同正通研究所 × FENBUSHI DIGITAL 共同制作

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特別顧問: シェン・ボー、リン

既存のブロックチェーン拡張ソリューションは、レイヤー 0 拡張、オンチェーン拡張、オフチェーン拡張に分類できます。このうち、レイヤー0(Layer 0)は、OSIモデルのレイヤー1～4(最下位プロトコル)に相当し、ブロックチェーンの基盤となるデータ伝送プロトコルを最適化することで、ブロックチェーンの上位層のアーキテクチャを変更することなく、ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させます。ブロックチェーン. 元のチェーンのエコロジー ルールを保持するパフォーマンス向上ソリューション. レイヤ 0 拡張の主なアイデアには、リレー ネットワークと OSI モデルの最適化が含まれます. OSI モデル最適化ソリューションには、主に BDN、マルチキャスト ロック グループ、および QUIC プロトコルが含まれます.

BDN は、CDN 技術、つまりトランザクションとブロックを迅速に送信できる大容量かつ低遅延のネットワーク システムの考え方に基づいたブロックチェーン拡張アプリケーションであり、その代表的なプロジェクトが bloXroute です。

マルチキャスト通信とは、1つまたは複数の情報源が1つのデータパケットを異なるユーザーに同時に送信できる通信方式を指し、解決できない「1点送信と多点受信」の問題を効果的に解決できます。ユニキャストとブロードキャストによるネットワーク伝送効率の向上を実現するNexusプロジェクトは、この技術を応用したものです。

QUICプロトコルは、Googleが提案したマルチチャネル同時伝送用のUDPベースの新世代ネットワーク伝送プロトコルで、TCPの信頼性とUDPプロトコルの効率性を統合することを目的としており、Harmonyブロックチェーンプロジェクトに適用されています。

リスク警告: 技術の進歩は予想よりも遅い

目次

目次

1 レイヤー 0 拡張: ブロックチェーンの最下位レイヤーの拡張スキーム

2 BDN: CDN のブロックチェーン応用

3 マルチキャスト ロック グループ: ユニキャスト送信、マルチキャスト受信

5 注目度はまだ低い、ブロックチェーン拡張のスター

ブロックチェーン技術の普及に伴い、ブロックチェーンネットワークの混雑が徐々に現れており、ブロックチェーンの拡張が急務となっています。現在市場にある拡張ソリューションは主にオンチェーンとオフチェーンの拡張に焦点を当てており、レイヤー0の拡張がブロックチェーン拡張の主役になる可能性があります。

コンピュータネットワーク通信アーキテクチャのOSIモデルを参照すると、ブロックチェーンの論理アーキテクチャは3つの層に分割できます。既存の拡張スキームは、レイヤー 0 拡張、オンチェーン拡張、オフチェーン拡張に分けられるさまざまなレベルに合わせて改良されています。

このうち、レイヤー0（Layer 0）は、トランスポート層を含むOSIモデルのレイヤー1～4（ボトムプロトコル）に相当します。レイヤ1、2はOSIモデルのレイヤ5～7（上位プロトコル）に相当し、レイヤ1（レイヤ1）にはデータレイヤ、ネットワークレイヤ、コンセンサスレイヤ、インセンティブレイヤが含まれ、レイヤ2（レイヤ2）にはコントラクトレイヤが含まれます。そしてアプリケーション層。

レイヤ 0 拡張の主なアイデアには、リレー ネットワークと OSI モデルの最適化が含まれます。

リレー ネットワークに基づいて、多くのプロジェクトが従来の OSI モデルの最適化を試みており、主に BDN、マルチキャスト ロック グループ、QUIC プロトコルなどのソリューションが提案されています。

