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2019年7月17日 — 読了時間：9分

2つのマルチチェーン プラットフォームの比較

ブロックチェーン の構築は困難です。初期の多くのプロジェクトはBitcoin をフォークし、それを利用してブロックチェーン を構築していましたが、数十年にわたって存続する技術を構築する上で、これは最適なアプローチとは言えません。そこで、Polkadot やCosmos といったプロジェクトが、この問題の解決に取り組んでいます。現在では、これら2つのプラットフォームを利用すれば、誰でもブロックチェーン を構築できるようになりました！

Polkadot

Polkadot ネットワークは、ネイティブトークン「DOT」を持つプルーフ・オブ・ステーク（PoS）型の ブロックチェーン です。Polkadot の構想は、Ethereumのシャーディングに由来しています。これは、Polkadot の基盤となるequipe がParity Technology（Ethereumのクライアント実装に取り組んでいる企業）であるためです。Polkadot は、複数のブロックチェーン が相互に通信できるブロックチェーン ネットワークです。Polkadot のアーキテクチャについて理解してみましょう：

Polkadot ベースチェーンとして「リレーチェーン」を持ち、その上に複数の「パラチェーン」（並列チェーン）が結合（ホスト）されます。これらのチェーンは特定の分野に特化することができ（画像参照）、誰でも別のパラチェーンの上にパラチェーンを構築することができ、その繰り返しが可能です。これらのパラチェーンは、GRANDPAコンセンサス（Polkadotのデフォルトのコンセンサスメカニズム）を使用します。 ただし、Ethereum などのチェーンが独自のコンセンサスメカニズムを使用したい場合は、Bridge を使用してPolkadot と接続することができます。

Polkadot パラチェーンは、それぞれ独自のローカル状態、コンセンサス、ルール、およびブロック生成者（コラレーター）を持ち、リレーチェーンは、by のバリデーターによって保護されたグローバル状態を維持します。

相互運用性

相互運用性は、これらのネットワークの主な価値提案です。これは、異なるステートマシンやコンセンサスを持つ、さまざまなパブリックチェーンやプライベートチェーン間の通信メカニズムを提供することを意味します。Polkadotのリレーチェーンは、これらのネットワーク間のメッセージ交換を担っています。これにより、チェーン間での以下の2種類の通信が可能になります：

1- 資産の譲渡

2- 任意のメッセージの受け渡し（例：スマートコントラクトの呼び出し）

この通信はリレーチェーンを介して行われますが、チェーンの再編成やフォークが発生した場合（他のチェーンに資産が残り、取引が除外されてしまう状況）、こうした通信のセキュリティを確保することは大きな課題となります。Polkadot は、共有セキュリティモデル（次のセクションで解説）を提供することで、この問題を解決していますby 。

セキュリティ

セキュリティは、ブロックチェーン ネットワークにとって不可欠な要件です。Bitcoin やEthereum など、多くの成功を収めているネットワークは、これを基盤として構築されています。Polkadot は、共有セキュリティモデル（またはプール型セキュリティ）を採用しており、各パラチェーンがPolkadot リレーチェーンに接続されるやいなや、そのパラチェーンにセキュリティを提供します。

Polkadot では、バリデーターがブロックの検証とリレーチェーンへの追加を担当し、コラレーターがパラチェーンのトランザクションを束ねて、バリデーター向けにブロックを生成します。

各パラチェーンのバリデーター数 = バリデーター総数 / パラチェーン総数

統一されたセキュリティ体制により、セキュリティレベルの高いブロックチェーン （例：Ethereum ）が、セキュリティレベルの低いブロックチェーン （例：Ethereum Classic）を信頼できるようになります。悪意のある行為（例：検閲）を防ぐため、バリデーターはランダムに異なるパラチェーンに割り当てられます。これにより、「データ可用性の問題」が生じます。これは、バリデーターがブロックを検証するためにパラチェーンのデータが必要となるという問題です。「データ可用性の問題」を効率的に解決することは、大きな課題となっています。

各パラチェーンは、いくつかのコラレーターを稼働させて、それぞれのパラチェーンのトランザクションを束ね、リレーチェーンのバリデーター向けにブロックを生成する必要があります。バリデーターやコラレーター以外にも、Polkadot には「フィッシャーマン」が存在します。これは、バリデーターの悪意ある活動を監視するバウンティハンターのことです。by

パラチェーンのスロットを確保するには、DOT（Polkadotのトークン）をリースする必要があります。これは 、Polkadot ネットワークへの参入障壁となっています。 しかし、DOTをボンディングすることで、by デフォルトでセキュリティを確保できます。

Polkadot WebAssemblyをオンチェーン に保存しているため、フォークすることなくランタイムをアップグレードできます。これにより、クライアントのバージョンが古い場合でも、ノードはこのWebAssemblyを使用するよう強制されます。このため、オフチェーンでの調整が不要となり、セキュリティの観点からより望ましいと言えます。

