Torium Networkが独自のブロックチェーンを構築する方法 — そして、なぜスマートフォンだけで十分なのか

ほとんどのブロックチェーンプロジェクトは、参加する前に何かを購入することを求めます。ハードウェアを買う。トークンを買う。お金を払って参加権を得る。Torium Networkは異なる道を歩んでいます。私たちは、すでにポケットに入っているスマートフォンさえあれば参加できるブロックチェーンを構築しています。

これは、学術的な専門用語が並ぶホワイトペーパーの解説ではありません。Toriumのチェーンがどのように機能するのか、なぜこの設計を選んだのか、そしてそれがユーザーであるあなたにとって何を意味するのかを、わかりやすい言葉で説明したものです。

プルーフ・オブ・パーティシペーション（PoP）とは何か、なぜ重要なのか？

すべてのブロックチェーンは、誰が次のトランザクションのブロックを追加するかを決定する方法を必要とします。ビットコインは「プルーフ・オブ・ワーク（PoW）」を使用しています。これは数学のパズルを最初に解いた人が勝ちという仕組みですが、専用のコンピュータが並ぶ倉庫が必要になります。イーサリアムは「プルーフ・オブ・ステーク（PoS）」を使用しています。トークンを担保としてロックする必要がありますが、これはお金を稼ぐためにお金が必要であることを意味します。

Toriumは異なるものを使用します。それが**プルーフ・オブ・パーティシペーション（PoP：参加証明）**です。

考え方はシンプルです。ハードウェアの所有や資本に報酬を与える代わりに、PoPは**エンゲージメント（関与）**に報酬を与えます。ネットワークにどのくらいの期間接続していますか？何件のトランザクションの検証を支援しましたか？長期間にわたって正直かつ一貫して活動していますか？

これらの行動によって参加スコアが蓄積されます。スコアが高いほど、次のブロック生成者に選ばれる可能性が高くなります。これは評判システムのようなものだと考えてください。お金で買うのではなく、行動によって勝ち取るものです。

スコアリングシステムはどのように機能するのか？

参加スコアは、ネットワークを助ける行動をすると上がり、そうでないと下がります。

スコアを上げる要因

スコアは主に3つの要因に基づいて上昇します。1つ目はアップタイム（稼働時間）です。ノードがどれだけ長く接続され、利用可能な状態であるか。24時間365日オンラインである必要はありませんが、継続的な参加が重要です。2つ目はバリデーション（検証）の成功です。トランザクションの検証やブロックの確認を支援するたびに、それが有利に働きます。3つ目は長期にわたる誠実な行動です。ネットワークは、あなたが信頼できる参加者であるかどうかを追跡します。短期間の集中した活動よりも、長期的な一貫性が評価されます。

スコアを下げる要因

ノードが不誠実な行動をとった場合（偽のトランザクションを検証しようとする、繰り返しオフラインになる、ネットワークの利益に反する行動をとるなど）、そのスコアは低下します。スコアが一定の基準を下回ると、そのノードはブロック生成から完全に除外されます。ネットワークは自らを保護します。

チケットシステム

実際の選出方法は次の通りです。あるノードがブロックの生成に成功し、他のノードがそれが有効であることを確認すると、それらの確認ノードはブロック生成者に「チケット」を発行します。これらのチケットは直接参加スコアに反映されます。これは、良い仕事をするたびに仲間から信任投票を得るようなものです。

チケットを多く集めるほど、次のブロックに選ばれる確率は高くなります。しかし、それはあくまで確率的です。高いスコアを持っていても、単一のノードがブロック生成を独占することはできません。これにより、ネットワークの公平性と分散性が保たれます。

なぜ2種類のノードがあるのか？

モバイルファーストのブロックチェーンにおける最大の課題の一つは、スマートフォンが常にオンラインであるとは限らないことです。アプリを閉じたり、充電が切れたり、電波のない場所に移動したりすることは日常的に起こります。全員の電話がオフになったからといって、ブロックチェーンを止めるわけにはいきません。

