【仮想通貨】Taraxa(タラクサ)とは？IoT×DAGで情報収集を安全・素早くできるプロジェクト

2020/03/07 2020/03/09

こんにちは、Makiです！(*’ω’*)

今回はですね！久しぶりの有望アルトコインシリーズの更新でございます！

その名もTaraxa(タラクサ)ちゃんです！(∩´∀｀)∩かわいいね！

ということで、Taraxa(タラクサ)がいったいどんな特徴を持った有望アルトコインなのか、見ていきましょう～♪

taraxa(タラクサ)の基本スペックと特徴について
今後のロードマップ(予定)について
まとめ

taraxa(タラクサ)の基本スペックと特徴について

まずは、Taraxa(タラクサ)の基本情報から！

Taraxa(タラクサ)
最大供給量	9007兆1992億5474万991枚(！)
サイト	公式サイトはこちら
Twitter	公式Twitterはこちら

※供給枚数がとんでもないことになっていますが、BTC＝2,100万枚をsatoshi(BTCの最小単位)にすると「2100000000000000satoshi」になるのと同じ考えで、taraxaの最小単位で表記しているそうです。

参照：taraxaホワイトペーパー

…さて皆さん。

「時代はIoTや！」と言わんばかりに、今やどこかしらでIoTが利用されています。

IoT(アイオーティー)とは

Internet of Thing(モノのインターネット)という意味。
Googleの音声スピーカー・アレクサが電気をつけてくれたり、通販で商品を注文してくれるように、モノとモノが通信してやり取りを行うことをいいます。
自宅の防犯カメラに反応があったとき、スマホに通知が行く…なんてのもIoTのひとつですね。

なんでもかんでもオンラインで済んだり、パソコンやスマホひとつでできることがと～っても多くなりました。

そのため、IoTの広がりとともに増えていくのが「情報(データ)」です。

この情報がどんどん蓄積されていくと、開発者や戦略を考えたい企業にとっては非常に貴重なモノになるでしょう。

…しかーし！(゜Д゜;)

この情報をうまく利用できているところって、まだまだ少ないんです！

しかも、現在のIoTネットワークは使われれば使われるほどデータをさばく処理が大変であること、いち企業によって提供されているIoTは、もし企業側にトラブルがあった場合一気に障害が起こる可能性があります。コワ。

IoTを導入して便利～ウフフ～☆という状態にはなっていても、その先となるデータの活用は「ハテ…？」状態ですし、こうしたデメリットや懸念点がたくさんあるのがIoTの現状です。

情報(データ)は現代社会においてめっちゃくちゃ価値を持つものであり、もっと有効活用されるべき！

つーか複数の会社で活用していったり、協力関係を作っていけばすげーんじゃね？ということから構想を練ったのが、taraxa(タラクサ)プロジェクトです。

taraxa(タラクサ)は、IoTに関連したデータをブロックチェーンと掛け合わせることによって、不正なく、安全にやり取りができるプラットフォームを作ろうとしています。

特定の企業が提供しているIoTサービスでは不具合が起こったときに、システム全体がダウンしてしまう可能性もあり(単一障害点と言います)、これまでのような中央集権型の方法では管理しきれんやろ！！という指摘も。

企業がデータを全部管理することで、ユーザーからは「データ管理大丈夫なん？」と不安の声も上がります。

そのため、タラクサはデータのプライバシーやいち企業によるIoTサービスの問題を、広く公開されているパブリックブロックチェーンによって解決しようと立ち上がりました！

ということで！タラクサは、ブロックチェーン技術を利用してこれまでのIoT問題を解決し、貴重なデータをもっと有効活用しようや！というプロジェクトになっています♪

特徴その1・DAG(有向非巡回グラフ)

taraxa(タラクサ)を説明するにあたり、まず第一の特徴として挙げられるのが「DAG(ダグ)」です。

DAGとは「有向非巡回グラフ」といい、通常のブロックチェーンではデータの処理が追い付かない！という問題が解決できると言われている仕組みのことを指します。

ブロックチェーンは、データ(トランザクション)をブチこんだ「ブロック」をネットワーク上につなげたもの。

ブロックはいつも一列に並んでいて、数珠つなぎのようになっているのが特徴です。

ブロックに詰め込めるトランザクション量には限りがあるので、ブロックが出来上がるのを待っていると当然遅延が発生します(´・ω・`)