ガバナンス、スケーラビリティ、およびその他の側面

Polkadot では、DOT がガバナンスにおいて重要な役割を果たしています。リレーチェーンには、およそ 10 ～ 1000 のパラチェーンスロットがあります。これらのスロットは最高入札者に競売で割り当てられ、Polkadotのプルーフ・オブ・ステーク（PoS）システムにおいて、所定のリース期間中、DOT をロックアップする必要があります。リース期間が終了すると、これらの DOT は返還されます（まるでマンションの一室を借りるようなものです）。

オンチェーン の投票に加え、Polkadot には、バリデーター、dApp、およびパッシブなDOT保有者の役割を担うパラチェーンequipe のメンバーを含む24名からなる評議会が設置されます。 これらのメンバーは承認投票を通じて選出され、リレーチェーンのルール（ブロック時間、ブロック報酬、パラチェーンをホストするために必要なDOTの数など）を変更する権限を有しますが、リース期間が満了するまでは、パラチェーンをネットワークから排除することはできません。

Polkadot は「ライブ」ではなく、並列チェーンをホストするプルーフ・オブ・ステーク（PoS）システムであるため、より高いトランザクション処理能力が必要となります。マルチチェーン システムは、2つの観点からスケーラビリティを確保する必要があります。

1- 水平スケーリング —ブロックチェーン のホスティングを増やす。

2– 垂直スケーリング — 各ブロックチェーン に対し、トランザクション速度など、より多くのスケーラビリティ機能を提供する。

Polkadot…のビジョンでは、単一のルート・リレーチェーンに接続された複数のリレーチェーン（それぞれが数百のパラチェーンをホスト）がツリー構造を形成し、既存システムと比較して1000倍から10000倍のトランザクション処理速度を実現する未来が描かれています…しかし、これは（執筆時点では）まだはるか先の未来の話です。

技術、現状、およびエコシステム

Polkadot は、Substrate を使用して構築されています。Substrate とは、「独自のブロックチェーンを構築する」ための一連のツールです。Substrate を使用すれば、Polkadot にホストされる必要のない独自のブロックチェーン を立ち上げることができます。Substrate は、C、C++、Rust など、WASM（Web Assembly）にコンパイル可能なあらゆる言語をサポートしており、開発者 にさらなる柔軟性をもたらしています。

Polkadot’s メインネット は2019年第3四半期に正式稼働する予定ですが、 テストネット すでに稼働しています。また、このプロジェクトでは、開発者 向けにプレプロダクション版のKusamaネットワークを立ち上げ、正式リリース前に技術のベータテストを行い、不具合を特定する予定です メインネット 。

Polkadot上で、マルチチェーン のアイデンティティ、データストレージ、その他のソリューションを構築しているチーム が複数存在しています……また、Polkadot 上で、あるいはこれと連携して開発を行うクリエイターに資金を提供するPolkaDao（DAO＝分散型自律組織）も存在しています 🚀。

Cosmos

Cosmos プロジェクトは、「ブロックチェーン のインターネット」というビジョンを掲げています。Cosmos は、ブロックチェーン を構築するためにモジュール型のアプローチを採用しており、ブロックチェーン の基本的な構成要素をモジュールとして提供しています。ブロックチェーン を構築するための主な構成要素は、アプリケーション層、コンセンサスプロトコル、P2Pネットワークの3つです。Cosmos プロジェクトは、以下の2つの部分に分かれています：

1- Tendermint Core — コンセンサスプロトコル（Tendermint PoS）とP2Pネットワーク（ゴシッププロトコル）を組み合わせたパッケージです。

2-Cosmos —Cosmos やSDK といった、アプリケーション層の構成要素の構築を担当しています。

建築

Cosmos 「ハブ・アンド・スポーク」モデルを採用しています。Cosmos では、スポークを「ゾーン」と呼んでいます。ここでは、ハブがブロックチェーン 間の通信を担当し、ゾーンは独立したブロックチェーン です。ハブは複数存在し、各ハブには複数のゾーンが属することができます。

Tendermint Core（「Tendermint」）は、すべてのハブおよびゾーンが使用するコンセンサスエンジンです。なお、これらのハブも独立した存在であることに留意してくださいブロックチェーン およびCosmos 。ハブ（Hub managedby Cosmos equipe ）は、Cosmos ブロックチェーン です。これらのハブおよびゾーンにおいて、異なるのはアプリケーション層のみであり、それはステートマシン（Ethereum のようなもの）、UTXOデータセット（Bitcoin のようなもの）、あるいは完全にプライベートなチェーンのいずれかとなります。

Tendermint は、ABCI というインターフェースを提供しています。ABCI は、Tendermint ソケットプロトコルの実装です。ABCI は複数の言語で利用可能であるため、どの言語でアプリケーションを作成しても、Tendermint のコンセンサスエンジンに接続することができます。

Cosmosこのモジュール性により、完全にプライベートなブロックチェーン （Polkadot ではプライベートチェーンは利用できません）を構築できるだけでなく、ハブを介して他のパブリック／プライベートチェーン（ブロックチェーン ）と接続し、トークンの送受信を行うことも可能です。

