）、Odaily が許可を得て複製したもの。

Polkadot は、スケーラブルな分散コンピューティングと相互運用性を実現するブロックチェーンです。この記事では、ネットワークの主要部分の 1 つであるパラチェーンについて見ていきます。

現在のブロックチェーンは、2 つの部分からなるかなり標準的な形式で提供されています。最初の部分は、セキュリティを提供するコンセンサス アルゴリズムです。 2 番目の部分はステート マシンで、チェーンのセキュリティを確保するためのチェーンの特定の側面を提供します。イーサリアム、ビットコイン、Zキャッシュなどはすべてプルーフ・オブ・ワーク・コンセンサス（PoW）またはその変形によって保護されていますが、処理されるトランザクションとアカウントの種類（独自の状態マシンを構成するもの）はまったく異なります。効率的なプライバシーや富の分配、あるいはその他のエキサイティングな機能を提供できる新しいブロックチェーンの素晴らしいアイデアを思いついた開発者を想像してみてください。開発者は、その独自のステート マシンの実装に取り​​組んでいる一方で、ある種のコンセンサス アルゴリズムも実装する必要があり、チェーンを起動する際には、安全なリソースを求めて他のチェーンと競合する必要があります。これにより、新しいブロックチェーン プロジェクトの開発に一定のオーバーヘッドと不安が生じます。

パラチェーンについてご紹介します。パラチェーン (並行して実行されるチェーン) は、独自のセキュリティを提供せずに、「リレー チェーン」によって提供されるセキュリティに追加する単純な形式のブロックチェーンです。これは、接続されたパラチェーンにセキュリティを提供するだけでなく、パラチェーン間の安全なメッセージ配信も保証するため、リレー チェーンと呼ばれます。パラチェーンの重要な特徴は、パラチェーンが実行する計算が本質的に独立していることです。チューリング完全スマート コントラクトの包括的な汎用システムには、どのトランザクションが互いに「衝突」するかを判断する際に問題があり、並列化できるトランザクションが連続して実行されることが多く、貴重な計算時間が無駄になります。パラチェーン間に境界線を引くということは、衝突を恐れることなくすべてを一度に実行できることを意味します。10 個のパラチェーンがある場合、同じセキュリティ ソースを使用して 10 倍の作業を実行できます。

高度に特殊化されたパラチェーンには別の目的もあります。ブロックチェーン固有のスクリプト言語や仮想マシンに行き詰まることなく、専門分野に合わせて最も効率的な方法でデータ ストレージとトランザクション操作を実装できます。ビットコイン スクリプトや EVM などのモデルは相互運用性を中核として設計されていますが、これらのモデルを使用するシステムは、同じネットワーク上で実行されている他のシステムがアクセスできる部分だけでなく、実装のすべての部分で実行コストが増加します。対照的に、Polkadot パラチェーンは非同期メッセージ パッシングを介して相互に通信するため、データの一貫性という代償を支払うのはパラチェーンが交差する境界でのみです。

完全に一般的でチューリング完全なスマート コントラクトのフレームワークを提供するパラチェーンを引き続き作成できることに注意してください。簡単な例は、EVM を利用したパラチェーンです。上記の理由により、このパラチェーンで実行されるコントラクトは、イーサリアム スマート コントラクトの恩恵を受けながらも、その汎用性と相互運用性が損なわれます。主な違いは、完全にオプトインであることです。私たちは、非常に一般的なフレームワークを使用するオプションを保持しながら、焦点を絞ったソリューションを統合できる Polkadot の能力が、その最も強力な機能の 1 つであると考えています。

パラチェーンの最も興味深い使用例の 1 つは、スケーラビリティのためのツールとして使用することです。独自のパラチェーンを持つパラチェーンなどを作成できます。これにより、ルート リレー チェーン自体に対する全体的な負担を軽減することなく、高度に分散された計算を実行するために使用できるツリー構造が作成されます。主な問題はデータの可用性を確保することです。パラチェーンブロックには、少なくとも一定期間は誰でも使用できる有効性の証明が添付される必要があります。バリデーターは、検証したブロックのプルーフが引き続き利用可能であることを確認する責任があります。残念ながら、メッセージをオンチェーンで移動しない限り、メッセージが送信されるべきときに送信されなかったことを証明することは不可能です (または少なくとも非常に困難です)。この問題は、評判保証を使用することで回避できます。比較的信頼できる当事者がバリデーターを源泉徴収データとして使用すると、ペナルティが課せられます。これは、トークン投票システムや多層法廷にも一般化できます。悪意のある虚偽の報告の有効性と有用性を減らすために、各不正行為の報告には返金不可の資金の流出が伴うものとします。第 1 レベルのパラチェーンの場合のように、十分な数の人が計算を監視している場合、通常は必要なデータが存在します。リスクを軽減するためのもう 1 つの戦略は、チェーンが停止したり攻撃されたりしたときに保存されている価値を回復できるようにパラチェーンを設計することですが、チェーンがスマート コントラクトを実行して資金を自動的にロックしたり、独自の手数料を管理したりする場合、これを達成するのは困難です。