カルダノ (ブロックチェーン)

カルダノ（Cardano）とは

カルダノは、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）アルゴリズムを採用したブロックチェーンネットワークであり、分散型アプリケーション（DApps）のためのプラットフォームです。マルチアセット台帳と検証可能なスマートコントラクトを特徴とし、実用的なアプリケーションに必要なスケーラビリティ、相互運用性、持続可能性の実現を目指しています。

主要な特徴

学術的に証明されたPoSアルゴリズム

カルダノのコンセンサスアルゴリズムである「Ouroboros（ウロボロス）」は、学術論文に基づいて設計された初のPoSプロトコルです。PoW（プルーフ・オブ・ワーク）と比較して、大幅な省エネルギーでネットワークを維持できるだけでなく、ゲーム理論の研究成果を基にした分散化設計により、権力集中を防ぎ、ネットワークの堅牢性を高めています。

ステーキングにおいては、「ステークプール」と「委任」の仕組みにより、トラストレスなシステムを実現しています。ADA保有者はステークプールに「ブロック生成権」のみを委任し、報酬を受け取ることができます。委任しても資産は自身のウォレットに残るため、紛失や盗難の心配がありません。また、報酬の分配はプロトコルによって自動的に処理されるため、運用者による不正のリスクも排除されています。

ネイティブトークン発行可能なマルチアセット台帳

カルダノでは、独自のトークンをADAと同様のネイティブトークンとして発行できます。これにより、スマートコントラクトを介さずにトークンの送受信が可能となり、ERC-20トークンよりも低コストで高セキュリティなトークン発行が実現します。NFT（非代替性トークン）の発行にも対応しており、多様なトークンエコシステム構築をサポートします。

多様なアプリケーション開発手段

カルダノのスマートコントラクトプラットフォーム「Plutus（プルータス）」は、Haskell用ライブラリが用意されているだけでなく、JavaScript、TypeScript、Pythonなどのプログラミング言語や、ノンプログラミングでの開発も可能です。これにより、開発者のスキルや経験に応じた柔軟な開発環境が提供されます。

主な開発環境・ツールとして以下のようなものがあります。

- Marlowe（マーロウ）: 金融分野に特化したスマートコントラクト開発環境で、JavaScriptやBlocklyによるノンプログラミング開発も可能です。
- Aiken（エイケン）: シンプルな関数型言語「Aiken」を持つ、オープンソースのスマートコントラクト開発環境・ツールキットです。
- plu-ts: TypeScriptのみでオンチェーンコードとオフチェーンコードを記述できる、カルダノのTypeScriptライブラリです。
- opshin: Pythonの記法でスマートコントラクトを記述できる、カルダノのPythonライブラリです。
- Milkomeda C1: イーサリアムのEVM互換のサイドチェーンで、Solidityで記述されたスマートコントラクトをカルダノ上で動作させることが可能です。

ガバナンスを組み込んだプロトコル

カルダノは、分散化された意思決定プロセスを重視しており、投票システムとトレジャリーシステムをプロトコルに組み込んでいます。

- 投票システム: ネットワーク参加者がカルダノの改良案を提案し、賛否を投票する仕組みです。
- トレジャリーシステム: トランザクション手数料の一部をプールし、投票によって承認された提案の開発資金として提供します。この資金はプロトコルによって管理されるため、特定の管理者に依存することなく、透明性の高い開発資金の確保を可能にします。

これらのシステムにより、カルダノは将来的にカルダノ財団、IOG、Emurgoといった開発組織から独立し、真に分散化されたプロジェクトになることを目指しています。

透明性の高い開発プロジェクト

カルダノの開発は、GitHubのパブリックリポジトリで公開されており、誰でも開発状況を確認できます。また、開発レポートや週間レポートなども定期的に公開され、透明性の高い開発プロジェクト運営が行われています。

主要な採用事例

カルダノのブロックチェーン技術は、様々な分野で採用されています。

- エチオピア: 教育資格証明システムに、カルダノの分散型ID（DID）技術Atala PRISMを採用。
- ジョージア: ジョージアワインの品質証明システムにカルダノを採用。
- Switzerland for UNHCR: 難民救済活動にカルダノを採用。
- UAE・ドバイ警察: 分散型犯罪捜査システムにカルダノを採用。
- World Mobile社: ネットワーク利用者とインフラ提供者を繋ぐエコシステム構築にカルダノを採用。

プロジェクトの哲学

カルダノは、ビットコインやイーサリアムなどの既存の暗号資産が抱える問題を解決するために発足しました。学術論文をベースとした開発プロセスを重視しており、設計の初期段階で論文を作成し、査読を受け学会で発表することで、学術的に正しく安全な設計を保証しています。

開発方法論

カルダノの開発においては、以下の方法論が特に重視されています。

- 学術研究: IOGは、研究者と共に基礎研究を行い、学術的に査読された論文を基に開発を進めています。
- プロトタイピング: 研究で説明された機能やアプローチを具現化する実験を行い、「論理的に可能」なことを「実際に可能」にするための検証を行います。
- 技術仕様: 研究とプロトタイピングを基に、最終的に実装するコードが研究のビジョンを反映し、必要な機能が組み込まれていることを確認するための技術仕様を作成します。
- 形式手法による開発: ソフトウェアが想定通りに動作することを保証するために、数学的な形式手法を用いてテストを行います。航空産業や宇宙開発などのミッションクリティカルなシステム開発と同レベルの厳密さをブロックチェーン開発に取り入れています。
- 関数型プログラミング: 関数型プログラミング言語 Haskellを使用し、あいまいさや人的エラーを抑え、数学的観点からのテストや検証を容易にしています。