CDN (Content Delivery Network) は、各ユーザーに最も近いサーバーであり、インターネットの混雑の問題を解決し、ユーザーの応答速度とネットワークの成功率を向上させるために、高性能、スケーラブル、低コストのネットワーク コンテンツ伝送をユーザーに提供します。システム。その基本的な技術思想は、既存のインターネットをベースに仮想インテリジェントネットワークの層を構築し、ネットワーク全体にノードサーバーを配置し、ネットワークトラフィックの状況、各ノードの接続と負荷の状況、ノードからユーザーまでの距離、およびネットワークのトラフィック状況を監視することです。時間などを総合的に考慮し、データ通信速度や安定性を阻害するリンクを極力避け、最も効率的なサービスノードをユーザーに割り当てます。

BDN (Blockchain Distribution Network) は、CDN テクノロジー、つまりトランザクションとブロックを迅速に送信できる大容量、低遅延のネットワーク システムの考え方に基づいたブロックチェーン拡張アプリケーションです。 BDN はブロックの無差別な扱いとブロックチェーンの公正な普及の原則に従っているため、検証可能なネットワーク中立性を備えています。

bloXroute は、ブロックの拡張による悪影響を排除し、孤立したブロックの割合を減らし、ピアツーピア ネットワークでのブロック伝播の効率とネットワーク伝播の公平性を向上させ、以下に基づいてチェーンのスケーラビリティを大幅に向上させることができます。分散化とセキュリティの確保。ノード (ピア ノード) は、ブロックチェーン アプリケーションと BDN の間の仲介者としてゲートウェイ プロセスを実行します。ノードは BDN ネットワークの動作を確認して、ネットワークが特定のノードやマイナーに優れたサービスを提供したり、特定のノードを差別したりできないようにします。どのノードも、ネットワーク通信の公平性を達成するために、ネットワークを介してブロックを送受信できます。この機能は証明可能な中立性と呼ぶことができ、その利点によりより多くのノードが BDN ネットワークに参加するよう促すことができ、BDN ネットワークの効率の影響でノード間のブロック伝播速度が徐々に増加します。

副題

3 マルチキャスト ロック グループ: シングルポイント送信、マルチポイント受信

現在、ネットワーク通信にはユニキャスト、ブロードキャスト、マルチキャストの 3 つの基本モードがあります。その中で、従来のユニキャストおよびブロードキャスト通信モードと比較して、マルチキャストは最も新しく登場しましたが、明らかな利点があり、最良の発展見通しを持っています。

ユニキャスト通信とは、情報源が情報を必要とするユーザーごとに独立したデータパケットを送信する通信方式を指します。これは、ユニキャスト通信ネットワークでは、情報源が同じ内容の複数のデータ パケットを異なるユーザーに同時に送信し、送信される情報の量が情報を必要とするユーザーの量に比例することを意味します。この通信方式は、情報源やネットワーク帯域に大きな負荷がかかり、ネットワークが混雑しやすいため、一括でのデータ送信には適しておらず、ユーザー数が少ないネットワーク環境にのみ適しています。

ブロードキャスト通信とは、ユーザーが情報を必要とするかどうかに関係なく、情報ソースがネットワーク セグメント内のすべてのユーザーに同じデータ パケットを送信する通信モードを指します。ブロードキャスト通信を用いたネットワークでは、情報を必要としない利用者が受動的に情報を受け取ることになるため、同一ネットワークセグメント上に情報が氾濫しやすく、情報セキュリティの確保にはつながりません。この通信方法では、特定のユーザーとのデータ対話を実行できないため、大量の帯域幅の無駄が発生することがわかります。

現在、Nexusはブロックチェーン上でマルチキャスト技術を実用化するプロジェクトです。 Nexus は、マルチキャスト ロック グループとして知られる最適化されたルーティング システムを採用しています。 IP マルチキャストは、アプリケーション層ではなくネットワーク層でパケットの複製を処理するため、伝播時間が大幅に短縮されます。ロックされたグループで IP マルチキャストを実行するもう 1 つの利点は、ネットワーク層での並列処理の形成です。これは、グローバルに一貫した層を維持しながら、メッセージが関連するノードにブロードキャストされることを意味します。

