著者: Solaire, YBB Capital

はじめに

"真の発見の旅、永遠の若さの泉は、奇妙な土地を訪れることではなく、他の目を持つことにある。"

これはフランスの作家マルセル・プルーストの名言で、彼の小説『失われた時を求めて』からの引用です。この言葉の日本語の意味は、真の発見の旅は新しい大陸を探すことではなく、新しい視点で物事を見ることにあるということです。

6月28日のPolkadot Decoded大会で、ポルカドットの創設者ギャビン・ウッドはこの言葉を今回の講演の思想の核心として、ポルカドットを新しい視点で考察しました。彼はポルカドットをマルチコアコンピュータとして捉え、ブロックチェーンにより基盤的なリソース、すなわち計算コアを提供することに焦点を当てるべきだと提案しました。従来の平行チェーンやリレーチェーンだけではなく。

この記事では、ギャビン・ウッドの最新の講演を通じて、新しいパラダイムにおけるポルカドットをわかりやすく解説します。

従来のパラダイムにおけるポルカドット

ギャビン・ウッドがポルカドットの新しい方向性について考えていることを理解する前に、現在のポルカドットのネットワーク構成とスロットオークションを振り返る必要があります。

ポルカドットのネットワーク構造は、いくつかの主要な部分で構成されています。

1. リレーチェーン (Relay Chain)：ポルカドットの心臓部であり、ネットワーク全体の安全を確保し、クロスチェーントランザクションと共有セキュリティを処理します。

2. パラチェーン (Parachains)：リレーチェーンに接続される複数の独立したチェーン。各パラチェーンは独自のオンチェーンロジックと機能を持ち、データストレージ、認証、金融取引など、特定の用途を実行するように設計できます。

3. ブリッジ (Bridges)：ポルカドットネットワークが外部のブロックチェーン（ビットコインやイーサリアムなど）と通信し、クロスチェーンの相互運用性を実現します。

その構成方法は以下の図のように理解できます。

ポルカドットのネットワークでは、異なるブロックチェーン（パラチェーンまたはParachainsと呼ばれる）が統一されたリレーチェーン（Relay Chain）に接続できます。このリレーチェーンはネットワーク全体の安全を確保し、クロスチェーントランザクションを処理します。これは、異なるパラチェーンが相互に通信し、相互作用できることを意味します。

ポルカドットのネットワークでは、リレーチェーンのリソースは限られており、同時に接続できるパラチェーンの数は限られています。これらの接続可能な位置は「スロット」（Slots）と呼ばれます。どのパラチェーンがこれらのスロットを獲得できるかを公平に決定するために、ポルカドットは「スロットオークション」と呼ばれるメカニズムを導入しました。このオークションでは、スロットを獲得したいパラチェーンが入札し、最高入札を行ったパラチェーンがスロットを獲得します。入札はポルカドットのネイティブトークンDOTで行われます。

一度パラチェーンがオークションに勝利すると、そのスロットを一定期間（例えば2年間）使用できます。この期間中、パラチェーンはその操作を実行し、リレーチェーンや他のパラチェーンと相互作用できます。この期限が終了すると、パラチェーンは再度オークションに参加してスロットを保持するか、他の入札者に譲渡する必要があります。

ポルカドットネットワークを簡単に理解すると、大量のレゴブロックのようなものです。各ブロックは小さなネットワーク（「パラチェーン」）のようなもので、各ネットワークは人々の名前を記録したり、ゲームのスコアを保存したりするなど、独自のタスクと機能を持っています。これらの小さなネットワークは独立して機能し、自分のことを行います。しかし、時にはこれらの小さなネットワークが互いに通信する必要があります。

例えば、一つの小さなネットワークが別のネットワークのゲームスコアを知りたい場合です。この時、大きなネットワーク（「リレーチェーン」）が彼らのコミュニケーションを助ける必要があります。この大きなネットワークは、すべての小さなブロック（小さなネットワーク）を接続し、情報を相互に伝達できるようにするスーパーブロックコネクタのようなものです。そして、パラチェーンスロットオークションとは、このスーパーブロックコネクタのインターフェースに上限があることを指し、誰がこれらのインターフェース（スロット）を使用できるかを公平に決定するために、インターフェースをオークションで貸し出す必要があるということです。