開発計画

カルダノの開発は、Byron（バイロン）、Shelley（シェリー）、Goguen（ゴーグエン）、Basho（バショウ）、Voltaire（ボルテール）の5つのフェーズに分かれており、各フェーズで特定の機能開発が行われています。

- Byron (2017年9月): メインネットの開始と、フルノードウォレット「Daedalus」とライトウォレット「Yoroi」の配信。
- Shelley (2020年7月): ネットワークの分散化を目指し、ステーキングシステムが導入され、ノードがコミュニティによって運営されるようになりました。
- Goguen (2021年9月): スマートコントラクトプラットフォームの提供と、マルチアセット台帳の実装による独自トークンの発行が可能になりました。
- Basho (開発中): プロトコルの最適化、スケーラビリティの向上、ネットワークの相互運用性の改善に焦点を当てています。
- Voltaire (開発中): ガバナンス機能の実装に焦点を当てており、投票システムやトレジャリーシステムをプロトコルに組み込み、コミュニティ主導の運営を目指します。

歴史と今後の予定

カルダノの歴史は、2015年のカルダノ財団設立から始まり、数々のテストネットを経て2017年にメインネットが稼働しました。その後も継続的に開発が進められ、様々なアップデートが実施されています。

主な出来事

- 2015年2月10日: カルダノ財団設立
- 2015年6月1日: IOHK設立
- 2017年9月29日: Byronリリース、メインネット稼働
- 2020年7月30日: Shelleyメインネット開始
- 2021年9月12日: Goguenメインネット開始、スマートコントラクトが利用可能に
- 2022年9月22日: Vasilアップデート実施
- 2023年7月12日: コミュニティ主導運営組織Intersectが発足
- 2024年9月1日: Changハードフォーク第一弾実施、オンチェーンガバナンス機能実装

用語集

- ADA (エイダ): カルダノのネイティブ通貨。
- Basho (バショー): カルダノの4番目のメジャーリリース。
- Allegra (アレグラ): ShelleyからGoguenへの移行の最初のアップデート。
- Alonzo (アロンゾ): ShelleyからGoguenへの移行の3番目のアップデート。スマートコントラクトが利用可能になった。
- Atala PRISM (アタラプリズム): カルダノの分散型ID（DID）技術。
- Babbage (バベッジ): カルダノのネットワーク時代の一つ。Vasilアップデートによって開始。
- Byron (バイロン): カルダノの最初のメジャーリリース。
- CIP (Cardano Improvement Proposals): カルダノ改善提案。
- Daedalus (ダイダロス): IOG開発のフルノードウォレット。
- Emurgo (エマーゴ): カルダノのブロックチェーン技術の推進を担う企業。
- eUTXO (Extended UTXO): スマートコントラクトのために拡張されたUTXOモデル。
- Epoch (エポック): カルダノのブロックチェーンの時間の単位。
- Goguen (ゴーグエン): カルダノの3番目のメジャーリリース。
- Hydra (ハイドラ): カルダノのレイヤー2スケーリング技術。
- Intersect (インターセクト): カルダノのコミュニティ主導運営組織。
- IOG (INPUT OUTPUT Global): カルダノの設計・開発を担う研究開発企業。
- ITN (Incentivized Testnet): Shelley期に行われたステーキングのテストネット。
- Lace (レース): IOG開発のライトウォレット。
- Lovelace (ラブレス): ADAの最小単位。
- Mary (メアリー): ShelleyからGoguenへの移行の2番目のアップデート。独自トークン発行が可能に。
- Marlowe (マーロウ): IOG開発のスマートコントラクト開発環境の一つ。
- Milkomeda (ミルコメダ): dcSpark社のEVM互換サイドチェーン。
- Midnight (ミッドナイト): IOG開発のプライバシーに特化したサイドチェーン。
- Mithril (ミスリル): スケーラビリティの高い署名技術。
- Ouroboros (ウロボロス): カルダノのPoSアルゴリズム。
- Plutus (プルータス): カルダノのスマートコントラクト記述言語。
- Project Catalyst (プロジェクトカタリスト): カルダノのオンチェーン出資システム。
- SCRAPE: Ouroborosで用いられる乱数生成アルゴリズム。
- Shelley (シェリー): カルダノの2番目のメジャーリリース。
- Slot (スロット): カルダノのブロックチェーンの時間の単位。
- SPO (Stake Pool Operator): ステークプールを運用する組織または人物。
- Stake Pool (ステークプール): ステーキングを行うノード。
- Valentine (バレンタイン): Basho期に実施される他チェーンとの相互運用性強化アップデート。
- Vasil (バシル): Basho期に実施されるスマートコントラクトとスケーラビリティ強化アップデート。
- Voltaire (ヴォルテール): カルダノの6番目のメジャーリリース。
- Yoroi (ヨロイ): Emurgo開発のライトウォレット。
- カルダノ財団: スイスの非営利団体。
- 還元: メインネット以前のIOUをADAと交換する作業。
- 証明書: ダイダロスでADAと交換可能なIOU。

外部リンク

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