『進化するカルダノ・ベーシック』[#12]進化を遂げますます無限の可能性を広げるカルダノ開発環境「（その１）カルダノ・ブロックチェーンにおける開発環境の特徴とその能力」
シリーズ連載『進化するカルダノ・ベーシック』は、カルダノについて初心者や、既に知っているが日々進化し続けるカルダノの現在進行形について知りたい方向けに、様々な視点と角度から、カルダノの基礎知識とその未来について、最新アップデート情報を交えてお伝えする企画（不定期）です。
前回は、第11回目の記事として「［#11］革新とコンプライアンスまで幅広い利点を提供するトークンロック機能」についてお届けしました。
今回の第12回目はカルダノの独自な進化を支える「カルダノの進化する開発環境」について、いくつかの記事に分けて解説していきたいと思います。まずその第一弾となる「カルダノ・ブロックチェーンにおける開発環境の特徴とその能力」ついてお届けします。
本記事では、カルダノ・ブロックチェーンにおける開発環境の現状と、それが開発者にどのような意義を持つのかを探ります。
主要ブロックチェーンの開発環境特徴
まず最初にカルダノの特徴を示すために、三つの世代を代表するブロックチェーンの開発環境の特徴について見ていきます。
第１世代のビットコインの開発環境の特徴
まず最初に第１世代のブロックチェーンであるビットコインは、最も大規模であり、主にビットコインによる価値の保存とそのトランザクションに焦点を当てており、金融プラットフォームや分散型アプリケーションを作成するためのスマートコントラクトにはあまり焦点を当てていないことが特徴です。
主にC++言語で、フルノード用にBitcoin Core、ウォレットとトランザクション開発用に様々なSDKを持ちます。独自のスクリプトを持ち、複雑なロジックを作成するスマートコントラクトのために必要な機能は限定的で、ビットコインそのもののトランザクションに焦点を当てています。開発のためのドキュメントは豊富ですが、やはり主にプロトコルレベルに焦点を当てています。
デジタルゴールドとしての能力に優れており、暗号資産の全てのベースレイヤーと言える価値の保存に適しているといえるでしょう。特性は以下のようなものが考えられます。
特徴：
- スケーラビリティ: スケーラビリティはビットコインの送受信に伴うトランザクションに焦点を当てており限定的；レイヤー2ソリューションとしてLightning Networkが開発中。
- セキュリティ: 機能は限定的だが、ビットコインの持つ広範なネットワークにより非常に安全でありその存在感は、暗号業界随一といえる。
- 相互運用性: ネイティブの相互運用性は限定的で、サードパーティのブリッジに依存する。
第２世代のイーサリアム開発環境の特徴
第２世代のイーサリアムは、世界で初めて画期的なスマートコントラクトの導入により、大規模な分散型金融の基盤とその市場をもたらし、そのリーダーとして君臨しています。スマートコントラクト用にチューリング完全なSolidityを使用し、プロトコル開発用にGoやRustを用いています。主な開発ツールは、Truffle、Hardhat、Web3.js、Ethers.jsなどがあり、そのコミュニティは圧倒的に大規模で活発であり、DeFiとNFTなどの分散型金融の道を切り拓きました。当然ドキュメントなどの開発リソースも豊富で、よく整備されています。
また最近、合意アルゴリズムをPoWからプルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行（Ethereum 2.0進行中）を成功させたことで、より持続可能なエコシステムは更なる成長を拡大中です。
特徴は以下の通りです。
特徴：
- スケーラビリティ: RollupsやSharding（Ethereum 2.0内）などのレイヤー2ソリューションが開発中で、更なるスケーラビリティが確保される。
- セキュリティ: チューリング完全なSolidity言語により高いセキュリティを持つが、プロトコルの構造によるスマートコントラクトの脆弱性があった事例もある。
- 相互運用性: エコシステムの拡大により相互運用性は高く、さまざまなクロスチェーンソリューションがある。
第3世代のカルダノ開発環境の特徴
カルダノは、スケーラビリティ、セキュリティ、およびサステナビリティに優れた第三世代のブロックチェーンです。このプラットフォームは、まだまだ新興のプラットフォームですが、開発者にとって独自の多くの利点と機会を提供しています。
