開発者がブロックチェーンを学ぶ必要がある理由

アプリケーションの技術スタックを設計する際には、多くの選択肢があります。ユーザーは、仕事を遂行するために無数の言語、フレームワーク、ツールから選択できます。そのような製品の状況の中で、ブロックチェーンは開発者ツールキットの強力なオプションを提供します。残念なことに、それはあまりにも多くの場合誤解されているか、書かれている内容は現実よりも誇大表現を示しています。この記事では、特にPolkadotに焦点を当てて、技術的な選択肢としてのブロックチェーンの核となる利点のいくつかを発見します。

飛び込んでみましょう！

この投稿ではどのようなトピックが取り上げられますか?最も有益なものに応じて、最も関連性の高い特定のセクションに自由にジャンプしたり、記事全体を最初から最後まで読んだりしてください。

次の 3 つの異なる領域について説明します。

• 信頼と安心の強化
• 透明性の向上
• すべてのデバイスとの互換性を確保する

信頼と安心の強化

開発者にとって、アプリケーションを構築する際の最大の関心事は信頼とセキュリティです。幸いなことに、ブロックチェーン技術は魅力的なソリューションを提供します。ブロックチェーンの分散型で不変の性質は、本質的に信頼を高め、さまざまな方法でセキュリティを強化します。さらに、Polkadot はブロックチェーンに対する独特のアプローチでこれをさらに高めます。独自の機能セットを備えた、開発者にとって堅牢なネットワークとして機能します。

それでは、詳しく見ていきましょう！

ブロックチェーン テクノロジーは、暗号化技術に依存してデータとトランザクションのセキュリティを確保します。 Polkadot は、他のブロックチェーンと同様に、高度な暗号化アルゴリズムを利用して、情報を強力に保護します。開発者とユーザーに信頼を与え、貴重なデータの整合性を保証する強固なセキュリティがすべてです。

ただし、Polkadot を際立たせているのは、その独自の共有セキュリティ モデルです。 Polkadot は、中央のリレー チェーンに接続された独立したブロックチェーンである複数のパラ チェーンのセキュリティ リソースをプールすることにより、強力な防御メカニズムを確立します。この共有セキュリティ アプローチは、ネットワーク セキュリティを強化するだけでなく、開発者をパラチェーンごとに個別のセキュリティ インフラストラクチャを設定する負担から解放します。

不変性はブロックチェーンの特徴です。データが Polkadot ネットワークに入ると、そのデータは固定され、悪意のある攻撃者によって変更されることはできません。この透明性により、ブロックチェーンにアクセスできる誰もがすべてのトランザクションとアクティビティを監査および検証できることが保証されます。この概念は、多くの場合、より多くの真実を作成し、信頼への依存を減らすことと呼ばれます。開発者はこの透明性を活用して、誰もが製品の輸送過程全体を追跡できるサプライ チェーン システムなど、説明責任を促進するアプリケーションを作成できます。

さて、ここがPolkadotのアプローチが本当に際立っているところです。その独自のアプローチには、共有セキュリティモデルが含まれています。複数のパラチェーン (前述したように、独立したソブリン ブロックチェーンを表す派手な言葉) が中央のリレー チェーンに接続し、セキュリティ リソースをプールします。それは、チーム全体がアプリケーションを守るようなものです。この共有セキュリティ設定により、開発者はパラチェーンごとに独自のセキュリティ インフラストラクチャの設定について心配する必要がなくなります。これは、ネットワーク全体のセキュリティを強化し、潜在的な攻撃から保護するという双方にとって有利な状況です。

このビデオは、 Polkadot の歴史全体と、他の代替手段と区別するために行われたアーキテクチャ上の決定についての優れたウォークスルーです。

ブロックチェーン技術によく関連付けられる著名な概念は何ですか?マークル ツリーを推測した方は正解です。

マークル ツリーは、多くの暗号モデルで重要な役割を果たします。これらの洗練されたデータ構造は、暗号化技術の適用を通じてデータの整合性を検証するための強力なツールとして機能します。ブロックチェーン テクノロジーのコンテキストでは、マークル ツリーが特に重要になります。ブロックチェーン内では、各ブロックはマークル ルート、つまり特定のブロック内のトランザクション全体をカプセル化する複雑に作成されたハッシュに関連付けられています。マークル ルートを利用すると、ユーザーはトランザクションの信頼性と正確性を効率的かつ安全に検証でき、不正な変更から履歴データを効果的に保護できます。

