【暗号資産】IOSTとは?特徴と将来性

【暗号資産】IOSTとは?特徴と将来性

IOST概要

総発行枚数    21,000,000,000 IOST(210億IOST)
現在供給枚数   12,013,965,609 IOST(120億IOST)
時価総額    $138,226,696 [¥15,406,747,579](48位)
トークン種類  メインネットIOST(プラットフォーム系/シャーディング)
公式サイト    https://iost.io/
公式ツイッター  https://twitter.com/IOStoken
公式mideum   https://medium.com/iost
公式IOST日本ニュースサイト https://www.iostjapan.com/iost
現在供給枚数・時価総額は2019年5月1日現在


オンライン・サービスの現状とブロックチェーンの課題

現在のオンラインサービスプロバイダーには「過度の手数料」、「プライバシー違反」、「不正行為」、「検閲」など共通の問題があります。これらの問題を解決しようとするブロックチェーン技術は、2008年にBitcoin が開始されて以来開発されていますが、専門的すぎて柔軟性がないことや、トランザクションのスループットが低いという課題があり、開発者や企業は、FacebookやAmazonなどの重いサービスをブロックチェーンに持ち込むことはできていません。

スケーラビリティの問題の核心は、既存のブロックチェーンテクノロジの基本設計(コンセンサスプロトコルとブロックチェーンアーキテクチャ)にあります。既存のブロックチェーンテクノロジのほとんどは、すべてのフルノードが参加のために分散型台帳全体を保存する必要があり、またネットワーク内のすべての参加ノードは、すべてのトランザクションを処理する義務があります。すべての参加ノードが基本的に同じ作業を実行しているので、システムが処理できるトランザクションの数は単一のノードの数を超えません。さらに、ブロックチェーンのサイズが大きくなると、ノードがネットワークに完全に参加するためのストレージスペース、帯域幅、および計算リソースの要件とコストが増加するという問題を抱えています。増加するマイニング・コストは必然的にネットワークへの参加を少数の人にとって特権にし、我々を中央集権化の問題にまっすぐに導きます。

IOSTはそれらの問題を解決するよう設計されています。サービス指向のエコシステムをサポートするためのネットワークインフラストラクチャを提供する次世代のブロックチェーンテクノロジです。


シャーディングでスケーラビリティを解決。

EDS【Efficient Distributed Sharding】
効率分散型シャーディング

IOSTプラットフォームは、オンラインサービスとデジタル商品を完全に分散した方法でユーザーに提供するだけでなく、開発者が膨大な数のユーザーをサポートできる大規模なdAppを展開できるようにします。

IOSTはシャー​​ディング技術に基づいて並列トランザクション処理を可能にするためにEDS(Efficient Distributed Sharding)を開発。シャーディングとは分散型ネットワークのノード(参加者)をシャードと呼ばれるグループに分けて、それぞれのシャードに別々の作業をさせるというシステムです。各シャードは、独自のコンセンサスプロトコルを並行して実行する小型ネットワークと考えることができます。ネットワーク全体で同じトランザクションセットを検証する代わりに、トランザクションのサブセットをさまざまなコンセンサスグループで同時に処理することができます。したがって、ネットワークの規模やトランザクション数が急激に増加しても、システムのスループットを大幅に向上させることができます。

シャードに参加するノードは約1時間を目安に別のシャードに移る仕組みです。これによりIOSTは、分散型経済のセキュリティとスケーラビリティのニーズを満たす超高TPS(1秒間にそのサーバが処理するトランザクション件数)ブロックチェーンインフラストラクチャを構築しています。IOSTは、1秒間に最大10万トランザクションを想定しています。実際のパフォーマンスで実現できる場合は、BitcoinやEthereumなどの主要なブロックチェーンをはるかに上回ります。

シャーディングのための機能

■Distributed Randomness Protocol(DRP)分散型乱数プロトコル

シャーディングにおいて課題を公正かつ安全に解決するには、ノードのシャード割り当て、各シャードのリーダー選挙など、多くのランダム操作を実行する必要があります。解決策として、IOSは偽造不可能な(均一にランダムな)乱数を生成するDistributed Randomeness Protocol(DRP)を設計しました。 DRPによって生成された乱数は、システムを断片に分割し、異なる断片にノードを割り当て、各断片のリーダーを選択するために使用されます。Proof-of-Workで存在した、計算上の無駄や集中化の懸念がDRPを使うことで確実に安全に解決できます。

