スケーラビリティは、イーサリアム ブロックチェーンの主要な懸念点の 1 つです。現在、ネットワークは容量と速度の面で限界に直面しているため、より大きな世界規模での採用が妨げられています。
Ethereum Plasma は、Ethereum の共同創設者である Vitalik Buterin 氏と Joseph Poon 氏によって提案されました。このコンセプトは、Ethereum ブロックチェーンのスケーリング ソリューション技術として 2017 年 8 月に誕生しました。Thaddeus Dryja 氏とともに、Joseph Poon 氏は、2015 年に Bitcoin 向けに提案されたスケーリング ソリューションである Lightning Network の構想も担当しました。Plasma と Lightning Network はどちらもブロックチェーンのスケーリング ソリューションとして提案されましたが、それぞれ独自のメカニズムと特徴があります。
この記事では、Ethereum Plasma について簡単に紹介しますが、Plasma 単体はプロジェクトではなく、オフチェーン スケーリング技術、つまりスケーラブルなアプリケーションを構築するためのフレームワークであり、さまざまな研究グループや企業によって異なる方法で実装できることに留意してください。
プラズマはどのように機能しますか?
Ethereum Plasma の主なアイデアは、メインチェーン (この場合は Ethereum ブロックチェーン) と可能な限り控えめに通信および相互作用するセカンダリチェーンのフレームワークを確立することです。このようなフレームワークは、ブロックチェーンツリーとして機能するように設計されており、メインチェーンの上に多数の小さなチェーンを作成できるように階層的に配置されています。これらの小さなチェーンは、Plasma チェーンまたは子チェーンとも呼ばれます。サイドチェーンと Plasma チェーンは似ていますが、同じものではありません。
Plasma 構造はスマート コントラクトと Merkle ツリーを使用して構築され、無制限の数の子チェーンの作成を可能にします。子チェーンは本質的には親 Ethereum ブロックチェーンの小さなコピーです。各子チェーンの上にさらに多くのチェーンを作成することができ、これがツリーのような構造を構築します。
基本的に、各 Plasma 子チェーンはカスタマイズ可能なスマート コントラクトであり、異なるニーズに対応して単一の方法で動作するように設計できます。つまり、チェーンは共存し、独立して動作できます。最終的には、Plasma により、企業や会社は特定のコンテキストとニーズに応じて、さまざまな方法でスケーラブルなソリューションを実装できるようになります。
したがって、Plasma の開発が成功し、Ethereum ネットワークに実装されれば、各子チェーンが特定の目標 (必ずしもメインチェーンの目標とは関係ありません) に向けて異なる方法で動作するように設計されるため、メインチェーンが混雑する可能性は低くなります。その結果、子チェーンはメインチェーンの全体的な作業を軽減します。
詐欺の証拠
子チェーンとルートチェーン間の通信は不正防止によって保護されているため、ルートチェーンはネットワークを安全に保ち、悪意のある行為者を罰する責任を負います。
各子チェーンには、ブロックを検証するための独自のメカニズムと、さまざまなコンセンサス アルゴリズムの上に構築できる特定の不正防止実装があります。最も一般的なのは、Proof of Work、Proof of Stake、Proof of Authority です。
不正証明により、悪意のある活動があった場合、ユーザーは不正なノードを報告し、資金を保護し、トランザクションを終了できます (メインチェーンとのやり取りが含まれます)。言い換えると、不正証明は、Plasma の子チェーンが親チェーンまたはルートチェーンに苦情を申し立てるためのメカニズムとして使用されます。
マップリデュース
Plasma のホワイトペーパーでは、いわゆる MapReduce 計算の非常に興味深い応用も紹介されています。基本的に、MapReduce は複数のデータベースにわたるデータの整理と計算に非常に役立つ一連の関数です。
Plasma のコンテキストでは、これらのデータベースはブロックチェーンであり、チェーンのツリー構造により、チェーンのツリー内のデータの検証を容易にする方法として MapReduce を適用できるようになり、ネットワークの効率が大幅に向上します。
大量退出問題
Plasma に関する主な懸念事項の 1 つは、Mass Exit 問題です。これは、多くのユーザーが同時に Plasma チェーンから抜けようとし、ルート チェーンが溢れ、ネットワークの混雑を引き起こすシナリオを指します。これは、不正行為、ネットワーク攻撃、または Plasma 子チェーンまたはチェーンのグループで発生する可能性のあるその他の重大な障害によって引き起こされる可能性があります。
最後に
Plasma は本質的には、多数の小さなチェーンのツリー構造を作成することで、Ethereum ネットワークの全体的なパフォーマンスを大幅に向上させることを目指すオフチェーン ソリューションです。これらのチェーンにより、メイン チェーンの作業が軽減され、1 秒あたりに処理できるトランザクション数が増えます。
Plasma が提案するリンクされたブロックチェーンの階層モデルは大きな可能性を秘めており、現在、多数の研究グループによってテストされています。適切に開発されれば、Plasma は Ethereum ブロックチェーンの効率を高め、分散型アプリケーションの展開のためのより優れたフレームワークを提供する可能性があります。さらに、このアイデアは、将来的にスケーラビリティの問題を回避する方法として、他の暗号通貨ネットワークにも採用され、実装される可能性があります。
Ethereum Plasma はオープンソース プロジェクトであり、パブリック リポジトリは GitHub にあります。Ethereum 以外にも、現在 Plasma で動作している暗号通貨や GitHub リポジトリは多数あります。例としては、OmiseGO、Loom Network、FourthStateLabs などがあります。より詳細な技術情報については、Plasma の公式ホワイトペーパーまたは LearnPlasma Web サイトを参照してください。