ネットワークの分散化『ダイナミックP2P』がもたらすもの
ネットワークの分散化：ダイナミックP2Pリリース
2023年3月16日、ついにカルダノのダイナミック（Dynamic）P2Pネットワーキングがメインネットで利用可能になり、分散ノード間の自動ピア選択と強化された通信ネットワークが提供されました。
カルダノの開発会社であるIOGは、ダイナミック（Dynamic）P2Pネットワーキングを含むnode v.1.35.6をリリースしました。この新機能により、ピアの選択プロセスが自動化され、分散ノード間の通信が強化され、リレーまたはブロック生成ノードの実行プロセスが簡素化されます。
ダイナミック（Dynamic）P2Pのリリースにより、ステークプール・オペレーターの静的構成や手動入力の必要性がなくなりました。SPOコミュニティは、P2Pトポロジーモードを使用するようにリレーの更新を行うことで、P2P機能をテストするように推奨されています。
ダイナミックP2Pは、通信遅延を最小限に抑え、障害、容量制限、または悪意のある動作に対するネットワークの耐久性を最大化するための、カルダノのネットワーキングプロトコルの進化の一部です。
ネットワークの分散化は、カルダノの分散化の三つの柱の一つとなる重要な進化であり、ネットワークのパフォーマンス、強靭性、分散性をさらに向上させます。
- コミュニティーによるブロック生成：完了
- ネットワークの分散化：ダイナミックP2Pをリリース、更なるネットワークの分散化の機能追加を計画中
- 分散型ガバナンス：現在進行中
分散化はカルダノが最も注力するものの一つで、カルダノ・ネットワークを利用するコアバリューとして、多くのユーザーを獲得する原動力となっています。世界各国の政府規制当局機関が暗号資産への規制と圧力を強める中、カルダノの存在価値は極めて高度な分散化技術の導入によって、よりその存在感を増してくることになります。
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ダイナミックP2Pがもたらしたより高度な分散化
カルダノは、2021年4月1日午前6時43分51秒エポック257（シェリーエポック49）を境界に、ブロック生成を完全にコミュニティの手によってなされ、100％完全分散化を実現しています。これは、カルダノが完全自律型分散台帳システムになるための一つ目のマイルストーンでした。
そして現在カルダノはブロック生産において完全に分散化された状態にあるため、ネットワークの接続性も分散化されることが不可欠でした。 カルダノでは、ダイナミックP2P接続の自動接続機能搭載によりこれを実現したことで、二つ目のマイルストーンを実現しています。
接続の手動から自動化をもたらすことは、P2Pネットワークの公平性を実現します。
P2Pネットワークの公平性は、SPOが同じ設定・構成で実行できるようにすることで、分散化された環境で同等の能力を誰もが簡単に確立する方法をもたらしました。これにより持続可能性を高めるものになり、カルダノのより高度な分散化を実現するものです。
この大きなマイルストーンとなる改良は、プロトコルの変更を必要とせず、ピアの選択と通信の自動化を可能にすることで、ネットワークの望ましい回復力を実現するものです。
ダイナミックP2Pを手がけたカルダノの開発会社であるIOGによれば、ネットワークの構築、維持、サポートにはガバナンスが重要な役割を果たしていますが、分散化があってこそ、すべてのステークプールに平等な機会を保証する真のネットワークの持続可能性が実現します。そのため、今回のダイナミックP2Pの目的は、すべてのステークプールが同じ構成で実行できるようにして、分散化された環境で同等の能力を確立することでした。
ネットワークの自動化がもたらす様々なメリットとは？
「Boosting network decentralization with P2P」
Dynamic P2Pリリースには、全体的なセキュリティ、拡張性、パフォーマンスが向上するなど、さらにいくつかの利点があります。
- Dynamic P2Pのリリースにより、全体的なネットワーク・サービス妨害（DoS）攻撃または分散型サービス妨害（DDoS）攻撃に対する抵抗力が向上し、SPOがブロック・プロデューサーとリレーを完全に保護することが容易になった。
- ブロック・プロデューサーは公開されていない他のSPOとのプライベート・ピアリング接続を確立することもできるようになり、ネットワーク全体へのDDoS攻撃に対する追加的な耐性が提供される。
- Dynamic P2Pによるネットワーク最適化手順は、理論上の最適解にかなり近づく結果をもたらすことができる。
- ダイナミックP2PによりSPOリレー間の自動接続が可能になるため、これまでのハイブリッド設定で必要となる静的設定や手動によるSPOメンテナンスが不要になる。
- ネットワークの分散化が向上し、ノードが増えることでセキュリティが向上する。
- 将来、エンドユーザー（ウォレット）にも同等の自動接続性を提供することで、カルダノ・ネットワーク全体が同じネットワーク環境を持ち、将来にわたって公平な接続が可能になる。