このメカニズムは、ブロックチェーン ネットワークの信頼性と不変性を強化する、鉄壁の信頼の印にたとえることができます。

 [Merkle Root] / \ / \ / \ [Hash 0-1] [Hash 2-3] / \ / \ / \ / \ / \ / \ [Hash 0] [Hash 1] [Hash 2] [Hash 3] | | | | [Transaction 0] [Transaction 1] [Transaction 2] [Transaction 3]

上の図では、次のことがわかります。

• 「マークルルート」は、ブロックチェーン内の特定のブロック内のすべてのトランザクションを表すハッシュ値です。これはブロックのヘッダーに含まれており、すべてのトランザクションの簡潔な概要を提供します。

• 「ハッシュ 0-1」は、「ハッシュ 0」と「ハッシュ 1」のハッシュです。同様に、「ハッシュ 2-3」は、「ハッシュ 2」と「ハッシュ 3」のハッシュです。これらはツリー内の中間ノードです。

• 「ハッシュ０」、「ハッシュ１」、「ハッシュ２」、「ハッシュ３」は、それぞれ「トランザクション０」、「トランザクション１」、「トランザクション２」、「トランザクション３」のハッシュである。これらはツリーの葉ノードです。

• 「トランザクション 0」、「トランザクション 1」、「トランザクション 2」、および「トランザクション 3」は、ブロック内の実際のトランザクション データを表します。

  
  

マークル ツリーを使用すると、ツリーのサブセットのみ (ツリー全体は必要ありません) で特定のトランザクションがブロックに含まれているかどうかを検証できるため、効率が向上します。また、ハッシュ関数の暗号化の性質により、トランザクションに変更があると異なるマークル ルートが生成され、データの整合性が確保されます。

ここでは表面をなぞっただけです。以下のセクションでは、Polkadot のガバナンス フレームワークと、それが信頼とセキュリティの新たな層をどのように追加するかについて詳しく説明します。

透明性の向上

ブロックチェーン テクノロジーは、アプリケーションの透明性を高める強力なツールを開発者に提供します。透明性の重要な側面の 1 つは、ブロックチェーン データの公共性です。ブロックチェーン データでは、すべてのトランザクションとアクティビティが、ネットワーク上の誰でもアクセスできる分散型台帳に記録されます。このオープンなアクセシビリティにより精査と検証が可能になり、説明責任と信頼が促進されます。開発者はこの透明性を利用して、ユーザーがデータとトランザクションの履歴全体を検証および追跡できるアプリケーションを作成できます。

Polkadot は、他のブロックチェーン ネットワークとは一線を画す革新的なオンチェーン ガバナンス モデルを組み込むことで、透明性の概念を高めます。オンチェーン ガバナンスは、外部メカニズムや集中管理機関に依存するのではなく、ブロックチェーン自体で直接行われる分散型の意思決定プロセスを表すために使用される用語です。このアプローチにより、利害関係者は、プロトコルのアップグレード、ネットワーク パラメーター、その他のガバナンス関連の決定など、ネットワークのさまざまな側面についての提案、議論、投票に積極的に参加できます。

この透明なガバナンス メカニズムを採用することで、Polkadot はネットワークの開発、進化、全体的な方向性が参加者の集合的な合意によって推進されることを保証します。これにより、すべての利害関係者が意見を表明し、ネットワークの成長に貢献する機会が得られるため、包括性の感覚と民主的な意思決定が促進されます。その結果、このオープンで協力的な環境により、開発者はネットワークの将来の形成に積極的に取り組み、特定のアプリケーション要件やコミュニティの広範なニーズに合わせた変更を提唱できるようになります。