この問題を「スケーラビリティ問題」と言いますが、これを解決するために、データ量を小さくする「Segwit(セグウィット)」という技術の実装や、ブロックサイズを大きくするといった措置がとられてきました。

ただ、ブロックサイズを大きくすればネットワーク遅延が起こりやすくなり、チェーンが分岐(枝分かれ)してしまう可能性が増えることに。

かといってブロックを作るペースを早くすればあちこちでブロックができてしまい、ノード(みんな)はどのチェーンを信じればいいの！？という状態に。

なので、データを処理するスピードとセキュリティを両立するためには、大きな壁があったんですね。。。

これを解決しようとしたのが、taraxa(タラクサ)に用いられているDAGです。

taraxaのブロックDAG～重要度スコア～

taraxa(タラクサ)ネットワークには「ブロックDAG」を用いており、ビットコインなどのブロックチェーンとは異なるものとなっています。

これまでの線形ブロックチェーン(一列のヤツ)だと、お話しましたとおりさまざまな課題が残されていることがわかりました(´・ω・`)

複数のデータを並行して処理できるDAGなら、細かなデータのやり取りが頻繁に行われるIoTの分野にぴったりと言われています♪

実はすでにDAGが用いられている仮想通貨プロジェクトはいくつかあり、最も知名度が高い「IOTA(アイオータ)」をはじめ、「Byteball(バイトボール)」「Nano(ナノ)」などが挙げられます。

ただ、アイオータとナノのDAGはまったく別のDAGであって、構造がぜ～んぜん違います(・∀・)

ブロックDAGはこれまでのDAGと違い、セキュリティも早さも分散性もすべてを実現するというもの。

従来のブロックチェーンはブロックが一列のため、前後のブロックの関係性がすぐにわかります。

しかし、DAGの場合はあちらこちらでブロックの順番が分岐する仕組みです。

Taraxa

正確な順番わからへん！！(・∀・)となってしまいますが、DAGにとってブロックの順序付けはとっても大切なこと。

たとえば…

AさんがBさんに1コイン送る
AさんがCさんに1コイン送る
DさんがAさんに1コイン送る

これら3つのトランザクションがある場合、もし違う順番で処理すると失敗するトランザクション・成功するトランザクションが発生します。

もし上から1・2・3の順番で処理を行った場合、2番目のトランザクションは失敗することになりますよね(´・ω・`)

2・3・1の順番ならすべてのトランザクションが成功すると言えるため、ブロックの順序付けはクッソ重要であることがわかります。

ということで、タラクサのブロックDAGは、ブロックの順序付けを正しく行うために、次でご紹介します「ゴーストプロトコル」を利用しました。

taraxaのブロックDAG～ゴーストプロトコル～

クエスチョン　疑問

各ブロックの人気・重みを測るという、ゴーストプロトコル。

ブロックの重み…？(・∀・)ｗ

これは、DAGの構図を横に向けたとき、親ブロックから子ブロック、孫ブロック…とつながっているように見えるため、多くのノードが処理を行ってきたブロックの重みが積み重なっていると言えます。

ゴーストプロトコルは、どのブロックももともと「1」の重みを自然に持っていると仮定し、子ブロック・孫ブロックへとつながりを持つとどんどん重みがプラスされていく仕組み。

Taraxa

スタート地点にあたるブロックを「フロンティア」と呼び、重みがどれくらいあるのかを測定していきます。

taraxaのブロックDAG～アンカーチェーン～

ブロックチェーン

ゴーストプロトコルによってブロックの重みを計算したあとは、「アンカーチェーン」を調べます。

重み＝ブロックの人気スコアであることがわかりますが、アンカーチェーンはブロックDAGの中で最も人気のルートのことを指します。

DAGにはさまざまな経路があることがわかりますが、アンカーチェーンは人気＝みんなが利用している＝ネットワークでよく観察されている＝安全性が高いと言えるでしょう。

Taraxa

この仕組みを使って、タラクサのブロックDAGは順序付けを行っていきます。

一列のブロックチェーンと違ってブロックの順番が複雑なDAGですが、並列でトランザクションの処理を行っていても、ブロックの重み(スコア)とそれをもとにしたアンカーチェーンのおかげで、順番がゴチャゴチャせずに済むということです♪(∩´∀｀)∩

