ヘデラ(HBAR)のトランザクション速度を解説！
ヘデラハッシュグラフ（Hedera Hashgraph、HBAR）は、分散型台帳技術（DLT）の一種であり、従来のブロックチェーンとは異なるアプローチを採用することで、高いトランザクション速度とスケーラビリティを実現しています。本稿では、ヘデラのトランザクション速度の仕組み、その特徴、そして他のDLTとの比較について詳細に解説します。
1. ヘデラのトランザクション速度の仕組み
ヘデラは、従来のブロックチェーンが採用するブロック構造ではなく、「ハッシュグラフ」と呼ばれるデータ構造を使用します。ハッシュグラフは、イベントと呼ばれるトランザクションを記録し、それらのイベント間の関係性をグラフ構造で表現します。この構造により、トランザクションの処理順序を決定するために、ブロックの生成を待つ必要がなく、並行処理が可能になります。
1.1. Gossip about Gossip
ヘデラのトランザクション処理の中核となるのが、「Gossip about Gossip」と呼ばれるコンセンサスアルゴリズムです。これは、ネットワーク内のノードがランダムに他のノードにイベント情報を共有し、その情報を元にハッシュグラフを構築していくプロセスです。各ノードは、受信したイベント情報を検証し、自身のハッシュグラフに追加します。このプロセスを繰り返すことで、ネットワーク全体でトランザクションの順序と有効性が合意されます。
1.2. Virtual Voting
Gossip about Gossipと並行して、「Virtual Voting」と呼ばれる仕組みが動作します。Virtual Votingは、各ノードが過去のイベント情報に基づいて、将来のイベントに対する投票を行います。この投票は、実際にメッセージを送信するのではなく、ハッシュグラフの構造から仮想的に推測されます。Virtual Votingにより、トランザクションの確定に必要な投票数を効率的に集計し、高速なコンセンサスを達成します。
1.3. Fair Ordering
ヘデラは、トランザクションの処理順序を公平に決定するために、「Fair Ordering」と呼ばれる仕組みを採用しています。Fair Orderingは、トランザクションがネットワークに送信された順序に基づいて、処理順序を決定します。これにより、特定のノードがトランザクションの処理順序を操作することを防ぎ、公平性を確保します。
2. ヘデラのトランザクション速度の特徴
ヘデラのトランザクション速度は、従来のブロックチェーンと比較して、いくつかの点で優れています。
2.1. 高速なトランザクション処理
ヘデラは、ハッシュグラフとGossip about Gossipの組み合わせにより、非常に高速なトランザクション処理を実現しています。理論上、ヘデラは1秒あたり数万トランザクション（TPS）を処理できるとされています。実際のネットワーク環境では、ネットワークの規模やノードの性能によってTPSは変動しますが、従来のブロックチェーンと比較して、大幅に高いTPSを維持することができます。
2.2. 低遅延
ヘデラは、トランザクションの確定までの遅延が非常に短いという特徴があります。従来のブロックチェーンでは、ブロックの生成を待つ必要があるため、トランザクションの確定までに数秒から数分かかる場合があります。一方、ヘデラでは、Virtual Votingにより、トランザクションの確定に必要な投票数を効率的に集計できるため、トランザクションの確定までの遅延を数秒以内に抑えることができます。
2.3. スケーラビリティ
ヘデラは、ネットワークの規模を拡大しても、トランザクション速度を維持できるスケーラビリティを備えています。ハッシュグラフは、ネットワーク内のノード数が増加しても、トランザクションの処理能力が低下することなく、効率的に処理を継続できます。また、ヘデラは、シャーディングと呼ばれる技術を採用することで、ネットワークを分割し、各シャーディングで独立してトランザクションを処理することで、さらなるスケーラビリティの向上を実現しています。
3. 他のDLTとの比較
ヘデラのトランザクション速度は、他のDLTと比較して、どのような位置づけにあるのでしょうか。以下に、いくつかの代表的なDLTとの比較を示します。
3.1. ビットコイン
ビットコインは、最初のブロックチェーンとして広く知られていますが、トランザクション速度はヘデラと比較して大幅に遅いです。ビットコインのTPSは、平均して約7TPSであり、トランザクションの確定までの遅延も数分から数時間かかる場合があります。これは、ビットコインが採用するプルーフ・オブ・ワーク（PoW）と呼ばれるコンセンサスアルゴリズムが、計算コストが高く、処理速度が遅いためです。
3.2. イーサリアム
イーサリアムは、スマートコントラクト機能を備えたブロックチェーンであり、ビットコインよりも高速なトランザクション処理を実現しています。イーサリアムのTPSは、平均して約15TPSであり、トランザクションの確定までの遅延も数秒から数十秒程度です。しかし、イーサリアムも、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）を採用しているため、トランザクション速度には限界があります。イーサリアムは、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行を進めていますが、PoSへの移行が完了するまでは、トランザクション速度の向上は限定的です。
3.3. Ripple
Rippleは、金融機関向けの決済システムとして開発されたDLTであり、ヘデラと同様に、高速なトランザクション処理を実現しています。RippleのTPSは、理論上、1,500TPS以上であり、トランザクションの確定までの遅延も数秒以内に抑えることができます。しかし、Rippleは、中央集権的なノードによって管理されているという批判があり、分散化の度合いが低いという点が課題です。
3.4. Solana
Solanaは、高速なトランザクション処理を実現するために、Proof of History (PoH)と呼ばれる独自のコンセンサスアルゴリズムを採用しています。SolanaのTPSは、理論上、65,000TPS以上であり、トランザクションの確定までの遅延も非常に短いです。しかし、Solanaは、ネットワークの安定性に課題があり、過去にネットワーク停止が発生したこともあります。
4. ヘデラのトランザクション速度の課題
ヘデラは、高いトランザクション速度を実現していますが、いくつかの課題も存在します。
4.1. ノードの運営コスト
ヘデラのネットワークに参加し、ノードを運営するには、一定のコストがかかります。ヘデラのノードは、高い計算能力とストレージ容量を必要とするため、ノードの運営コストは比較的高くなります。このため、個人がノードを運営することは難しく、主に企業や機関がノードを運営しています。
4.2. ネットワークの規模
ヘデラのネットワーク規模は、他のブロックチェーンと比較してまだ小さいです。ネットワーク規模が小さいと、ネットワークのセキュリティが低下する可能性があります。ヘデラは、ネットワーク規模の拡大を目指しており、ノードの数を増やすための取り組みを進めています。
4.3. 規制
DLTは、まだ新しい技術であり、規制が整備されていない国や地域が多くあります。規制の不確実性は、ヘデラの普及を妨げる要因となる可能性があります。ヘデラは、規制当局との対話を積極的に行い、規制の整備を促すための活動を行っています。
5. まとめ
ヘデラは、ハッシュグラフとGossip about Gossipの組み合わせにより、高速なトランザクション処理、低遅延、スケーラビリティを実現しています。従来のブロックチェーンと比較して、大幅に高いTPSを維持することができ、様々なアプリケーションに適しています。しかし、ノードの運営コスト、ネットワークの規模、規制などの課題も存在します。ヘデラは、これらの課題を克服し、DLTの普及を牽引していくことが期待されます。