さらに、Polkadot のオンチェーン ガバナンス モデルの透明性により、ユーザーはデータとトランザクションの全履歴、および長期にわたってネットワークを形成してきた意思決定プロセスを簡単に検証して追跡することができます。このレベルのオープン性とアクセシビリティは、参加者間の説明責任と信頼を促進するだけでなく、開発者がユーザーの進化し続けるニーズに応えるアプリケーションを作成する際に透明性の力を利用することを奨励します。

Polkadot の独自のオンチェーン ガバナンス モデルは、ブロックチェーン上で直接分散型の意思決定を可能にすることで、透明性を最大限に活用します。すべての決定はオンチェーンで行われます。このアプローチは、包括性、民主的な意思決定、集団的合意を促進し、開発者がネットワークの成長に積極的に関与し、アプリケーションの要件に合わせた変更を主張できるようにします。このガバナンス モデルのオープンでアクセスしやすい性質により、説明責任と信頼がさらに強化されます。

Polkadot のガバナンス モデルの注目すべき機能の 1 つは OpenGov です。これはカナリア ネットワーク Kusama に導入され、間もなく Polkadot に実装される予定のフレームワークです。 OpenGov を使用すると、関係者は幅広いネットワークのアップグレードやパラメータの変更について提案、議論、投票することができます。利害関係者間のオープンなディスカッションや討論のためのプラットフォームを提供することで透明性を促進し、協力的かつコミュニティ主導のプロセスを通じて意思決定が行われるようにします。この独自のガバナンス モデルにより、開発者は意思決定を可視化し、ネットワークの将来の形成に積極的に参加し、アプリケーションのニーズに合わせることができます。

ブロックチェーントランザクションの監査可能性は、透明性を高めるもう 1 つの側面です。ブロックチェーンに記録されるすべてのトランザクションは不変かつ検証可能であり、消去できない監査証跡を提供します。開発者はこの機能を利用して、透明性、監査可能性、および信頼性の証明を必要とするアプリケーションを構築できます。 Polkadot 上に構築されたサプライ チェーン システムにより、ユーザーは製品の起源と輸送経路を追跡できるようになり、サプライ チェーン全体の透明性と信頼性が確保されます。このような透明性は、参加者間の信頼を促進するだけでなく、詐欺的または悪意のある活動の抑止としても機能します。

データとオンチェーン ガバナンスの透明性に加えて、Polkadot の相互運用性により透明性がさらに促進されます。これにより、さまざまなブロックチェーンが情報を通信および共有できるようになり、さまざまなアプリケーションや組織間のデータ交換やコラボレーションが促進されます。この相互運用性により、開発者は他のブロックチェーンとシームレスに対話し、そのデータと機能を活用するアプリケーションを構築できます。さまざまなチェーン間でデータを統合および共有することで、開発者は透明性を促進し、コラボレーションを強化し、組織の境界を超えた革新的なソリューションを作成できます。

ブロックチェーン データの公共的な性質と、オンチェーンのガバナンスおよび相互運用性を組み合わせることで、開発者は説明責任があり、追跡可能で、集合的な意思決定によって形成されるアプリケーションを構築できます。今後の OpenGov フレームワークを含むガバナンス モデルは、透明性のあるコミュニティ主導の意思決定プロセスを保証します。これらの透明性の側面が連携して、新たな可能性への道を切り開き、Polkadot ネットワークでの革新的で信頼できるアプリケーションの導入を推進します。

次に、開発者が技術スタックの選択を検討する際に重要なもう 1 つの問題、つまりすべてのデバイスにわたるアクセシビリティを見てみましょう。ブロックチェーンは多くの場合リソースを大量に消費することで知られているため、モバイル デバイスやその他の計算能力の低いマシンからのアクセスや参加が困難になる可能性があります。これはどのように対処できますか?