ブロックDAGの仕組みがなんとなくわかったところで、次はトランザクションの処理方法について見てみましょう♪

特徴その2・トランザクションの処理

仮想通貨　ネットワーク

まず、タラクサはトランザクションを処理する人(ノード)に、処理の仕事を任せます。

みんなで手分けして作業をするため、並列処理のおかげでスピーディにトランザクションをしばくことができます(言い方)

さらに、並列だけでなく「垂直処理」も併せて行います。

暗号　ネットワーク

トランザクションをバラバラにしてみんなで処理をする方法といえば「シャーディング」が知られていますが、こちらは並列処理。

垂直処理は、タラクサによって数百の取引を一斉に処理をするためのエンジンや、取引を実行するときの衝突を最小限にするためのデータ構造を作り出しています。

つまり、みんなで横並び(並列)の作業がガンガンできるように、作業場のキャパを広げてやりやすいようにしているというイメージ。

このデータ構造を「ソフトウェアトランザクションメモリ(STM)」といいます♪

だから、トランザクション処理のためにより高いパフォーマンスを実現できるというワケなんですね(∩´∀｀)∩

特徴その3・ファイナライズが速い

ネットワーク

ビットコインって、送金したら基本的に約10分でその取引が反映されますよね(・ε・)

これは、ブロック生成時間が約10分だから。

ただ、万が一チェーンへの攻撃があったとき、そのトランザクションが無効になってパァになるおそれがあります。

そうならないために、新たなブロックが6つ(約60分)さらにつながることで攻撃されるリスクが下がり、もう大丈夫やろ！(・∀・)と言われているんですね。

スキャム　仮想通貨　ビットコイン

このように「もう大丈夫やろ状態」のことをファイナライズ(最終性)といいます♪

タラクサを含むDAGには、最終性(ファイナライズ)が欠けているといわれています(´・ω・`)

一列のブロックチェーンと違い、DAGはあちこちでブロックのつながりがあるため、ファイナライズが遅いことはネットワーク全体の遅延につながってしまいますよね。

FUD

かと言ってファイナライズをめちゃくちゃ速くしてしまうと、多額の送金をしたときや、重要な契約(スマートコントラクト)を実行したときに安全性に欠けてしまいます…。

そこで、タラクサではファイナライズに速く到達するため…

“To quickly reach true finalization, we use a VRF-enabled fast PBFT process first proposed by the Algorand [10] project, in which a randomized subset of the network is chosen to cast a vote,”

引用:taraxaホワイトペーパー

(日本語訳)“すぐに真のファイナライズに到達するために、Algorandプロジェクトで最初に提案された、VRF対応の高速PBFTプロセスを使用します。”

…は？？？(・∀・)ｗ

詳しく見てみましょう！！(涙目)

VRFとPBFTについて

クエスチョン　疑問

VRF＝Verifiable Random Functionsは、「検証可能なランダム関数」という意味です。

タラクサのホワイトペーパーにもありましたが、AlgorandをはじめMultivac(マルチバック)やHarmony(ハーモニー)といったプロジェクトでも使われています。

ブロックDAGは延々とつながっていくため、新しいブロックになるほど重み(スコア)がとんでもねぇことになります。

この重みを取引のたびにいちいち測っていては、迅速なファイナライズもクソもありません。

そこで、タラクサでは一定期間ごとに区切りをつけて取引の検証を行うのですが、このとき必要になるのが「VRF」です。

VRFは、取引を検証する人を選ぶためのもの。

予測できない関数(数字)
高いランダム性をもつ

このような特徴があるVRFが利用されると、検証に適した人(ノード)が選ばれ、検証お願いね！というふうにブロック生成を頼むことができます。

つまり、他の人がブロックを作る可能性がなくなり、ブロックDAGのあちこちでブロックが発生するという心配がなく、スピーディにブロックを作ることができます。

ファイナライズの問題ですが、選ばれたノードが正しくブロックを作る保証はありませんよね？(´・ω・`)

