ブロックチェーンのデータストレージ方法は何ですか？たくさんのスペースがかかりますか？

ブロックチェーンテクノロジーは、暗号通貨エコシステム内でデータの保存と管理方法に革命をもたらしました。そのコアでは、ブロックチェーンは、複数のコンピューターにわたってトランザクションを記録し、透明性とセキュリティを確保する分散型および分散型台帳です。この記事では、ブロックチェーンのデータストレージ方法を掘り下げ、それがどのように機能するか、そしてかなりの量のスペースを消費するかどうかを調査します。

ブロックチェーンデータストレージとは何ですか？

ブロックチェーンデータストレージには、ブロックを使用してトランザクションデータを保存します。各ブロックには、トランザクションのリスト、タイムスタンプ、および前のブロックの暗号化ハッシュが含まれており、ブロックのチェーンを形成します。この構造により、データが記録されると、後続のすべてのブロックを変更せずに変更できないことが保証され、ネットワークの大部分からコンセンサスが必要になります。

ブロックチェーンはデータをどのように保存しますか？

ブロックチェーンにデータを保存するプロセスには、いくつかの重要なステップが含まれます。

• トランザクションの開始：ユーザーがトランザクションを開始すると、ネットワークにブロードキャストされます。
• 検証：ネットワーク上のノードコンセンサスアルゴリズムを使用してトランザクションを検証します。
• ブロック作成：検証されたトランザクションはブロックにグループ化されます。
• マイニング/検証：鉱夫またはバリデーターは、多くの場合、複雑な数学的問題を解決することにより、ブロックチェーンにブロックを追加するために競争します。
• チェーンに追加：ブロックが追加されると、ブロックチェーンの永続的な部分になります。

このプロセスにより、すべての参加者がブロックチェーン全体のコピーを持ち、分散型の性質を維持することが保証されます。

ブロックチェーンストレージの種類

主に、チェーン上のストレージとオフチェーンストレージの2種類のブロックチェーンストレージ方法があります。

• オンチェーンストレージ：この方法では、すべてのデータをブロックチェーンに直接保存することが含まれます。セキュリティと不変性を高めますが、宇宙集約型である可能性があります。
• オフチェーンストレージ：このアプローチは、ブロックチェーンの外側にデータを保存し、参照またはハッシュのみがブロックチェーンに保存されています。よりスケーラブルでスペース消費が少なくなりますが、いくつかのセキュリティの側面を妥協する可能性があります。

ブロックチェーンは多くのスペースを占有しますか？

ブロックチェーンが取り上げるスペースの量は、ブロックチェーンの種類とそのストレージ方法によって大きく異なる場合があります。

• Bitcoinブロックチェーン：たとえば、Bitcoinブロックチェーンは、現在約300 GBのスペースを占有しています。このサイズは、より多くのトランザクションが追加されると、時間とともに成長します。
• Ethereum Blockchain ：一方、Eth​​ereumブロックチェーンは、より複雑なスマートコントラクト機能のため、サイズが約1 TBです。

これらのサイズは、特にネットワークに参加するためにブロックチェーン全体を保存する必要がある個々のユーザーにとって重要です。ただし、この問題を緩和するために、プルーニックノードや軽いクライアントなどのソリューションが存在します。

剪定されたノードと軽いクライアント

大きなストレージ要件の問題に対処するために、ブロックチェーンネットワークは完全なノードの代替品を開発しました。

• 剪定されたノード：これらのノードは、最新のブロックのみを保存し、古いブロックを破棄し、必要なスペースを大幅に削減します。たとえば、剪定されたBitcoinノードには、 5 GBのストレージのみが必要になる場合があります。
• ライトクライアント：これらのクライアントはブロックチェーン全体を保存するのではなく、データの完全なノードに依存しています。それらはストレージの点ではるかに軽く、通常は数百メガバイトを必要とします。

スケーラビリティソリューションとストレージ

ブロックチェーンネットワークは、ストレージの負担を軽減するためのさまざまなスケーラビリティソリューションも調査しています。

• シャード：この手法は、ブロックチェーンをシャードと呼ばれる小さなピースに分割し、各トランザクションのサブセットを処理します。これにより、個々のノードのストレージ要件を削減できます。
• レイヤー2ソリューション：BitcoinのLightning NetworkやEthereum用サイドチェーンなどのテクノロジーにより、トランザクションをメインブロックチェーンから処理して、オンチェーンで保存されているデータが削減されます。

ユーザー向けの実用的な考慮事項

ブロックチェーンネットワークへの参加に関心のあるユーザーにとって、ストレージ要件を理解することが重要です。ブロックチェーンストレージを管理するための実用的な手順を次に示します。

• 適切なクライアントを選択します。ニーズに応じて、フルノード、プルーニングノード、または軽いクライアントを選択できます。完全なノードは最も多くのセキュリティを提供しますが、最もスペースが必要です。
• 定期的なメンテナンス：ノードソフトウェアを定期的に更新し、フルノードを実行している場合は古いデータを剪定することを検討してください。
• 外部ストレージ：外部ハードドライブまたはクラウドストレージソリューションを使用して、ローカルストレージが制限されている場合はブロックチェーンデータを保存します。

よくある質問

Q：通常のコンピューターでブロックチェーンノードを実行できますか？

A：はい、通常のコンピューターでブロックチェーンノードを実行できますが、ストレージ要件は重要な場合があります。 Bitcoinの場合、フルノードには少なくとも300 GBの自由スペースが必要になりますが、剪定されたノードと軽いクライアントは、要求の少ないハードウェアで実行できます。

Q：ブロックチェーンデータを更新する頻度はどれくらいですか？

A：ブロックチェーンデータを定期的に更新して、ネットワークを最新の状態に保つ必要があります。 Bitcoinの場合、新しいブロックが約10分ごとに追加されるため、少なくとも最新の状態を保つためにノードを同期する必要があります。

Q：ブロックチェーンが失われた場合、ブロックチェーンからデータを回復することは可能ですか？

A：はい、ブロックチェーンのデータは複数のノードにわたって複製されているため、ローカルコピーが失われた場合、ネットワークと再配置してデータを回復できます。ただし、このプロセスは時間がかかる場合があり、重要な帯域幅が必要です。

Q：ブロックチェーンデータストレージにプライバシーの懸念はありますか？

A：はい、ブロックチェーンデータは公開され、不変であるため、プライバシーの懸念がある可能性があります。データは暗号化されていますが、元帳の透明性はトランザクションパターンを潜在的に明らかにする可能性があります。一部のブロックチェーンは、これらの懸念を軽減するために、ゼロ知識証明などのプライバシー機能を提供します。