カルダノ・ブロックチェーンは、よりスケーラブルで安全なインフラの約束だけでなく、豊かな開発エコシステムでもその勢力を伸ばしつつあります。PlutusとMarloweがよく注目を集める一方で、Atlas、Aiken、PyCardanoなどのオープンで新興プロジェクトに見られる特有の参入障壁を低減するための、他の開発環境も充実し始めています。
カルダノの開発環境は、プロトコル用にHaskell、スマートコントラクト用にPlutusが採用されており、開発ツールとして、Cardano-node、Plutus Playground、Cardano Wallet、Marloweなどのツールのほか、コミュニティによるさまざまな開発環境の整備が整えられ始めており、持続可能性と学術的厳密性に焦点を当てて急速に成長しており、その注目度は日に日に高まってます。ドキュメントも豊富で、それを支える学術論文などが業界随一となており、独自の優位性を築きつつあり、その能力が独自のカルダノ・エコシステムの成長と繁栄に影響を与えることは時間の問題となっています。
これによりスマートコントラクトだけでなく、ガバナンス、相互運用性にも優れた次世代の暗号市場を牽引する存在だと考えられます。
カルダノ開発環境の特徴は下記のようなものが考えられます。
特徴：
- スケーラビリティ: Ouroboros PoSとスマートコントラクトのモジュール性により、並列処理など多くの利点を持つ。Hydra（レイヤー2）やMithril、Midnight、パラレルサイドチェーンの導入により高い効果が期待できる。
- セキュリティ: スマートコントラクトのモジュール性によりセキュリティが高く、形式的検証に焦点を当てていることから高品質なセキュリティを実現している。
- 相互運用性: ネイティブのクロスチェーン互換性とサイドチェーンが開発中で、相互運用性が拡大中。
カルダノの主な開発環境の現状
カルダノの主な開発環境として、現状次のようなものが挙げられます。
Plutus
Cardanoのスマートコントラクト開発には、Haskellに基づいたPlutusが使用されます。これにより、高度な型安全性と数学的証明が可能です。PlutusはCardanoの主要なスマートコントラクトプラットフォームとして機能し、開発者に対して堅牢なHaskellベースの環境を提供します。高度なセキュリティ機能を提供し、複雑な分散型アプリケーション（dApps）の作成に設計されています。
Marlowe
金融取引に特化したドメイン固有言語（DSL）であるMarloweも提供されています。これにより、金融業界に特有の複雑なロジックを簡単に実装できます。Marloweは、金融契約に特化したドメイン固有の言語と言えます。金融取引のスマートコントラクトの作成を簡素化し、プログラミングのバックグラウンドがない人々にもアクセス可能にしています。
Testnet
Cardanoは、開発者がスマートコントラクトやdAppsをテストできる環境を複数提供しています。これにより、本番環境にデプロイする前に、安全性と効率性を確認することができます。
ドキュメントとサポート
ドキュメント、チュートリアル、コミュニティサポートなどが日進月歩で豊富になって来ており、開発者はより容易に情報を得ることができるようになって来ています。
カルダノの主要な開発環境における開発者にとっての意義は下記のようなものが考えられるでしょう。
- セキュリティ: PlutusとMarloweの高度な型安全性により、安全なスマートコントラクトの開発が可能です。
- 効率性: Testnetと豊富なドキュメントにより、開発プロセスが効率的になります。
- 多様性: PlutusとMarloweの存在により、多様なアプリケーションとスマートコントラクトが開発できます。
- イノベーション: 高度なカスタマイズと拡張性により、新しい種類のプロジェクトとイノベーションが促進されます。
Cardanoブロックチェーンにおける開発環境は、高度に進化しており、開発者にとって多くの機会と利点を提供しています。セキュリティ、効率性、多様性、そしてイノベーションが手に入るこの環境は、日々のアップグレードにより、次世代の分散アプリケーション（dApps）とスマートコントラクトの開発に理想的な環境へと近づいています。
カルダノのPlutusとMarlowe以外の開発環境
さらに、PlutusとMarlowe以外で、開発者が活用できる他のツールやフレームワークがたくさん登場しています。これらの追加環境は、独自の機能と能力を提供し、Cardanoの開発ランドスケープをさらに豊かにします。
Atlas
AtlasはCardanoのブロックチェーンエクスプローラーであり、開発ツールとしても機能します。Cardanoブロックチェーンと対話するためのユーザーフレンドリーなインターフェースを提供し、開発者がスマートコントラクトをテストおよびデプロイするのを容易にします。Atlasの機能には以下があります。