ノード(参加者)は、非対話型のゼロ知識証明(NIZK)および公的に検証可能な秘密共有(PVSS)を通じて、偽造不可能で一様にランダムな値を生成する分散型乱数プロトコル(DRP)サーバーと通信します。この分散型乱数プロトコル(DRP)は、ランダム性生成ランダム性検証の2つのフェーズで構成されています。特定のプロトコルを実行すると、プロトコルが終了して最終的なランダムな出力が明らかになる前に、プロトコルの本体は最終出力に関する情報を知ることができません。このことによって不正なクライアントが自分たちに有利な乱数を生成するために複数の実行を試みることができないようにします。

CryptoTimesに掲載されたIOSTの最高技術責任者をTerrence Wang氏インタビューがわかりやすかったので掲載します。詳細はCryptoTimesへ。

Wang氏(IOST 最高技術責任者)
「DRPは、次のように例えるとわかりやすいです。ネットワークのノード(参加者)ひとつひとつがコイントスをしたとしましょう。それぞれのノードのコイントスの結果(表・裏)を組み合わせてひとつの大きな数字を作ります。一人一人がコイントスをした値を並べたわけですから、このひとつの数字はランダムになります。これの何が良いかというと、それぞれのノードがこの値と自分のコイントスの結果を照らし合わせることができる、ということです。誰かが一見無作為に見える数字を生成したとしても、それぞれのノードのコイントスの結果と一致しないわけです。」

引用:CryptoTimesTerrence Wang氏インタビュー

■情報をバッチしてまとめて送るTransEpoch(トランスエポック)

シャード間でエポック(新段階)移行時に、新しく結合されたノードが履歴データおよびブートストラップのまとめられた情報バッチをダウンロードしている間にも、残りのバリデーターはトランザクションを維持することができる技術。情報バッチはまとめられてるので速く特定の情報を抜き出すのが難しいという利点もある。

■情報の入れ違いを防ぐATomix(アトミックス)

IOSTではシャード間のインターシャード取引を確実にするために、2ステップのByzantine Shard Atomic Commit(Atomix)プロトコルを導入します。このプロトコルは、ノードの情報が入れ違いにならないよう、二重支出を防ぎ、トランザクションの一貫性を保ちます。

■データを引き継ぐMSB(マイクロ・ステートメント・ブロック)

現在のブロックチェーンが直面しているもう1つの問題は、ブロックチェインストレージの急速な拡大です。IOSはステートブロック(State Block)に基づいたマイクロ・ステートメント・ブロック(MSB)を使用します。 各シャードには過去のMSBヘッダーのみが格納され、ブロックチェーンの状態は複数のシャードに分散されています。このMSBチェーンは、最新のMSBと過去のすべてのMSBヘッダーのみを保持するチェックポイントのような役割を果たします。これによりストレージのサイズを縮小できます。

こちらもCryptoTimesTerrence Wang氏インタビューがわかりやすかったので引用掲載します。詳しくはCryptoTimesへ。

Wang氏(IOST 最高技術責任者)
「IOSTでは、特定のブロックをマイクロステート・ブロックと呼び、チェックポイントとして使用することにしています。新規ノードや入れ替わるノードは、このチェックポイントとなるブロックから最新のブロックまでを保存していればよいということになります。動画のストリーミングサービスなどに例えるとわかりやすいですね。途中から再生する場合は、それ以前のデータはダウンロードする必要がない、という感じです。IOSTではマイクロステート・ブロックを使用することで、ノードのストレージを80%ほど節約できます。」

引用:CryptoTimesTerrence Wang氏インタビュー」

PoB(Proof-of-Believability)で非中央集権

Proof-of-Workはトランザクションや消費エネルギーの問題、Proof-of-Stakeは潜在的な中央集権化の問題を抱えています。IOSTでは革新的なPoB(Proof-of-Believability)コンセンサスプロトコルを提案します。 PoBは、ネットワークの非集権化を実現しながら、ノードが誤動作する可能性をほぼ無くし、サイズ・ワン・シャードでトランザクションを大幅に向上させることを保証します。

Proof-of-Believabilityのコンセンサスプロトコルでは、すべてのバリデーターをビリーバブルリーグノーマルリーグの2つのグループに分けます。ビリーバブルバリデーターは、第1段階でトランザクションを迅速に処理(ブロック生成)します。その後、ノーマルバリデーターは、第2段階でトランザクションをサンプリングして検証し、最終性を保証し、検証可能性を保証(トランザクション承認)します。