このリリースでは、例えば、全体のネットワーク・サービス妨害（DoS）攻撃または分散型サービス妨害（DDoS）攻撃に対する抵抗力をもたらします。これは、SPOがブロック・プロデューサーとリレーを完全に保護し、インターネットの残りの部分からファイアウォールで遮断することが容易になったためです。これは、ファイアウォールを設定して、すべての受信接続をブロックし、ブロック・プロデューサーからSPO自身のリレーへの出力接続を許可することで可能になります。
公開リレーに加えて、ブロック・プロデューサーは公開されていない他のSPOとのプライベート・ピアリング接続を確立することもできます。これにより、ネットワーク全体へのDDoS攻撃に対する追加的な耐性が提供されます。
これらの変更により、ネットワークのパフォーマンスと拡張性が向上しています。これは、P2PネットワークがDynamic P2Pリレーで構築され、最適解に近い最適化手順に従うためであり、IOGのシミュレーションデータがそれを裏付けているとのことです。
純粋にローカルな情報に基づくこのDynamic P2Pによるネットワーク最適化手順は、理論上の最適解にかなり近づく結果は、ネットワーク上のブロックのブロードキャストにかかる時間を非常に短縮する優れた結果をもたらします。これは、手動で行う場合よりも遅延が増加する可能性がある他の方法と比較して、より良い結果をもたらすことになります。
さらに、この作業を手動で実行する必要がなくなったことで、このDynamic P2Pリリースは、ブロック拡散時間というブロックをネットワーク全体に配信するのにかかる時間に関して包括的な結果、つまりスケーラビリティの改善を提供することにもつながり得るとのこと。
また、ダイナミックP2Pにより、自己検出と最適化によってSPOリレー間の自動接続が可能になるため、ハイブリッド設定で必要となる静的設定や手動によるSPOメンテナンスが不要になります。これにより、ノードやルーティングの障害などの変更に対してネットワークのパフォーマンスと復元力が向上し、分散された数千ものノード間の情報フローも合理化され、より分散性がもたらされます。そしてネットワークの分散化が向上し、ノードが増えることでセキュリティがより向上されます。
このように、今回はリリースは、ステークプールのネットワークの自動化ですが、カルダノ・ネットワークのセキュリティ、パフォーマンス、スケーラビリティ、高度な分散化をもたらしていることは、注目に値します。そして将来的にはエンドユーザー（ウォレット）にも同等の自動接続性を提供することで、カルダノ・ネットワーク全体が同じネットワーク環境と後世で公平な接続が可能になるとのことです。
「Boosting network decentralization with P2P」
カルダノダイナミックP2Pの技術的な詳細は、IOGテクニカルアーキテクトであるダンカン・カウツ（Duncan Coutts）氏による、最新のカルダノ・ネットワーク・エンハンスメントであるDynamic P2P（ダイナミック・ピア・ツー・ピア）について解説した動画『Cardano Technical Briefing: Dynamic Peer-to-Peer by Duncan Coutts』の翻訳記事とIOGブログ『IOGブログ：ダイナミックP2Pがメインネットで利用可能に』をご覧ください。
カルダノが目指す更なる完全分散型システムの実現：ダイナミックアベイラビリティ
カルダノは、完全分散型システムの実現を目指し、さらなる探究と進化を続けており、ダイナミック・アベイラビリティの重要性についても注目しています。
カルダノが実現しようとしているダイナミック・アベイラビリティは、ネットワークの活性化を提供し、真の分散型システムにとって不可欠です。ノードが簡単にシステムに再参加できるようにするために、ネットワークを観察し、生成ブロックを知るだけで、システムが動的に可用である必要があります。しかし、信頼できるピアによって提供されるチェックポイントの要件のような、さらなる信頼の前提は、分散化のビジョンに反しています。
2018年、IOGの研究は、上記の要件を証明的に満たすOuroboros Genesisアルゴリズムを発表し、分析しました。Genesisアルゴリズムは、基本的にPraosに斬新なチェーン選択ルールを追加したもので、信頼できるアドバイスや、過去の稼働率の知識などの助けを必要とせずに、当事者が安全にブロックチェーンに参加してゼロからブートストラップすることを可能にします。
Ouroboros Genesisは2023年度中にリリースされる可能性もあり、鋭意開発が進んでいます。
このようにカルダノは、より高度な技術を導入することで、ますます高度なセキュリティ、スケーラビリティ、分散性を導入していくこになるでしょう。
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カルダノ分散型台帳システムによるステーキングの魅力とその方法：2021版
Q&A：カルダノ、ステーキングに関する基本的な説明集
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