「インロール」パブリックチェーンの進化の歴史：より効率的で、安価

著者：Zhou Hao、Sun Yingchao

2009年のビットコインの出現以来、ブロックチェーンテクノロジーは、単一のポイントツーポイント電子現金システムから多様な公共チェーンエコシステムに進化し、コンセンサスメカニズムの進化、スケーラビリティ最適化（レイヤー2、シャードなど）、相互運用性プロトコルの導入、および持続可能性とセキュリティの継続的改善をカバーしています。公共鎖の主な違いは、現在、コンセンサスメカニズム、トランザクション処理速度（TPS）、スケーラビリティソリューション、セキュリティ優先順位、分散型の程度、および相互運用性の観点からです。これらの違いは、価値のストア、defiアプリケーション、高周波取引、またはクロスチェーンコラボレーションなどのシナリオでの独自のポジショニングとトレードオフを決定します。現在、ビットコイン、イーサリアム、ソラナ、カルダノ、ポルカドット、雪崩、コスモス、BNBチェーンなどの主要な公共チェーンは、独自の競争上の利点を形成し、DEFI、NFT、WEB3ゲーム、クロスチェーンアプリケーションの爆発的な成長を促進しています。

パブリックチェーン発行のコア指標

コンセンサスメカニズムは、すべてのノードが元帳の状態に一致することを保証するアルゴリズムであり、分散型環境で従来の集中信頼を置き換えます。ネットワークのセキュリティ、分散化、パフォーマンスを決定します。元のコンセンサスメカニズムには、主にPOWとPOSが含まれます。仕事の証明（POW）は、コンピューティングの問題を通じてセキュリティを保証しますが、エネルギー消費が高くなります。株式の証明（POS）は、トークンをステーキングすることでエネルギー消費を削減し、経済的インセンティブに依存します。 DPO、NPO、POHなどの他のバリアントは、効率とスケーラビリティをさらに最適化します。コンセンサスメカニズムは、チェーンのトランザクション速度、セキュリティ、分散型トレードオフに直接影響します。

TPS（トランザクションあたりのトランザクション）は、ブロックチェーンがトランザクションを処理する能力を測定し、そのパフォーマンスを評価するための重要な指標です。高いTPSは、高頻度のアプリケーション（Defi、ゲームなど）に適した、より速いトランザクション確認とより高いスループットを意味しますが、分散化やセキュリティを犠牲にする可能性があります。低TPSチェーンは、レイヤー2やその他のソリューションに依存して、実際のパフォーマンスを改善するためにセキュリティに優先順位を付けます。TPSは、コンセンサスメカニズム、元帳モデル、ネットワークアーキテクチャに共同で影響を受けています。

ブロックチェーンフィールドのスケーラビリティとは、効率的で低コストで信頼性の高いパフォーマンスを維持しながら、大量のトランザクション、ユーザー、およびデータを処理する公共チェーンの能力を指します。ブロックチェーンのスケーラビリティチャレンジは、分散ネットワークの分散性から生じます。つまり、各ノードはすべてのトランザクションデータを検証および保存する必要があり、パフォーマンスボトルネックになります。たとえば、ビットコインのブロックサイズ（1MB）とブロック時間（10分）はTPSをわずか7に制限しますが、イーサリアムメインチェーンは高いガス料金と混雑によって制限されます。スケーラビリティは、ブロックチェーンの「トライアドジレンマ」（分散化、セキュリティ、およびスケーラビリティ）を解決する重要なリンクであり、高周波アプリケーションでの公共チェーンのパフォーマンスに直接影響します。現在の主なソリューションには、オンチェーン拡張、オフチェーン拡張、サイドチェーンとサブネット、およびクロスチェーンの相互運用性が含まれます。これらの計画には、「トリプル困難」に直面する際の独自の利点と短所があり、異なるstable岩を発行する際の重要な考慮事項でもあります。

ビットコイン：デジタルゴールドの創設者

ビットコインは、2009年1月3日に中本atによって開始された最初のパブリックチェーンです。ブロックチェーンテクノロジーの先駆者として、その中心的な目標は、分散型デジタル通貨システムを作成して、従来の金融の集中化されたリスクを回避することです。ビットコインは、鉱夫がトランザクションを検証し、複雑な数学パズルを解くことでブロックを追加する仕事の証明（POW）コンセンサスメカニズムを採用しています。このメカニズムは、ネットワークのセキュリティを保証しますが、市場の推定によると、ビットコインネットワークの年間エネルギー消費は中規模の国のエネルギー消費と同等です。一方で、ビットコインの制限は、プログラミング能力が低く、スマートコントラクトをサポートできないことです。これにより、Defiなどのフィールドでジュニアに遅れをとっています。