副題

4 QUIC プロトコル: TCP プロトコルと UDP プロトコルの統合

TCP（Transmission Control Protocol、伝送制御プロトコル）は、コネクション指向で信頼性の高いバイトストリームベースのトランスポート層通信プロトコルであり、データ通信の完全性と信頼性を実現できますが、ネットワーク遅延の問題があります。技術原理の観点から見ると、TCP プロトコルでは接続を確立するまでに 3 回のハンドシェイクが必要ですが、より高いレベルのデータ セキュリティ インタラクションが必要な場合はハンドシェイクの回数を増やす必要がありますが、同時にネットワーク遅延も増加します。 TCP は、チェックサム、確認応答、およびタイムアウト再送メカニズムを使用して信頼性の高い送信を保証し、データ セグメントを並べ替え、累積確認応答を使用してデータ シーケンスが変更されず繰り返されないことを保証するため、このプロトコルは信頼性の高いデータ配信または信頼性の高い障害通知を提供できます。 。

UDP (ユーザー データグラム プロトコル、ユーザー データグラム プロトコル) は、TCP プロトコルに加えて、OSI モデルに基づくもう 1 つの重要なトランスポート層プロトコルです。 UDP は、シンプルでコネクションレスで信頼性の低いトランスポート層通信プロトコルです。情報ソースが UDP データ パケットを送信した後は、デフォルトでデータ パケットが受信されたことになるため、ネットワーク トランスポート層はデータ パケットの送信を確認する必要はありません。 UDP は信頼性の低いデータ送信のみを提供するため、このプロトコルはデータ送信の整合性を保証できませんが、データの再送信によって引き起こされる時間遅延の問題は回避されます。これは、ストリーミング メディア、リアルタイム マルチプレイヤー ゲーム、VoIP など、配信時間の要件は高いものの、信頼性の高いデータ送信や、プロセス中にエラー チェックと修正を実行する機能を必要としないアプリケーションにのみ適しています。

QUIC (Quick UDP Internet Connections、高速 UDP インターネット接続) プロトコルは、マルチチャネル同時伝送用の UDP プロトコルに基づいて Google によって提案された新世代のネットワーク伝送プロトコルです。 QUIC プロトコルは、TCP プロトコルの信頼性と UDP プロトコルの効率性を統合することを目的としています。技術レベルでは、このプロトコルは 1 ～ 2 パケット以内で接続を完了できます (その数は、接続されているサーバーが既知であるかどうかによって異なります)。 2014 年以来、Google Chrome は QUIC プロトコルを実験的にサポートしています。 Google は、Web ページの送信を高速化するために TCP プロトコルの代わりに QUIC プロトコルを使用し、これを新世代ネットワークの公式仕様にする予定です。

上記のプロジェクトに加えて、レイヤー 0 拡張プロジェクトでは、マルコーニや戸田ネットワークなどの既存のネットワーク インフラストラクチャの強化または置き換えも予定されていますが、最終的に実装できるかどうかは非常に不確実です。

副題

5 注目度はまだ低い、ブロックチェーン拡張のスター

現在、ブロックチェーン拡張ソリューションはオンチェーン拡張とオフチェーン拡張が主ですが、オンチェーン拡張とオフチェーン拡張の両方に技術的な限界があり、実装期間は比較的長いです。

何らかの理由により、この記事の一部の名詞はあまり正確ではありません。主に一般証明書、デジタル証明書、デジタル通貨、通貨、トークン、クラウドセールなどです。読者の皆様に質問がある場合は、電話または手紙で一緒に話し合うことができます。 。

注記：

何らかの理由により、この記事の一部の名詞はあまり正確ではありません。主に一般証明書、デジタル証明書、デジタル通貨、通貨、トークン、クラウドセールなどです。読者の皆様に質問がある場合は、電話または手紙で一緒に話し合うことができます。 。

この記事はトークンロール研究所(ID:TokenRoll)が作成したものです。無断転載を禁止します。