この構成方法は、CosmosのIBC標準に比べてより安全で、相互運用性も優れていますが、スロットオークションの高いハードルはコミュニティや開発者にとってプレッシャーとなり、ポルカドットエコシステムの多様性はCosmosほど良く拡張されていません。また、現在のポルカドットトークンの主な使用シーンは、スロットオークションへの参加、ガバナンス、またはセキュリティの担保に限られており、これらの使用シーンではDOTは担保されているだけで回収可能ではないため、現在DOTには消費シーンがほとんどなく、提供される製品形式もパラチェーンスロットオークションのみで、経済体系にも問題があります。ギャビン・ウッドが提案する新しい視点は、ポルカドットを新しい視点で捉え、現在のポルカドットの痛点をどのように解決するかを考えることです。

ポルカドットマルチコアコンピュータ

前述のように、現在のポルカドットのリレーチェーンはスーパーブロックコネクタのようなものであり、その主な責任はパラチェーンの安全性と相互運用性を保証することです。この視点から見ると、ポルカドットはブロックチェーンのホスティングプラットフォームのようなものであり、ギャビン・ウッドの新しい視点では、ポルカドットは長期間稼働するマルチコアコンピュータとして考えられます。開発者はこのコンピュータを通じてアプリケーションを構築し、ユーザーはこのコンピュータを通じてアプリケーションを使用できます。このコンピュータ内では、各コアが同時に異なるタスクを実行できます。あるコア上で実行されるブロックチェーンがパラチェーンであり、パラチェーンは予約されたコア上で継続的に実行されます。これは私たちのコンピュータのようなもので、異なるプログラムが異なるプロセッサ上で実行され、互いに影響を与えません。この新しい理解のパラダイムでは、リレーチェーンの概念は消え、コアとパラチェーンに置き換わります。

マルチコアコンピュータの性能

ウッドの説明によれば、ポルカドットコンピュータは現在約50のコアが継続的に稼働しており、これらは並行して計算を行うことができます。ベンチマークテストやウッドの最適化に関する考えに基づき、今後数年でコア数は数百（500-1000）に達するでしょう。これらのコアはマルチコアCPUのように考えることができ、帯域幅（コアへの入出力の総データ量）と計算能力を持っています。現在の性能では、帯域幅は1Mb/s、計算能力はGeekbench 5（人気のあるクロスプラットフォームベンチマークツールで、コンピュータの中央処理装置（CPU）とグラフィック処理装置（GPU）の性能をテストします。）のテストで得点は380、遅延（連続する作業ブロック間の時間間隔）は6秒です。ハードウェアの進化に伴い、帯域幅と計算能力はさらに向上するでしょう。

新しいパラダイムにおける想像

これらのコアはパラチェーンだけを実行するわけではなく、視点を変え、思考のパラダイムを変えることで、将来的にはコア上でスマートコントラクトを直接実行することを想像できます。スマートコントラクトチェーン（例えばイーサリアム）上で実行する場合に比べて、コストや計算能力の面でマルチコアコンピュータはより優れた性能を発揮します。彼らの汎用性は非常に高く、持続的に稼働する世界的なコンピュータとして、チェーンに比べてポルカドットはより大きな想像の余地を持っています。

ブロックチェーンからブロックスペース（Block Space）- コアタイム（Core Time）

まず、以下の図を使ってコアとコアタイムが何であるかを簡単に理解しましょう。

図に示されているように、色の異なる5行の平行なブロックがあり、各行が1つのコアを表し、各ブロックはコアタイム（チェーンからスペースへの進化の一形態）と呼ばれます。各行の色は異なるパラチェーンを表しており、例えば青いパラチェーン、緑のパラチェーンです。図には合計5つのパラチェーンがあり、各パラチェーンが1つのコアを使用しています。図の使い方はポルカドットの現在の使用方法ですが、実際にはコアにはさまざまな使い方があります。