でも、ここで悪いことをしようとするとノードにとってインセンティブ(メリット)はなんっっっにもありません。

後述しますが、ブロックを作るノードに選ばれれば報酬がもらえますし、そもそもノードになるためには一定量のトークンを担保にしている必要があります。

ここでネットワークにとって悪いことをしたら、これらの報酬も担保もすべてパァです！！ｗ

なので、悪いことをするメリットがなく、ファイナライズを速くしても安全性が高いということなんですね。

アイデア　OK

んで。

VRFが利用されるもうひとつの理由ですが、これは悪意ある攻撃からネットワークを守るため。

もし、何らかの方法でブロックを提案するノードがバレてしまうと、先回りしてDAGの順番を並べ替えるなどの攻撃を受ける可能性があります(゜Д゜;)

これを防ぐのが、予測できない関数であるVRFなのです！

インターネット　セキュリティ　暗号化

ブロックを生成するノードを守るため、おめーには攻撃させねーよ！という数値を使っているんですね♪

そしてもうひとつ、PBFT＝Practical Byzantine Fault Toleranceについて。

BFT＝ビザンチン将軍問題と言いますが、ここに実用的という意味のpracticalが付くことで、「ビザンチン将軍問題の耐性をもつ仕組み」という意味になります。

ビザンチン将軍問題とは？

一部でいざこざがあり、意見がまとまらず合意ができない可能性(問題)のことをいいます。

万が一ノードに何かの問題があっても、タラクサのシステム全体を見たときには特に支障ないよ～という仕組みです♪

PBFTとVRFのおかげでタラクサのトランザクションは早くファイナライズされ、トランザクションの処理完了！次の処理や！と作業を進めていくことが可能になっています。

特徴その4・ファジーシャーディング

Taraxa

タラクサには、取引を処理する工程となる計算のムダを省く「ファジーシャーディング」という仕組みがあります。

これは、タラクサがブロックチェーンではなくDAGを採用したことにも関わるのですが…

ビットコイン(BTC)の場合、「Proof of Work(PoW)」と呼ばれる方法で取引の合意を行っています。

PoWについて

高性能のコンピューターでバチクソに計算競争をしまくり、その競争に勝った人がブロックを作る権限を持ちます。
(この作業をマイニングといい、マイニングをする人たちはマイナーといいます)

ブロックチェーンはもし分岐してしまっても、長いものが残り、短いものが消えるというルールがあります。

そのため、ビットコインのブロックチェーンはマイナーによってえらばれたチェーンのみが残る仕組みです。

分岐(フォーク)が起こるということは、短い方のチェーンにも労力をかけて作ったブロックがあるということ。

…それが破棄されてしまうなんて、もったいないと思いませんか？(´・ω・`)

ブロックチェーン

それまでの作業は無駄だったということになってしまうほか、PoWはとんでもない電力を消費するためエコではありません。。。

その「もったいない」をなくすため、タラクサでは「ファジーシャーディング」という仕組みを取り入れました。

ファジーシャーディングとは、限られたサイズのブロックをめいっぱい使う(トランザクションをたっぷりぶちこむ)ため、そしてブロックを作る際の資源を無駄にしないようにするための仕組み。

タラクサ公式サイトにも、以下のような記述があります。

“ブロックの使用率を最大化するために、ネットワーク内で自動的に、かつ最小のオーバーヘッドでブロック提案の適格性、および暗号化抽選プロセスを介したフルノードごとの保留トランザクションの管轄を定義します。”

引用:タラクサ公式サイト

(・∀・)(固まる)

オーバーヘッドとは、諸経費のこと。

コストを小さく、先ほどお話しましたVRFを使って、ブロックを作るのに適格なノードを選び、資源(リソース)の無駄なくトランザクションの処理を行うということですね。

…ちなみにファジー(fuzzy)とは、ぼやけた・はっきりしないという意味がありますよん(・∀・)

特徴その5・適応プロトコル

仮想通貨　スマホ　ブロックチェーン

プロトコル＝案、手順という意味です(・∀・)

プロジェクトを進めているうちに、あんな改善をしたい・こんな変化をつけたいということがありますよね。

たとえば、ビットコインの場合はSegwitを実装させたり、いざこざが起こってビットコインキャッシュ(BCH)が生まれたりしました。懐かしい。

ネットワークの状況は絶えず変化していきますが、タラクサではいちいちそんなゴタゴタやってらんねえ(゜Д゜)ということで(誰もそんなこと言ってないｗ)