- リアルタイムのデータ分析
- トランザクション追跡
- スマートコントラクトとの対話
Aiken
Aikenは、カルダノ上で分散型アプリケーション（dApps）を構築するための簡略化された経験を提供する開発環境です。カルダノ向けに設計されたスマートコントラクトプログラミング言語であり、馴染みのある構文、オンチェーン最適化、オフチェーン互換性を提供しています。プロパティベースのフレームワークと形式的検証によるセキュリティを重視し、開発者に包括的なツールチェーンを提供します。
以下のような機能を提供します。
- スマートコントラクト開発のためのプロパティベースのフレームワーク
- 一般的なdApp機能のための事前構築されたテンプレート
- シームレスなトランザクションのためのCardanoウォレットとの統合
PyCardano
PyCardanoは、Cardanoブロックチェーンと対話するためのPythonライブラリです。Pythonに既に精通している開発者にとって特に有用であり、新しい言語を学ぶことなくCardanoベースのアプリケーションを構築したい場合に便利です。機能には以下があります。
- ウォレット管理
- トランザクションの作成とブロードキャスト
- スマートコントラクトのデプロイメントと対話
その他のツール
Cardano GraphQL
これはAPIのためのクエリ言語であり、開発者が必要なデータを正確にリクエストできます。Cardanoブロックチェーンからデータを取得するプロセスを簡素化します。
Cardano REST API
これはCardanoブロックチェーンと対話するためのより伝統的なツールセットを提供し、トランザクションの送信とデータ取得機能があります。
カルダノにおける開発者にとっての意義
基本的に、PlutusとMarloweはCardanoのスマートコントラクト機能に不可欠ですが、上記のようにエコシステムはその他の開発ツールと環境によっても豊かにされています。これらの追加オプションは、開発者に柔軟性、効率性、言語選択の自由を提供し、Cardanoブロックチェーン上で革新的で堅牢なアプリケーションを構築するために必要なものとなっています。
- 柔軟性: 複数の開発環境が利用可能であるため、開発者は自分のニーズとスキルレベルに最も適したものを選ぶことができます。
- 効率性: AtlasやAikenなどのツールは開発プロセスを簡素化し、プロジェクトを実現するまでの時間を短縮します。
- 言語オプション: PyCardanoなどのライブラリーを使用することで、開発者はHaskellやドメイン固有の言語を使用する必要はなく、Pythonのようなより一般的に知られている言語を使用できます。
カルダノ・コミュニティ向けのessentialcardanoサイトには、カルダノのコミュニティによる開発者向けのカテゴリに応じた利用可能なツールとリソースのリストが掲載されていますので、興味がある方は是非ご活用ください。
カルダノ開発環境の課題
カルダノ開発環境においてはビットコインやイーサリアムと比べると後発であることと、独自の能力を持っていることから、開発者の参入には下記のようないくつかの課題が存在します。
- 学習曲線: 独自性と多様性は強みでありますが、それはまた開発者が複数の言語とツールを学ぶ必要があるかもしれないということでもあり、それは時間がかかる場合があります。
- 相互運用性: エコシステムが成長するにつれて、異なる環境とツール間のシームレスな対話を確保することがますます難しくなります。
- ドキュメントとサポート: カルダノには広範なドキュメントがありますが、すべての異なる環境に対してそれを最新かつアクセス可能に保つことは、常に課題です。
- スケーラビリティ: より多くの開発者がエコシステムに参加するにつれて、プラットフォームは増加するトラフィックと複雑性を効率的に処理する必要があります。
カルダノブロックチェーンは、現在ではPlutus、Marlowe、Atlas、Aiken、PyCardanoなどの環境を備えた豊かで多様な開発エコシステムを提供するようになって来ました。それぞれが独自の機能を提供し、カルダノを幅広いアプリケーションにとって魅力的なプラットフォームにしています。しかし、この多様性には急な学習曲線やより良い相互運用性の必要性といった課題も伴います。エコシステムが今後も進化し続ける中で、これらの課題に対処することが、持続的なイノベーションと成長を支えるために重要となります。