主な機能は次のとおりです。

元帳のステータス：UTXO（延期されていないトランザクション出力）モデルを使用して、トランザクションの不変性を強調します。
TPS：約7 TPS、トランザクション確認時間は60分に達することがあります。
スケーラビリティソリューション：Layer-2プロトコルに依存すると、鎖オフチェーン支払いチャネルに使用され、実際のスループットが改善されます。
利点：非常に高いセキュリティ（51％で攻撃されることはありません）と地方分権（世界中の1万ノード）。ビットコインのネイティブトークンであるBTCは、「デジタルゴールド」と見なされており、主に複雑なアプリケーションではなく価値のストアに使用されています。

Ethereum：スマートコントラクトの先駆者

Ethereumは、2015年7月30日にVitalik Buterinによって開始され、パブリックチェーンエコシステムの「オペレーティングシステム」です。チューリング複雑なスマートコントラクトを導入し、開発者が分散型アプリケーション（DAPPS）を構築できるようにし、DefiおよびNFT革命を生み出しました。Ethereumは当初Pow Consensusを使用しましたが、2022年9月15日にEthereum 2.0と呼ばれるSport of Stake（POS）にアップグレードされ、エネルギー消費を大幅に削減し（99％の削減）、セキュリティを改善しました。Ethereumの欠点は、ガス料金と高い輻輳のボラティリティが高いことですが、その開発者コミュニティとEVMの互換性により、業界標準になります。

主な機能は次のとおりです。

元帳のステータス：アカウント残高モデル、ユーザー資産を簡単に追跡できます。
TPS：メインチェーンは約14〜30 TPSですが、Arbitrum、Optimism、Polygon Zkevmなどのレイヤー2ソリューションは、実際のTPSを数千に押し上げることができます。
スケーラビリティソリューション：並列処理およびオフチェーンコンピューティングを介して混雑を軽減するためのシャードとレイヤー2ロールアップ。2025年のペクトラアップグレードは、安定性をさらに最適化します。
利点：巨大なエコシステム（数千以上のDAPP）。ETHトークンはガス料金に使用され、クロスチェーンブリッジングをサポートします。

ソラナ：高性能「イーサリアムキラー」

2020年3月16日に発売されたSolanaは、Anatoly Yakovenkoによって設立されました。これは、ブロックチェーンのトライアド（分散化、セキュリティ、スケーラビリティ）を解決することを目指しています。POSと、タイムスタンプの最適化ブロック検証を通じて瞬間的な最終性を達成する元の歴史証明（POH）を組み合わせています。Solanaの劣等性は、単一鎖の建築にあり、速度を強調していますが、ネットワークは混雑のために減少しており、地方分権化について疑問を抱いています。

主な機能は次のとおりです。

元帳のステータス：アカウントバランスモデル、RustおよびCプログラミングをサポートします。
TPS：理論的には最大65,000 TPS、実際の処理は約2,000〜4,000 TPSであり、確認時間は1秒未満です。
スケーラビリティソリューション：並列処理とシーレベルのランタイム、シャードなしの大規模なトランザクションの処理。2025年、そのエコシステムはDefi、NFT、およびゲームに拡大します。
利点：低料金（トランザクションあたり0.01ドル未満）および高速により、高周波アプリケーションに適しています。

他の重要な公共チェーン

カルダノは、学問の厳しさで知られており、ピアレビューされたウロボロスDPOSコンセンサスを採用し、持続可能な開発を強調しています。その層状アーキテクチャとHydra Layer-2溶液は100万TPにスケーリングできますが、開発の遅いペースは生態学的成長に影響を与えています。

Polkadotは、複数のパラチャインをリレーチェーンと接続するというユニークな設計を通じて、不均一なブロックチェーンの相互運用性を認識します。NPOSコンセンサスメカニズムは、約1,500 TPの完全なネットワークスループットをサポートしています。これは、エンタープライズレベルのクロスチェーンアプリケーションに適しています。

Avalancheの3鎖アーキテクチャとサブネットの設計により、柔軟性が高くなり、EVM互換性のある機能により、Ethereum Project Migrationには人気のある選択肢となり、4,500以上のTPSと2秒で確認時間が強いパフォーマンスを示しています。

Cosmosは、「ブロックチェーンインターネット」の構築に取り組んでいます。 IBCプロトコルとハブモデルは、10,000を超える理論的なTPSを使用して、異なるブロックチェーン間のシームレスな通信を実現します。

BNBチェーンは、BinanceエコシステムとEVMの互換性との深い統合により、低ガス料金取引環境を提供しますが、その比較的集中検証メカニズムも論争を引き起こしています。

確かに、ブロックチェーンの開発には大きな余地があります。重要な要素として、公共チェーンは、競争を単一のチェーンからマルチチェーンの共存と開発に移行する一般的な傾向でもあります。短期的には、イーサリアムは依然として支配的ですが、他のプラットフォームからの革新もイーサリアムにざらめきの課題をもたらす可能性があり、相互運用性と持続可能性はさまざまな公共チェーンプラットフォーム間の競争の焦点になります。しかし、何があっても、これらの公共チェーンは金融、技術、社会を再構築し、より深い分散型の世界の形成を促進します。