Cosmos Ethereum や （これらはすでに稼働中）といった を接続するためのペグゾーン（ のブリッジに類似）を備えています。 は、Tendermint上に構築された ステートマシンであるEthermintを開発しました。Bitcoin ブロックチェーン Polkadot Cosmos Ethereum

相互運用性

Cosmos ブロックチェーン 間の通信にはIBCプロトコル（Inter- Communication Protocolブロックチェーン ）が使用され、 間でトークンを転送します。将来的には任意のメッセージのやり取りが可能になる可能性がありますが、現在はトークン転送に最適化されています。IBCプロトコルはTendermintコンセンサスと連携して動作し、ブロックチェーンBasecoinプラグインとして実装されています。IBCでは、 が別の に対するライトクライアントとして機能します。ブロックチェーン ブロックチェーン

セキュリティ

Cosmos では主権を重視しているため、各ハブおよびゾーンは自らのセキュリティに責任を負います。Polkadot とは異なり、Cosmos は共有セキュリティモデルを採用しておらず、すべてのハブおよびゾーンには独自のバリデーターが必要です。また、ハブに接続するためにATOM（Cosmos トークン）を預ける必要はありません。

IBCはまだ開発中の技術であり、ハブへの接続に特別な権限は必要ありません。Cosmos には共有セキュリティモデルがないため、他のゾーンを信頼する必要がありますが、IBCは「そのゾーンを信頼できるか否か」という課題に対処するものです。

現在、2つのハブが稼働しています：Cosmos ハブとIrisハブです。Tendermint PoSはアカウンタビリティを備えた最適BFT（最適ビザンチン耐障害性）であるため、ノードの3分の1を制御する者がいればネットワークを停止させることができ、3分の2を制御すればネットワークをフォークしたり支配したりすることが可能です。これは責任の所在を明確にする仕組みです。Polkadot とは異なり、Cosmos は生存性よりも安全性を優先しています。

ガバナンス、スケーラビリティ、およびその他の側面

Polkadot とは異なり、Cosmos では、すべてのブロックチェーン が独立した存在であり、独自のガバナンスを持っています。 したがって、Cosmos のガバナンスについて話す場合、それはCosmos ハブ（Cosmos ブロックチェーン ）のガバナンスを指します。ここでは、通常のステーク加重投票が採用されています。誰でもテキスト形式の提案を提出でき（これには一定数のAtomが必要です）、その後2週間の投票期間が設けられ、バリデーターやデリゲーターは4つの選択肢（「賛成」、「反対」、「拒否（拒否権行使）」、「棄権」）のいずれかに投票できます。 2週間後、質問項目（下の画像参照）に基づいた集計結果により、提案が実施されるか否決されるかが決定されます。

TendermintのPoSは即時確定性を備え、ブロック生成時間は1秒程度に抑えられ、1秒あたり数千件のトランザクションを処理可能です。現時点では、Cosmos は堅牢なTendermintの実装の提供に注力しており、スケーラビリティは当面の優先事項ではありません。

Cosmos 「主権ファースト」のアプローチは、より高い制御性と独立性をもたらします。ただし、セキュリティ面でのトレードオフはありますが、将来的には、一部のハブが「セキュリティ・アズ・ア・サービス」を提供するようになるかもしれません。

技術、現状、およびエコシステム

Cosmos 🌌が稼働しており、Binance Chainなど多くのプロジェクトがこれを基盤として開発を進めています。Cosmos は、「Cosmos 」と呼ばれる開発キット（SDK ）を提供していますが、これは現在GO言語でのみ利用可能です。そのため、現時点では、Cosmos 上で新しいブロックチェーン を作成したい場合は、GOを使用する必要があります。あるいは、すでに別の言語でブロックチェーン をお持ちの場合は、対応するABCIの実装を使用し、Tendermint（旧Ethermint）を利用して実行することができます。

結論

覚えておいてください。ブロックチェーン プロジェクトの構築、セキュリティ対策、および保守は、決して簡単な作業ではありません。これらのプロジェクトは、開発者 がブロックチェーン をより効率的に構築し、次世代のユースケースを実現できるよう支援することを目的として、さまざまなアプローチを採用しています。

1999年から2000年にかけては、誰もが「.com」を欲しがっていました。2008年から2009年にかけては、誰もがモバイルアプリを欲しがっていました。2017年から2018年にかけては、誰もがトークンの開発に殺到していました。将来、誰もが自分だけの「ブロックチェーン 」を作りたいと思う時代が来るかもしれません。😃

出典

https://medium.com/@davekaj/blockchain-interoperability-cosmos-vs-polkadot-48097d54d2e2

https://blog.cosmos.network/understanding-the-value-proposition-of-cosmos-ecaef63350d

https://blog.cosmos.network/a-tour-of-cosmos-for-developers-7517ba1b4045

https://medium.com/@juliankoh/5-differences-between-cosmos-polkadot-67f09535594b

https://medium.com/polkadot-network/polkadot-the-foundation-of-a-new-internet-e8800ec81c7

https://medium.com/polkadot-network/everything-you-need-to-know-to-prepare-for-polkadot-32d08b929735

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