カルダノの分散化への安全な切り替え
この翻訳の原文は、 [name of translator] アレクサンダー・ラッセル教授がhttps://iohk.io/en/blog/posts/2021/03/29/the-secure-transition-to-decentralization/で発行したものです。
このイベントは、コミュニティで作られたエントロピーの状態に基づいた「ランダム性の公式な宣言」で始まります。
ステークオブステークブロックチェーンのセキュリティは、ネイティブトークンとその原動力となるコンセンサスメカニズムとの互いの依存関係によって提供されます。結局、ステーク量に応じたブロック発行ノードの選出を行うには、世界的なステークの分布状況を一貫性のある方法で把握することが必要ですが、一貫性自体を維持するには公正な選出メカニズムが必要です。 実際、この関係に注意が向けられるように、数学的再帰を示唆する古典的なシンボルであるOuroborosという名前が選ばれたのです。
Ouroboros プロトコルは、進化する一連のリーダーシップナンスを通じてブロックプロデューサーを決定します。各ナンスは120時間の「エポック」の期間内で采配を行い、ブロック作成のための1回限りのリーダーに選ばれるステークプールの決定に貢献します。 各エポックで出現したブロックは、元帳に新しいトランザクションをコミットすると共に、次のエポックのリーダーシップナンスを生成する責任があります。これが更なる再帰となります。 リーダーシップナンスとステークの分布は、システムに必要な基本的な元帳プロパティを提供するために協調して進化します。
カルダノブロックチェーンは、3月31日に完全に分散型ブロック生成に移行します。 その直後、様々な外部の予測不可能な情報源からのエントロピーを反映する「トランジションナンス」を追加することで、実行中のリーダーシップナンスが強化されます。 具体的には、4月7日(水)15:44:51 UTC(エポック258のスロット151200)の前にブロックチェーンに投稿されたすべてのトランザクションは、ブロックチェーンの将来に対して特別な役割を果たします:その累積ハッシュ値は、この時間以降に作成されたチェーン上の最初のブロックの「前ブロックハッシュ」に反映され、トランジションナンスを決定し、ランダム性を生成するプロトコルの永続的なサイクルに直接貢献します。
IOグローバルの科学者やエンジニアは、いくつかの、外部の、予測不可能なエントロピーソースを提供します。 さらに、カルダノの分散型ナンスを反映するために、ステークプールオペレーターや開発者を含む幅広いコミュニティに、カルダノランダム性公開アサーションと呼ぶイベントへの（オンチェーンでの）参加を呼び掛けています。 このコミュニティ演習では、プロトコルの分散型運用への公式移行を告げる、システムで一生に一度のランダムな256ビットトランジションナンスを確立します。
ここからは、より専門的な話になるため、関心のない方は、飛ばして最後まで進んでください。
いくつかの背景
Ouroboros プロトコルは、「エポック」と呼ばれる 5 日間 (120 時間) の期間で構成されています。 前述のように、ステーク分布の更新と、リーダーシップナンスの更新という、2つの重要な活動を管理しています。 プロトコルの正当性の証明は、それが幸先の良い安定した状態を達成することを示しています:エポックが予測不可能なリーダーシップナンスで始まる限り、それは次の時代に新鮮で予測不可能なリーダーシップナンスを提供します。 再帰を自助努力で継続していくために、このパブリック アサーション イベントは、このプロパティの予測不能な状態を保証するように設計されています。 プルーフオブワークプロトコルが同様のランダム性要求の対象であることをに注意して下さい。:有名なことに、ナカモトは、ビットコインの ジェネシスブロック に、ほとんど予測不可能な文字列「タイムズ03/Jan/2009版 財務大臣の2度目の銀行救済が目前」を含んでいました。
エントロピー機構とタイムライン
カルダノのOuroborosプロトコルの実装は、ブロックチェーン上で識別されるビット文字列を後続のリーダーシップノンスに追加できる「エントロピー追加メカニズム」を提供します。これらはまさにトランジションナンスで意図された目的です。 当然のことながら、このメカニズムでは、ビット文字列の公開宣言と明示的な暗号化された安全な承認が必要です: 具体的には、ジェネシスデリゲートからデジタル署名された投票のコレクションのみがプロセスを完了できます。 さらに、プロセスには特定の期間があります:投票はエポックの48時間のマークの前に表示する必要があります。
4 月 5 日(月) 21:44:51 UTC (エポック 258) から始まるエポックはエントロピー追加メカニズムを起動します: 特に、4 月 7 日水曜日 15:44:51 UTC (エポック 258 のスロット 151200) の最初のブロックに現れる前のブロック ハッシュは、トランジションナンスを決定します。これは、エポックが始まってからおよそ42時間後に行われ、ジェネシスデリゲートが投票を行うために残された時間は6時間です。 Ouroborosブロックチェーンのハッシュチェーン構造を考えると、このハッシュ値はその時点までのブロックチェーン全体に依存することがわかります。
プロトコルの正確性証明を綿密に調べることで、トランジションナンスの本質的な特性をより正確に把握できます: 4月10日のエポックのステーク分布が決まった時点では正確に予測できない、カルダノブロックチェーン取引を介して設定され導入されたランダムな値に依存する必要があります。 これは、ステークの分布がしっかりと決済される12時間のマークと、ハッシュ値が解除される42時間のマークの間にブロックチェーンに現れる取引に特に重点を置いています。
IOグローバルが導入するエントロピーソース
カルダノコミュニティには、多種多様なランダムなソース（以下参照）を導入していただくきますが、一方で IOグローバルの科学者やエンジニアは、いくつかの公開されているエントロピーソースによって決定されたメタデータをトランザクションに注入します。4月6日のニューヨーク証券取引所の終値のハッシュ, 米国地質調査所,アテネ大学, 日本気象学会からのリアルタイム地震データなどです。 これらのソースからの地震データは、エポックの最初の36時間をカバーします。 データの収集に使用するスクリプトや正確なソースを含む詳細は、この パブリック github リポジトリに表示されます。
また、カルダノコミュニティのより多くの技術的なメンバーにも、ランダム性に独自の貢献を加えて参加してほしいと考えています。 やっていただきたいのは以下のようなことです。
- お住まいの地域の宝くじの結果、標準ツールを使用して生成された新しいRSA公開鍵、または20面体さいころを振った結果など、ランダム性ある面白いソースを選んでください。
- これらのソースの結果をテキスト ドキュメントに貼り付け、保存し、SHA256 などのお気に入りのハッシュ関数を使用してファイルをハッシュします。 メタデータを含むトランザクションを使用して、このハッシュをブロックチェーンに投稿します。 ( この動画を参照してください。）
- 最も効率を良くするため、ランダム性のソースは4月6日(火)9:44:51 UTC(エポック258のスロット43200)以降に決定し、4月7日(水)15:44:51 UTC(エポック258のスロット151200)までにブロックチェーントランザクションに含める必要があります。
技術的な内容に詳しくなくても参加できます。 興味深い新しいコミュニティツール、 Cardano Wallを使うと良いでしょう。 これにより、カルダノブロックチェーンに簡単に書き込みが可能になります。 参加する場合は、ソース（ハッシュ化していないのもの）とトランザクションに表示されるハッシュ値の両方をソーシャルメディアに投稿して、コミュニティサービスに自分の行動を知らせてください。
ご協力ありがとうございます。スロット151200でジェネシスデリゲートの投票がオンチェーンに表示されるのを見る「ブロックパーティ」を気持ちだけですが皆で集まってできる事を楽しみにしています。