ビットコインなどでよくあるオンラインフォーラム(ビットコインフォーラムとか)でユーザーの意見を聞いて～プロトコル変更の提案して～マイナー投票して～…という必要がないよう、自動的に変化に適応させることが可能です。

たとえば、ブロックサイズの変更、タラクサに関するルール変更などを行う際、面倒な手続きを踏んだりハードフォークを行うことなく、ゴタゴタを最小限にすることができるようになっています♪

タラクサでは、一定の期間を区切りながらブロック生成を行っているとお話ししました。

(VRFとPBFTのところ)

OK　Facebook

この仕組みは、新しく追加したいこと・変更したいことを追加しやすいというメリットがあります。

リアルタイムのネットワーク状況に基づいた計算や決定ができるため、ハードフォークによる戦争()が最小限になるってワケですね♪

特徴その6・トラストレスライトノードの存在

Taraxa

IoTを利用する人って、私たちも含まれていますよね(・∀・)

みんながスペックの高いパソコンを持っているわけではないし、スマホひとつという方、タブレットひとつという方もいます。

こうしたIoTユーザーのデバイス(機器)は、リソース(資源・スペック)に限りがあるため、もしタラクサを利用しようと思ったらフルノードになることはできません(´・ω・`)

※フルノード…タラクサネットワークの全データを持っている人のこと

とは言っても、タラクサのネットワークはフルノードに依存しまくっているというわけではありません(・ω・)b

“タラクサは、ネットワークのランダムサブセットをポーリングするライトノードを実装、フルノードから取得したデータを検証するという実用的な解決策を生み出すことに成功しました。”

…こちら、タラクサ公式サイトからの引用です。(日本語版で見てね)

これは、タラクサの一部の機能(ランダムサブセット)を処理＆同期する(ポーリング)役割をもつ「ライトノード」という存在があるって意味です。

フルノードはクソでかいデータを持たないといけなくなるので、スマホはもちろんそんじょそこらの普通のパソコンじゃ無理です。

でも、ライトノードであればデータはちょこちょこ持っていれば良いという気軽なものなので、タラクサのネットワークを支える人が多くなるというメリットがあります♪

特徴その7・スマートコントラクト

契約　スマートコントラクト

タラクサは、ブロックDAGの構造を見てもわかるように、あっちこっちでデータのやり取りを行うことができます。

それは「スマートコントラクト」も同じ。

イーサリアム(ETH)でお馴染み、契約機能となるスマートコントラクトですが、タラクサちゃんでも利用できます♪

タラクサはイーサリアムのブロックチェーンをベースにしたプロジェクトであり、トークンもERC20です♪

そしてタラクサは、複数のスマートコントラクトを並行して処理することが可能です(゜Д゜)

より効率良くスマートコントラクトを同時実行するために、さまざまな開発が行われているんですよ～！

アトミックカウンター

実は、本来は並行処理が向いていないというEVM(イーサリアム仮想マシン)。
ですが、データを保管するマークルツリー(後述)への書き込みのため、アクセスを並列化することができます。

コンカレントマークルツリー

コンカレント＝並行処理。
マークルツリー＝データの格納方法のひとつ。いろんな情報が枝分かれしてネットワークに収められているので、こんな呼び方に。

今後も次々に新しい機能が登場するんでしょうね…すごい。。

今後のロードマップ(予定)について

クエスチョン　疑問

taraxa(タラクサ)は今後もガツガツ開発が進められる予定。

2020年を通した目標としては、taraxa(タラクサ)に参加してくれるアプリを採用し、コミュニティをでっかくすることだそう。

真の意味で「分散型のネットワーク」を作るためにも、タラクサには強力なコミュニティが必要だと考えています。

これまでは具体的なユースケース(実績)を作るため、技術面での開発を進めてきましたが、2020年はそこに参加してもらう人を増やそうということですね♪

Taraxa

もちろん、タラクサ自体の開発も引き続きどんどん進められる予定です。

たとえば、今年1月には先行きについてこんなお知らせが。

With a view to the upcoming major Testnet release, we're hard at work cleaning up the bits of code of Aphrogenes.

Conceived as the initial demonstration of #Taraxa’s unique properties, its major goal is to maintain the network’s stability and core tools.#DataAudit #DLT pic.twitter.com/aHEQCrsG9m

— Taraxa Project (@taraxa_project) January 14, 2020