例えば、パラチェーンは異なる任意の利用可能なコアに分配され、性能には影響を与えません。この特性に基づき、コアにはさまざまな使用方法があり、ウッドはこれを異種スケジューリング（exotic scheduling）と呼んでいます。

範囲分割

図のように、各コアは11個のコアタイムを持っていると仮定し、これらを範囲分割できます。例えば、第一行のオレンジ色のパラチェーンが6つのコアタイムを実行している場合、取引を処理する必要がなくなったとき、残りの5つのコアタイムを青いパラチェーンに譲渡できます。第四行の図は、3つのパラチェーンが1つのコア上で実行される状況を示しています。もちろん、5つや6つのパラチェーンが1つのコア上で実行されるようなより複雑な状況も可能です。

範囲分層

ウッドはここでこれを分層と呼んでいます。私たちの理解を簡単にすると、これはコアタイムの使用順序を変更する方法です。第一行と第二行は、2つのパラチェーンが1つのコア上で交互に使用される状況を示しており、第三行は3分の2の時間を浅い青色のパラチェーンが実行し、3分の1の時間を黄色のパラチェーンが実行する状況を示しています。第四行は、3つのパラチェーンが1つのコア上で時間を均等に分けて使用する状況を示しています。

コア圧縮

コア圧縮とは、同じコアが同時に複数のブロックを処理または検証することを意味します。言い換えれば、これは非常に効率的な工場のようなもので、1つの生産ラインで同時に複数の製品を生産し、生産効率を向上させ、待機時間を短縮します。

マルチコア配分

マルチコア配分は、弾力性のあるサーバーと固定サーバーの組み合わせ、またはCPUの並列計算に似ており、複雑な状況に対処するために使用されます（ウッドはここで同じparaID、同じタスクが複数のコアに割り当てられる状況を例に挙げています）。図の青色またはオレンジ色のパラチェーンは、長期的に固定使用されるコアと間欠的に使用されるコアを持ち、ある期間内に2つのブロックを処理します。ピンクは、間欠的に使用されるコアと追加の配分コアの組み合わせで、高い取引スループットの状況に対応できます。

マルチチェーン一コア

分層実行とは異なり、将来的なマルチチェーン一コアは、2つまたは3つのパラチェーンを1つのコア上で完全に使用し、コアのコストを分担することを意味します。

組み合わせ

上記のすべての方法を組み合わせることができ、レゴの組み立てのように異なる形状のコアを組み合わせることで、さまざまなニーズを持つパラチェーンが無限の使用方法を形成し、非常に柔軟でどこにでも存在する計算能力を生み出します。

弾力性のあるポルカドット下のコアタイム経済

コアの使用法を理解することで、コアにはさまざまな弾力性のある使用法があることがわかります。異なるパラチェーンのニーズに応じて自由に組み合わせることができるため、ポルカドットの過去の高いハードルのスロットオークションはコアオークションに変わることができます。この方法は、今日のアマゾンクラウドでサーバーを選択するのと似ており、ニーズに応じてレンタル期間やサーバーの台数を調整できます。柔軟な選択方法を通じて、ポルカドットの性能をより良く発揮できます。

ギャビン・ウッドはこれに基づいて、バルク購入とオンデマンド購入の2つの可能なモデルを提案し、同時にいくつかの新しい概念を引き出しました：コアタイム資産、アクシオム（仲介者）。

コアタイム資産

· 直接デプロイまたは配分する必要はありません

· コアタイムは本質的に均質ですが、異なる非均質資産（直接NFTに例えることができます）に分割できます

· 取引可能であり、1つまたは複数のパラチェーンに指定して使用できます

アクシオム（仲介者）

· 専有の仲介者パラチェーンシステム

· 仲介者パラチェーンシステムは、大きなコアタイムを購入し、それを複数の小さなコアタイムに分割できます

· 仲介者パラチェーンは、他のパラチェーン上でこれらの非均質資産を公開して取引できます

· 購入後の小さなコアタイムは仲介者パラチェーンで消費され、所有者がポルカドットのコア上で計算リソースを配分できるようにします

これらの2つの概念を理解した上で、バルク購入とオンデマンド購入を見てみましょう。バルク購入の形式は、毎月1回の販売を行い、毎回統一価格で1ヶ月のコアタイム資産を販売します。

