カルダノノードの未来形：多様性とモジュール設計が拓く分散型インフラの新地平
IOが発表したノード改良戦略と「Acropolis」プロジェクトの全貌
2025年6月、Input Output（IO）はカルダノノードの将来に関する重要な技術ビジョンを発表しました。この記事では、ノードの多様性とモジュール化がもたらすネットワークの進化をひも解いています。
単一依存からの脱却──ノード多様性がネットワークを守る
カルダノネットワークはこれまで、主にHaskellで書かれた1つの実装（cardano-node）に依存していました。しかし、これは単一障害点となり得る構造です。IOはこのリスクを乗り越えるべく、複数言語・複数チームによるノード実装の並存を進める方針を明確にしました。
このような「ノード多様性」は、以下のような効果をもたらします：
- 実装ミスや攻撃に対するレジリエンス向上
- 異なるユースケースへの最適化（軽量ノード、高速ノードなど）
- エコシステムの技術的開放性と参加促進
IOが提案する主な技術的改良
この進化を支えるコアノードへの改善提案は以下のとおりです：
✅ LSMツリーの導入
UTXOセットをディスク上に移すことで、ノードのメモリ使用を大幅に削減。将来的なスケーラビリティ（数十億ユーザー規模）にも対応。
✅ ステーク報酬の見直し
小規模SPOにとってより公平な報酬構造を検討し、多様性と新規参入を促進。
✅ グラインディング攻撃への対策
Ouroborosのリーダー選出をより耐攻撃的に強化。セキュリティパラメータKやηノンスの算出方法も再設計へ。
✅ ティア別料金モデル
混雑時の取引遅延を軽減し、取引手数料と処理時間の予測可能性を向上。
ユーザー向けローカルノードの構想
APIに依存しない信頼不要の接続を求めるユーザーのために、軽量なローカルデスクトップノードが計画されています。自宅PCでも使えるローカルフルノードで、必要なデータだけを保存・同期し、どんなウォレットとも直接接続可能になります。
これは、SPOや個人ユーザー自身がデータプロバイダーとなる未来を見据えた設計です。
ノード構造を再定義する──プロジェクト「Acropolis」
この改革の中核となるのが、Rustベースのモジュールアーキテクチャを採用したプロジェクトAcropolisです。
目的は、以下のような課題の解消です：
- ノードの一枚岩構造による開発集中・キーパーソン依存
- DB SyncやOgmiosとの統合の難しさ
- 開発者の参入障壁（Haskell限定）
Acropolisでは、Rustによるデータノードを2025年前半に構築、後半には検証・ブロック生成機能付きPraosノードへと進化。2026年にはLeiosのようなスケーリング技術との統合も視野に入れられています。
パリでの「ノード多様性ワークショップ」から得た成果
2025年4月、Cardano Foundation、IO、Sundae Labs、TxPipeなどが参加したワークショップがパリで開催され、以下の重要トピックが議論されました：
- ノード間の動作整合性を保証するコンフォーマンステスト
- オブザーバビリティツールと台帳の「正準フォーマット」設計
- CIPによる知識共有とCardano Blueprintによる設計指針の共通化
今後に向けて──開発者・ユーザーが参加できる場を整備
ワークショップを契機に、さまざまな行動が開始されています：
- API仕様の標準化
- ブロックツリー生成ツールや敵対ノードによるテスト環境の整備
- フォーラム上でのノード開発専用カテゴリの設置
- 定期的なオンライン「Show & Tell」セッションの開催
おわりに：Cardano 2.0の実現に向けて
今回のIOブログは、ノードの設計思想を「閉じた仕様」から「開かれたプラットフォーム」へと大きく転換するものであり、Cardano 2.0への土台となる宣言です。
エコシステムに関わるすべての人々にとって、ノード多様性は単なる技術課題ではなく、「分散型の本質」を守り育てる重要な基盤です。
📌 参考リンク：
公式記事原文：Cardano node’s evolution towards diversity and modular design
以下はIOGブログ記事「Cardano node’s evolution towards diversity and modular design」を翻訳したものです。
カルダノノードの進化：多様性とモジュール設計への道
ネットワークの安定性とスケーラビリティを高めるために、多様でモジュール化されたノードエコシステムへと進化するカルダノ
2025年6月6日 オルガ・フリニューク（Olga Hryniuk）
