、データを交換できるようにします。
• 多様なアプリケーションのサポート:幅広いブロックチェーンベースのアプリケーションの開発と展開を促進します。

5. プロトコルの例

• ビットコイン: Proof-of-Work コンセンサス、UTXO トランザクション モデル
• イーサリアム: Proof-of-Work (現在 Proof-of-Stake に移行中)、EVM スマート コントラクト プラットフォーム
• Hyperledger Fabric: PoS コンセンサス、許可型ネットワーク モデル
• Polkadot: DPoS コンセンサス、クロスチェーン相互運用性プロトコル