ノーマルリーグには、一定以上のトークンやトランザクションがあれば誰でも参加することができます。ここに属するノードは、トランザクションの承認を通してネットワークへの貢献度(SERVI)を積み上げていきます。トランザクションの承認にはIOSTトークンで報酬が支払われます。ノードがビリーバブルリーグに選出される確率は、複数の要因(例えば、トークン残高、コミュニティへの貢献、レビューなど)によって計算された貢献度(SERVI)によって決定され、スコアが高い方がビリーバブルリーグに選出される可能性が高くなります。トランザクションは、これらのビリーバブルバリデーターにランダムに分散されます。その結果、非常に短い待ち時間でより小さいブロックを生成します。ブロックを生成したノードはSERVIを全て失い、ノーマルリーグに戻ります。このシステムを設けることで、特定のノードがブロックを生成し続けるのではなく、全員が入れ替わるようになっています。

ただし、1つのノードだけが検証を実行しているため、セキュリティ上の問題が発生する可能性があります。つまり、一部の不正なバリデーターに委ねられたトランザクションが破損する可能性があります。このセキュリティ問題を解決するために、ノーマルバリデーターがトランザクションをサンプリングし、矛盾を検出するサンプリング確率pを指定します。バリデーターが不正行為として検出された場合、システム内のすべてのトークンと評判が失われますが、不正使用されたユーザーの損失は補償されます。ビリーバブル・ファースト・アプローチは、単一の(ビリーバブル)バリデーターが検証を行っているだけで、不正行為は起こりにくいので、処理トランザクションを非常に高速にします。IOSTでは、犯罪者がどんな状況下でも不正行為をするインセンティブを持たないように、罰金制度を強力に厳しく設計しました。バリデータが不正行為であると検出された場合、そのバリデータはシステム内のすべてのトークンと評判を失い、以前に検証されたすべてのトランザクションが再チェックされます。不確実性を最小限に抑えるインセンティブと、検証のセキュリティにおける定量的な信頼を考えると、クライアントは保証付きのリアルタイム処理速度を達成することができます。

Serviの特徴

IOSTでは中央集権化を軽減するために、貢献の測定値として「Servi(セルヴィ)」システムを採用しています。Serviが高い方が、ビリーバブルリーグに選出される可能性が高くなります。

交換不可:
Serviは交換媒体として設計されていないため、Serviはいかなる方法でも交換または交換することはできません。

自己破壊:
ブロックを検証した後、システムはバリデーターが所有するServiを自動的にクリアします。このようにして、信頼性スコアの高いノードはブロックを検証する際に順番に処理を行い、公正なブロック生成プロセスを確保できます。

自己発行:
コミュニティサービスの提供、他の団体によって提供されたサービスの評価、その他の特別貢献など、特定の寄付が行われた後、自動的にServiが生成され、ユーザーアカウントに寄託されます。


IOSTのエコシステム内での使われ方

IOSTは、すべてのトランザクションと手数料の交換の媒体として、またユーザーの信頼スコアを計算する上で重要な役割を果たします。すべてのIOSトークンはGenesisブロックで生成されます。 IOSトークンは次の目的で使用できます。

支払い:
業者やコミュニティによって提供されるサービスや商品に対する支払い。

コミッション:
スマートコントラクトの実行、メッセージとトランザクションの処理、ストレージ空間、コンピューティングパワーなどを含むがそれらに限定されない一般的なエコシステムによって共有されるリソースの使用に対する補償としてのバリデータへの支払い。コミッション料金はバリデータを奨励し、スマートな契約の過度の展開を通じてコミュニティの利益。

信頼性:
ユーザーの信頼性スコアを計算するためにIOSトークンが使用されます。さらに、IOSエコシステムの一員として、各ユーザはトランザクションの検証とリソースの寄与(スマートコントラクトの実行、ストレージスペースの提供など)を通じてIOSトークンを取得することができます。


IOSTチームについて

プリンストン大学院出身のCTOをはじめ、MITやハーバード、コーネル、スタンフォード出身者や、数学オリンピックのゴールドメダリストたちです。またマネジメントでは、若干21歳で4,000万ドルの事業売却に成功したCEOなど、異色の面々が揃っています。このコアチームの特徴は、その多くが米国に留学した中国人という点です。また資金面でも、世界的に著名なVCであるセコイア・キャピタルをはじめとした数多くのVCによるサポートを受けている点も見逃せません。実際、いわゆるICOのパブリックセールは実施せず、プライベートセールのみで資金調達を成功させています。その代わり、大規模なエアドロップにより、数多くの投資家へのプロモーションを実施しています。

引用元:IOST Japan IOSTとは

今回はIOSTについて紹介いたしました。すでにメインネットも動きだしOASISはじめ次々と新しい施策を打ち出しています。今後もプラットフォーム系通貨としての発展が楽しみですね。

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