テゾス（XTZ）のブロック生成仕組みを図解

テゾス（Tezos、XTZ）は、自己修正機能を備えたブロックチェーンプラットフォームであり、そのブロック生成仕組みは、他の多くのブロックチェーンとは異なる特徴を持っています。本稿では、テゾスのブロック生成プロセスを詳細に解説し、その技術的な側面を明らかにします。テゾスのブロック生成は、参加者による「ベイク」と「エンダースメント」という二つの主要な役割によって支えられています。

1. テゾスのブロックチェーンの基本構造

テゾスのブロックチェーンは、他のブロックチェーンと同様に、ブロックが連鎖的に繋がって構成されています。各ブロックには、トランザクションデータ、タイムスタンプ、前のブロックのハッシュ値などが含まれています。しかし、テゾスは、そのコンセンサスアルゴリズムとガバナンスシステムにおいて、独自の設計を採用しています。テゾスのブロックチェーンは、Proof-of-Stake (PoS) をベースとしたLiquid Proof-of-Stake (LPoS) を採用しており、これにより、エネルギー消費を抑えつつ、高いセキュリティを維持しています。

2. ベイク（Baking）とは

ベイクとは、テゾスのブロックチェーンにおいて、新しいブロックを生成し、ブロックチェーンに追加する役割を担うプロセスです。ベイクを行う参加者は「ベーカー」と呼ばれます。ベーカーは、XTZをステーキング（預け入れ）することで、ブロック生成の権利を得ます。ステーキング量は、ブロック生成の確率に影響を与え、より多くのXTZをステーキングするベーカーほど、ブロック生成の権利を得やすくなります。ベイクのプロセスは、以下のステップで構成されます。

• ブロックの提案: ベーカーは、トランザクションプールからトランザクションを選択し、新しいブロックを提案します。
• ブロックの検証: 提案されたブロックは、他のベーカーによって検証されます。
• ブロックの承認: 検証の結果、ブロックが有効であると判断された場合、他のベーカーによって承認されます。
• ブロックの追加: 承認されたブロックは、ブロックチェーンに追加されます。

ベーカーは、ブロック生成の報酬として、トランザクション手数料と新たに生成されたXTZを受け取ります。この報酬は、ベーカーがブロックチェーンのセキュリティを維持するためのインセンティブとなります。

3. エンダースメント（Endorsing）とは

エンダースメントとは、ベイクされたブロックの正当性を検証し、承認する役割を担うプロセスです。エンダースメントを行う参加者は「エンダーサー」と呼ばれます。エンダーサーも、XTZをステーキングすることで、エンダースメントの権利を得ます。エンダースメントのプロセスは、以下のステップで構成されます。

• ブロックの受信: エンダーサーは、ベイクされたブロックを受信します。
• ブロックの検証: エンダーサーは、受信したブロックに含まれるトランザクションの正当性を検証します。
• ブロックの署名: 検証の結果、ブロックが有効であると判断された場合、エンダーサーはブロックに署名します。
• 署名の送信: 署名されたブロックは、ブロックチェーンに送信されます。

エンダーサーは、エンダースメントの報酬として、トランザクション手数料を受け取ります。エンダースメントは、ブロックチェーンのセキュリティを強化し、不正なトランザクションを排除するために重要な役割を果たします。

4. LPoS (Liquid Proof-of-Stake) の仕組み

テゾスが採用するLPoSは、従来のPoSとは異なり、XTZの保有者が直接ベイクに参加しなくても、間接的にブロック生成に参加できる仕組みを提供します。これは、「デリゲーション」と呼ばれる機能によって実現されます。デリゲーションとは、XTZの保有者が、信頼できるベーカーに自身のXTZを委任し、そのベーカーがブロック生成を行うことで、保有者も報酬を受け取ることができる仕組みです。デリゲーションにより、XTZの保有者は、自身のXTZを積極的に活用し、ブロックチェーンのセキュリティに貢献することができます。また、ベーカーは、より多くのXTZを管理することで、ブロック生成の確率を高めることができます。

5. テゾスのコンセンサスアルゴリズム

テゾスのコンセンサスアルゴリズムは、ベイクとエンダースメントの組み合わせによって構成されます。新しいブロックは、ベーカーによって提案され、エンダーサーによって検証されます。ブロックが承認されるためには、一定数以上のエンダーサーからの署名が必要です。このプロセスにより、ブロックチェーンのセキュリティが確保され、不正なブロックが追加されるリスクが低減されます。テゾスのコンセンサスアルゴリズムは、フォーク（分岐）のリスクを最小限に抑えるように設計されており、ブロックチェーンの安定性を維持するために重要な役割を果たします。

6. テゾスのガバナンスシステム

テゾスは、自己修正機能を備えたブロックチェーンプラットフォームであり、そのガバナンスシステムは、ブロックチェーンの進化を可能にする重要な要素です。テゾスのガバナンスシステムは、以下のステップで構成されます。

• 提案: テゾスのプロトコルを変更するための提案が提出されます。
• 投票: XTZの保有者は、提案に対して投票を行います。
• 承認: 一定数以上の投票が承認された場合、提案は採用されます。
• 実装: 採用された提案は、ブロックチェーンに実装されます。

テゾスのガバナンスシステムにより、XTZの保有者は、ブロックチェーンの将来を決定する権利を持ち、ブロックチェーンの進化に積極的に参加することができます。このシステムは、ブロックチェーンの柔軟性を高め、変化するニーズに対応することを可能にします。

7. テゾスのブロック生成におけるセキュリティ対策

テゾスのブロック生成プロセスは、様々なセキュリティ対策によって保護されています。これらの対策には、以下のものが含まれます。

• 暗号化: トランザクションデータは、暗号化によって保護されます。
• ハッシュ関数: ブロックのハッシュ値は、ハッシュ関数によって生成され、ブロックの改ざんを検知するために使用されます。
• デジタル署名: ベーカーとエンダーサーは、デジタル署名を使用して、ブロックの正当性を証明します。
• LPoS: LPoSは、攻撃者がブロックチェーンを制御するために必要なXTZの量を増やすことで、攻撃のリスクを低減します。

これらのセキュリティ対策により、テゾスのブロックチェーンは、高いセキュリティを維持し、不正な攻撃から保護されています。

8. テゾスのブロック生成の将来展望

テゾスのブロック生成仕組みは、今後も進化していくことが予想されます。特に、スケーラビリティ（処理能力）の向上と、より効率的なコンセンサスアルゴリズムの開発が重要な課題となります。テゾスは、レイヤー2ソリューションやシャーディングなどの技術を導入することで、スケーラビリティの向上を目指しています。また、より効率的なコンセンサスアルゴリズムの開発により、ブロック生成の速度を向上させ、トランザクション手数料を削減することが期待されます。テゾスのブロック生成仕組みは、ブロックチェーン技術の進歩とともに、常に最適化され、より安全で効率的なプラットフォームへと進化していくでしょう。

まとめ

テゾスのブロック生成仕組みは、ベイクとエンダースメントという二つの主要な役割によって支えられており、LPoSを採用することで、XTZの保有者が間接的にブロック生成に参加できる仕組みを提供しています。テゾスのガバナンスシステムは、ブロックチェーンの進化を可能にし、セキュリティ対策は、ブロックチェーンを不正な攻撃から保護しています。テゾスのブロック生成仕組みは、今後も進化し、より安全で効率的なプラットフォームへと発展していくことが期待されます。テゾスは、その独自の設計と技術的な特徴により、ブロックチェーン業界において重要な役割を果たし続けるでしょう。