カルダノは、その多様な開発環境とツールセットによって、ブロックチェーン技術の新しいフロンティアを開拓していますが、その成功はコミュニティ、開発者、そしてプラットフォーム自体が直面する課題を克服する能力に大いに依存します。幸いカルダノ・コミュニティは他のブロックチェーンと比べても非常に強い結束力と活動エネルギーを有しており、この原動力が今後の成功の鍵を握っていると言っても過言ではないでしょう。
カルダノの長期的な視野における優位性
常に日進月歩で進化するブロックチェーン技術において、カルダノはビットコインとイーサリアムの制限を多く解消する第３世代のブロックチェーンとして登場しました。カルダノがスケーラビリティ、セキュリティ、相互運用性、分散性、ガバナンス、持続可能性などの面で優れている理由について次のようなものが考えられます。
スケーラビリティ：Ouroborosの優位性
ビットコインとイーサリアムがスケーラビリティの問題に苦しんでいる一方で、カルダノのOuroborosプルーフ・オブ・ステーク（PoS）アルゴリズムと独自技術であるUTXOモデルは、より効率的でスケーラブルな解決策を提供します。Ouroborosは、セキュリティを犠牲にすることなく、より速いトランザクション処理を可能にし、実世界のアプリケーションにとってより実用的な選択肢となりつつあります。
レイヤー2ソリューション：HydraやMithril
カルダノは、レイヤー2ソリューションであるHydraやRollupsのためのMithrilを用いて、さらにスケーラビリティを高めています。例えばHydraより、マイクロトランザクションが可能となり、さらに高速な処理時間が実現します。
セキュリティ：形式的検証と学術的厳密性
カルダノの開発は、学術研究と形式的手法に基づいており、より高いレベルのセキュリティと堅牢性を確保しています。カルダノのPlutusスマートコントラクトプラットフォームは、リスクを最小限に抑えるために厳格な形式的検証とUTXOモデルによる技術的な恩恵を受けています。
相互運用性：クロスチェーントランザクションの未来
カルダノは、相互運用性を念頭に設計されており、異なるブロックチェーン間でのシームレスなトランザクションを促進することを目指しています。カルダノのネイティブなクロスチェーン互換性とサイドチェーンは既に開発中であり、さらにより相互接続されたブロックチェーンエコシステムが約束されています。
ガバナンス：民主的なアプローチ
カルダノのガバナンスモデルは、より多くのコミュニティ参加を可能にし、プラットフォームがすべてのステークホルダーに利益をもたらす方法で進化することを確保します。この民主的なアプローチは、ビットコインのより集中化された開発プロセスとは対照的であり、しばしば対立するフォークを引き起こします。またオンチェーンガバナンスの搭載により、イーサリアムよりもより民主的なプロセスを実現することで、より流動的でイノベーティブな活動がコミュニティの成長と連動して、指数間素敵に増えていく可能性があります。
持続可能性：長期的なビジョン
カルダノは、ブロックチェーンアーキテクチャと環境への影響の両方で持続可能性にコミットしています。そのPoSアルゴリズムは、ビットコインのエネルギー集約的なプルーフ・オブ・ワーク（PoW）メカニズムよりもエネルギー効率が高く、カルダノをより環境に優しい選択肢としています。
まとめ
カルダノは、スケーラビリティ、セキュリティ、相互運用性、持続可能性に焦点を当て、学術研究と民主的なガバナンスモデルに裏付けられており、優れたブロックチェーンプラットフォームとして位置づけられています。ビットコインとイーサリアムがブロックチェーン技術の道を開いたとしても、カルダノは次の進化のステップとして立っており、筆者はより効率的で安全で相互接続されたブロックチェーンの未来を約束していると考えています。
そしてその計画を実現する原動力は、オープンなオープンエコシステムであり、コミュニティの力に委ねられているという事実です。カルダノが構築を進めているオンチェーンガバナンスとオープンソースの特徴は、唯一無二であり、今後のカルダノの更なる成長に大きな影響を与えると考えられます。
またカルダノは、業界トップレベルのプルーフ・オブ・ステーク型のブロックチェーンネットワークであり、マルチアセット台帳と検証可能なスマートコントラクトを備えた分散型アプリケーション（DApp）開発プラットフォームとして設計されています。開発環境は、スケーラビリティ、相互運用性、および持続可能性を実現するために、高度な形式的開発方法で構築されています。カルダノは、分散システム、プログラミング言語、ゲーム理論などのさまざまな分野の専門家によるグローバルチームで開発されています。