2025年以降、カルダノエコシステムの成熟が進む中で、コアノードソフトウェアの改善は、ネットワークインフラの強化における優先課題のひとつとなっています。複数の異なるチームによって、異なるプログラミング言語で構築された多様なノード実装を導入することで、ネットワークのレジリエンス（耐障害性）を高め、システミックリスクを軽減し、分散化という原則をより的確に反映できるようになります。
ノードの多様性が重要な理由
複雑なシステムにおいて、全員が1つのツールに依存していたとしたらどうなるでしょう。そのツールにバグやパフォーマンスの問題が発生した場合、システム全体が影響を受けてしまいます。
複数のノード実装が存在すれば、ある1つの実装が故障したり、悪意ある挙動を示した場合でも、他のノードが引き続き稼働でき、ネットワーク全体の安定性とセキュリティが向上します。
これは単に「単一障害点を回避する」ためだけではありません。革新性の面でも大きな意義があります。異なるチームが、さまざまなユースケース、プラットフォーム、パフォーマンス特性に応じてノードを最適化できるため、より健全で適応力のあるエコシステムが形成されるのです。
カルダノノードの主要な改善計画
Input Output（IO）は、カルダノノードの安定性を高め、ステークプールオペレーター（SPO）などの運用コストを削減し、スケーラビリティを向上させるために、いくつかの改善案を提案しています。その主な内容は以下の通りです：
ログ構造マージ（LSM）ツリー
これはノードが必要とするメモリを削減するためのメモリ管理のアップグレードです。UTXOセットなどのデータ構造をディスクに移すことで、カルダノは将来的に数十億人のユーザーやはるかに大きなUTXOセットにも対応できるようになり、最適化されたハードウェアでノードを運用することが可能になります。
この改善は段階的に進められます。まず、UTXOセットをLightning Memory-Mapped Database（LMDB）を使ってディスク上に移し、その後カスタムLSMライブラリへの移行、さらに他の台帳状態コンポーネントの移行へと続きます。
ステークプール報酬スキームの見直し
現在の報酬構造を見直し、特に小規模な単独運用のステークプールにとってより公平なインセンティブを提供する提案が検討されています。新規のプールが参加しやすくなることで、SPOの多様性促進が期待されます。
グラインディング攻撃対策
この取り組みは、将来のリーダー選出を操作しようとする「グラインディング攻撃」に対して、Ouroborosコンセンサスレイヤーを強化することを目的としています。攻撃者にとっての難易度を高める一方で、誠実な参加者への影響は最小限に抑え、決済時間やファイナリティの向上を目指します。η（イータ）ノンスの計算に用いる暗号学的代替案や、セキュリティパラメータKの新たな推奨値も検討されています。
ティア別料金体系
ピーク時のネットワーク混雑や予測不可能なトランザクション遅延に対応するために、階層的な料金モデルが提案されています。ユーザーは「標準」「優先」「確約済み」など異なるトランザクションチャネルを選択でき、それぞれ手数料やブロックへの取り込み期待が異なります。これにより、手数料や処理時間の予測可能性が高まります。
ユーザーのためのよりアクセスしやすいノード：ローカルノードサービス
カルダノブロックチェーンと完全に信頼のない形でやり取りしたいと望むユーザーのために、サードパーティのAPIプロバイダーに依存せずに済む新たなアプローチも検討されています。
この計画では、ローカルのデスクトップノードが軽量なフルノードとして機能し、メインネットのピアに直接接続します。ローカルインデックスサービスも内蔵されており、ユーザーにとって必要なデータのみを保存することで、メモリやストレージの要件を最小限に抑えます。
これにより、ユーザーは任意のウォレットを自らのローカルノードに直接接続できるようになり、信頼のない操作が可能となるだけでなく、現在データAPIサービスに依存しているウォレットも、接続パラメーターを変更するだけで対応できるようになります。
この取り組みは、データAPIサービスの分散化を推進する取り組みに沿ったものであり、将来的にはSPO（ステークプールオペレーター）や個人のデスクトップクライアントでさえ、データ提供者として機能できるビジョンが描かれています。
プロジェクトAcropolisによるノードの多様性の実現
真にノードの多様性を育み、開発を加速するためには、アーキテクチャの転換が必要です。Haskellは形式手法や安全性に強みがあり、最初のカルダノノード実装には理想的な選択でしたが、単一言語への依存は、Haskellに不慣れな開発者にとって参入障壁となり、開発の中央集権化を招く可能性もあります。