すべてのデバイスとの互換性を確保する

ライト クライアントは、さまざまなデバイス タイプ間の互換性を確保する上で重要な役割を果たし、開発者とユーザーの両方にさまざまなメリットを提供します。その軽量な性質と簡素化されたプロトコルにより、スマートフォンや IoT デバイスなど、リソースが限られたデバイスでもブロックチェーン ネットワークにシームレスにアクセスできます。この広範な互換性により、さまざまなデバイス エコシステムにわたるブロックチェーン テクノロジーの広範な導入が促進され、参入障壁が排除され、分散型アプリケーションの範囲が拡大されます。

ライト クライアントの注目すべき利点の 1 つは、ブロックチェーン ネットワークとのより高速な同期を提供できることです。ブロックチェーン全体をダウンロードして検証する必要があるフルノードとは異なり、ライトクライアントは、ユーザーのニーズに関連する特定の部分を選択的に取得して検証します。この選択的な同期により、最新のブロックチェーン情報にアクセスするのに必要な時間が大幅に短縮され、最新のデータへのほぼ瞬時のアクセスが提供されるため、全体的なユーザー エクスペリエンスが向上します。

さらに、ライトクライアントはブロックチェーンネットワークの分散化とセキュリティに貢献します。リモートのフル ノードに接続することで、ネットワーク検証の負荷が分散され、単一の集中型エンティティへの依存が軽減されます。この分散アプローチにより、ネットワークの回復力が強化され、単一障害点のリスクが軽減され、より堅牢で検閲に強いエコシステムが促進されます。

Polkadot のコンテキストでは、ライト クライアントはSubstrate Connectを通じてさらに強化されます。 Substrate Connect は、開発者が Polkadot やそのカナリア ネットワーク Kusama などの Substrate ベースのブロックチェーン用のライト クライアントを構築できるようにするライブラリです。 Substrate Connect を使用すると、開発者は相互運用性と共有セキュリティ モデルを活用して、Polkadot エコシステムとシームレスに対話するライト クライアントを作成できます。

ライト クライアントは、さまざまなデバイス間での互換性を実現し、同期速度を強化し、分散化を促進することにより、特にSubstrate Connectと組み合わせた場合に、幅広いアクセシビリティと互換性を実現するための重要なソリューションを提供します。開発者はライト クライアントを活用して、スマートフォン、IoT デバイス、その他のリソースに制約のあるデバイス間のシームレスな統合を確保し、分散型アプリケーションの広範な導入を促進できます。さらに、ライト クライアントによって提供される高速な同期と分散型検証プロセスにより、基盤となるブロックチェーン ネットワークの整合性とセキュリティを維持しながら、ユーザー エクスペリエンスが向上します。

少し前に開催されたSub0 開発者イベントの素晴らしいビデオでは、Substrate Connect の使用方法と、それが他の代替手段のより高速で信頼性の高い代替手段であることを説明しています。

ライト クライアント ソリューションを採用することで、開発者はユーザーがさまざまなデバイスにわたってブロックチェーン テクノロジーにシームレスにアクセスできるようになり、分散型アプリケーションの採用が促進され、さまざまな種類のデバイスにわたってブロックチェーン ネットワークの範囲が拡大し、開発者とユーザーにさまざまなメリットがもたらされます。

この記事ではかなりの量を取り上げました。それが旋風のように見えるなら、それは旋風だからです。このシリーズには、Polkadot のアーキテクチャとそのエコシステム内でアプリケーションの構築を開始する方法をさらに深く掘り下げる投稿がさらに 2 回掲載される予定です。これらのトピックについてはまだ表面をなぞっただけで、ブロックチェーンを構築するためのモジュール式フレームワークであるSubstrateとインクに関して議論すべきことがたくさんあります。 、スマート コントラクトを作成するための Rust ベースの DSL。心配しないでください。必ず到着します。

それまでの間、 Polkadot Wiki 、 Substrate のドキュメント、およびインクをチェックすることをお勧めします。学習を続けるためのドキュメント。

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この記事のリード画像は、「ホワイトボード上のブロックチェーン図を見ている開発者」というプロンプトを介して、HackerNoon のAI 画像ジェネレーターによって生成されました。