カルダノのロードマップは、Byron、Shelley、Goguen、Basho、およびVoltaireという5つの時代に組織されています。各時代は、複数のコードリリースを通じて一連の機能を提供することに焦点を当てています。各時代の作業は並行して行われ、研究、プロトタイピング、および開発が含まれます。
- 学術研究: Cardanoは、他のブロックチェーンとは異なり、査読付きの学術研究に依存しています。これは長いプロセスである可能性がありますが、堅牢性を確保します。
- プロトタイピング: 研究チームは、実装の実験を行うために技術プロトタイピングチームと協力しています。目的は、理論的な概念を実用的に可能にすることです。
- 技術仕様: これらは、研究とプロトタイピングの結果に基づいて作成され、期待される機能性と動作を設定します。
- 形式的開発方法: Cardanoは、テストのために厳格な数学的手法を採用しています。これは通常、航空機ソフトウェアや宇宙飛行のシステムなど、高いリスクが伴うアプリケーションでしか採用されません。
これまでカルダノは上記なような方法で長期的な視野で開発されて来ており、今やその成功はほとんど手中に収めつつあると考えています。また独自性という点にも注目すべきで、これらの技術の優位性確実に実行可能なところに来ており、更なる進化によりその優位性を高めることで、ビットコインとイーサリアムやEVM以外の選択としてその存在感を発揮し始めるのは時間の問題だと考えます。
次回はその理由など交えながら、いくつかピックアップして個々の開発環境とその特徴について見ていきたいと思います。
もしこの記事が気に入っていただけましたら、SIPO、SIPO2、SIPO3への委任をどうぞよろしくお願いいたします！10ADA以上の少量からでもステーキングが可能です。ステーキングについて知りたい方は、下記の記事をご参考ください。
ステーキング（委任）とは？
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
ダイダロスマニュアル
ヨロイウォレット Chromeブラウザ機能拡張版マニュアル
ニュース動向 in エポック435
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Project Catalyst Fund10の投票が開催中です。 投票期限：2023年9月14日20時（日本時間）までとなっており、この記事が公開された時点では、残り6日間強を残しています。
前回はProject Catalyst Fund10における持続可能性を強固にするため提案として、Fund10で新設された「Catalyst Fund Operations」と「Catalyst Systems improvements」についてお届けしましたが、今回は全体のカテゴリーについて見ていき、Project Catalyst Fund10における提案の傾向について探っていきたいと思います。
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トークンを含むUTXOは、トランザクションが完了またはキャンセルされるまでブロックされ、トランザクションは自動的に24時間で期限切れになります。Typhon Walletは、受信者ウォレットからUTXOを使用して最小ADAを補償し、送信者にとってシームレスになります。この機能は、Typhon Walletユーザー間でのみ利用可能で、双方が拒否/キャンセルできます。
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https://www.essentialcardano.io/article/native-tokens-and-tools-an-update
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なぜCardano ADAは技術的や仕組み以外で、有望なのかについて投資的な視点から書かれています。カルダノに興味がある方は是非ご参考ください。
https://sidefire-toushika.com/cardano-adaの有望性について/
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この更新には、DApp署名のためのLedgerサポートの拡張、送金時の変更されたハンドルの取り扱いの容易化、およびDAppの単純化された担保設定が含まれています。