この課題を解決するために進められているのが、プロジェクトAcropolisです。このプロジェクトは、カルダノノードをRustモジュールとメッセージパッシングに基づくモジュール型アーキテクチャに変換することを目指しており、Caryatidフレームワークの上に構築されます。
この取り組みでは、カルダノノードをアプリケーションに統合しやすく、柔軟性が高く、オープンで分散的なコードベースとして再設計することが目標です。ノードとアプリケーションがシームレスに統合される未来を描いています。
この新アーキテクチャは、次のような既存の課題にも対処します：
短期的な目標としては、完全なHaskell台帳を必要とせずに、便利なチェーン情報を提供するデータノードをRustで構築し、一般的なDB Syncの機能をRustコンポーネントで置き換えることが含まれます。
このアプローチは、以下の点でカルダノ開発に好影響をもたらします：
- 開発者体験の向上
- より参加しやすいエコシステム
- メモリ・リソース消費の低減
- 同期やクエリ時間の高速化
- 拡張性の向上
- コードの多様化と柔軟性の拡大
Acropolisのロードマップでは、2025年Q1〜Q2にデータノードを構築し、Q3〜Q4に検証およびブロック生成機能を追加して完全なPraosノードを実現、さらに2026年にはLeiosのような将来的なスケーリングソリューションも探求される予定です。
最近の進展：ノード多様性ワークショップ
2025年4月にパリで開催されたノード多様性ワークショップでは、 Cardano Foundation、Harmonic Labs、IO Engineering、Sundae Labs、Tweag、TxPipeなどの組織から参加者が集まりました。3日間にわたって、彼らはそれぞれの成果や洞察を共有し、新しいノード実装とテストに関する課題に取り組みました。
議論の中には、現在カルダノの財務（トレジャリー）から開発資金の支援を求めているプロジェクトの1つであるAmaruについても含まれていました。
このワークショップは「オープンスペーステクノロジー」という形式で運営され、約25のセッションが開催されました。セッションでは以下のような内容が扱われました：
- 異なるノード実装間で一貫した動作を確保するためのコンフォーマンステスト（準拠テスト）
- トレース（追跡）やオブザーバビリティ（可観測性）ツールの活用
- 「正準（canonical）」な台帳状態フォーマットの必要性
また、決定論的システム、CIPs（Cardano Improvement Proposal）を通じた知識共有の取り組み、Cardano Blueprint（カルダノ設計指針）なども議論されました。
このワークショップは、ノードの多様性がプロトコルと仕様の強化においていかに重要か、その価値と効果を改めて示す機会となりました。
今後に向けて、そして参加するには
このワークショップをきっかけに、具体的なアクションがすでに動き出しています。たとえば以下のような取り組みが進行中です：
- 明示的なガバナンスアクションのデポジット返還に関するCIP（Cardano Improvement Proposal）の起草
- 証明書の整理（clean-up）作業
- 正準フォーマット（canonical formats）の提案
さらに、異なるノード実装のテストを支援するためのAPI仕様の標準化と、blocktreeジェネレーターや「アドバーサリアル（攻撃的）ノード」といったテスト用ツールの構築も進められています。
このような取り組みを継続的に、協働的に進めることが目標です。そして、これら複数のチーム間で知識が共有されるようにするための中核的な取り組みが、「Cardano Blueprint（カルダノ設計図）」です。
今後も議論を活性化し続けるために、Cardano Forumに新設された「ノード開発」サブカテゴリにおいてコミュニティが参加できるようになっています。このカテゴリは、議論の継続的な場として検索可能で恒久的なスペースとなることを目的としています。ワークショップの報告書も、このサブカテゴリの出発点となっています。
加えて、今後は定期的にオンラインの「Show and Tell（進捗共有）」セッションを開催する予定です。これにより、チーム同士が自分たちの進捗や課題を迅速かつ簡潔に共有できるようになります。より深いコラボレーションは別途設定される形となりますが、このようなセッションは継続的なつながりを保つための重要なステップです。
カルダノのコアコンポーネントに関心がある開発者やユーザーは、こうしたディスカッションや取り組みに積極的に参加したり、最新情報を追い続けたりすることで貢献できます。