販売目標は75％の利用可能なコアに設定され、変動がある可能性があります。価格は目標からの偏差に応じて上下に調整され、未貸出のコアはオンデマンド市場に入ります。既存のパラチェーンのテナントには特別な配慮があるかもしれません。バルク購入後、残りのコアはオンデマンド市場に入り、仲介者を通じて販売され、目標はコアタイムの100％の使用を達成することです。オンデマンド市場の小さなコアタイムは、取引スループットを増加させ、遅延を低下させるために使用できます（現在のパラチェーンは12秒ごとに1ブロックですが、マルチコア配分により6秒に圧縮できます）。また、コアコントラクトなど、他の多くのことも行えます。

長期間コアを使用したい場合、仲介者は過去の購入価格を記録し、次の月の参考にします。購入者は、同じまたは類似の価格でコアタイムを購入することを選択でき、この方法で周期コストとリスクをうまく予算化できます。

既存のパラチェーンへの影響については、リースはそのままで、コアタイムの購入価格はガバナンスによって決定されます。ウッドは、非常に低い価格から始めるべきだと考えており、これによりハードルを下げ、既存のテナントには優先購入権が与えられ、主要価格の底値（フロアプライス）が設定され、長期的な可用性が保証されることを確保します。ウッドはまた、パラチェーンがより柔軟なブロック生成時間を持つことについても言及しました。この部分を理解するために、ウッドのコアタイムの使用法を記事の中間部分に前置きしました。現在、私たちはコアタイムの柔軟な使用法を理解しており、より柔軟なブロック生成時間が何であるかも容易に理解できます。

現在、ポルカドットのブロック生成時間は約12秒に固定されており、さらなる最適化により6秒に達する可能性があります。将来的に柔軟なブロック生成時間の方法とコアタイムの使用法が組み合わさると、以下のような状況が考えられます：

l マルチチェーン一コア：複数のパラチェーンが1つのコアを共有し、12秒または18秒ごとに1ブロックを生成します。利点はコストを分担することです。

l マルチコア配分：マルチタスクや高い取引スループットの計算が必要な場合、パラチェーンは自動的にオンデマンド市場に入って追加のコアタイムを購入できます。

l コア圧縮：複数のパラチェーンのブロックをコアに組み合わせ、同じコアが同時に複数のブロックを処理または検証します。圧縮により遅延を低下させることができますが、帯域幅のコストが上昇し、1つのブロックの開始と終了に対して料金を支払う必要があります。

l 組み合わせ：組み合わせにはさまざまな状況があり、ウッドはここで2つのコアが同時に計算を行うことで遅延が倍増して低下する例を挙げています。例えば、12秒が6秒に、6秒が3秒に低下します。本質的には、これはマルチコア配分の一種の使用法です。

コアを中心とした時代

ポルカドットの多くの側面は、過去において比較的議論の余地がありましたが、ギャビン・ウッドが講演の第一部で説明した新しいパラダイムのマルチコアコンピュータは、ポルカドットが過去に抱えていた問題、例えばスロットの固定リソース配分やレンタル期間を新しい方法で解決しました。コアタイムは異なるニーズを持つパラチェーンに選択肢を提供します。最も批判されていたスロットオークションのハードルも大幅に低下し、エコシステムの多様性をもたらすことができます。

コアタイムという必需資産を切り分けることで、ポルカドットトークンやポルカドットの経済体系にさらなる活力を与えることができます。また、コアの異なる使用法や組み合わせによって生まれるマルチコアコンピュータは、私たちに非常に豊かな想像の余地を与えます。すべての議論は、私たちが問題を一つの視点からしか見ていないことに起因しているのかもしれません。実際、いくつかの問題は視点を変えるだけで解決できるのです。ギャビン・ウッドは完璧なデモンストレーションを行い、コアを中心とした新しいポルカドットの時代を私たちに期待させます。