そのため、Toriumは2種類のノードを備えたハイブリッドアーキテクチャを採用しています。

アンカーノードは、クラウドインフラ上で動作するサーバーベースのノードです。ネットワークのバックボーンと考えてください。これらは常にオンラインで、ブロックチェーンの全履歴を保存し、モバイルノードがアクティブでない時でもネットワークを稼働させ続けます。トランザクションをバッファリングし、ネットワークに参加する新しいノードの接続ポイントとして機能し、モバイルノードがオンラインに戻ったときの同期を支援します。

しかし、重要なのはここからです。アンカーノードに特別な特権はありません。彼らも他の誰とも同じようにPoPスコアリングに参加します。ネットワークを支配する「スーパーノード」ではありません。彼らはただ、常に火を灯し続けることを保証する存在です。

モバイルノードはスマートフォン、つまりあなたの電話です。Toriumアプリが動作しているとき、あなたのデバイスはネットワークのアクティブな参加者になります。トランザクションを検証し、他のノードにリレーし、参加スコアが十分に高ければブロックを生成することさえ可能です。

電話がオフラインになり、後で復帰したとき、ブロックチェーン全体を最初からダウンロードする必要はありません。不在の間に追加された新しいブロックのみを同期します。これを私たちは**デルタ同期（差分同期）**と呼んでいます。これにより、プロセスは高速に保たれ、データ通信量も抑えられます。

ブロックの中身は？

技術的な詳細に深く入り込みすぎずに説明すると、Toriumチェーンの各ブロックには以下の内容が含まれています。

すべてのブロックには、インデックス（チェーン内での位置）、タイムスタンプ（作成時刻）、トランザクションのリスト（記録される実際のアクティビティ）、前のブロックのハッシュ（これがチェーンを形成する要素であり、各ブロックは前のブロックを参照します）、そしてどのノードが生成したかとその時の参加スコアに関する情報が含まれています。

各ブロックは、その前のブロックと暗号技術によってリンクされています。誰かが過去のブロックを改ざんしようとすると、それ以降のすべてのブロックが無効になります。これはあらゆるブロックチェーンの基本的なセキュリティ特性であり、Toriumも例外ではありません。

トランザクションについては？

Toriumチェーン上のトランザクションには3つのタイプがあります。

タップ報酬：これらはアプリ内でのマイニングセッションを通じて獲得するTORコインです。すべてのマイニング報酬はオンチェーンのトランザクションとして記録され、検証可能で透明なものになります。

送金：TORを別のユーザーに送信する場合、それは送金トランザクションとなります。これには、あなたの送信先アドレス、受信者のアドレス、金額、そしてあなたがそれを承認したことを証明するデジタル署名が含まれます。

スコアの更新：参加スコアの変更もオンチェーンに記録されます。これにより、PoPシステム全体が透明になり、監査可能になります。スコアが公平に計算されていることを誰でも確認できます。

すべてのトランザクションは、あなただけが管理する暗号鍵である「秘密鍵」を使用して署名されます。つまり、あなたの明示的な承認なしに、誰もあなたに代わってトランザクションを作成することはできません。

スマートフォンはこれらすべてをどう処理するのか？

スマートフォンでブロックチェーンノードを動かすのは重そうに聞こえるかもしれませんが、Toriumの設計は最初からモバイルの制約を考慮して構築されています。

バッテリー寿命が最優先事項です。PoPはプルーフ・オブ・ワークのように継続的な重い計算を必要としません。あなたの電話は数学パズルを解いているのではなく、時折トランザクションを検証し、他のノードと通信しているだけです。ワークロードは軽量で断続的です。

ストレージは慎重に管理されます。モバイルノードはブロックチェーンの全履歴を保存しません。最近のブロック、保留中のトランザクション、および自身の勘定データといった「軽量な状態」のみを保持します。モバイルノードのストレージ使用量を50MB以下に抑えることを目標としています。完全な履歴はアンカーノードに保存されます。

接続性は柔軟に処理されます。システムは、モバイル接続が途切れたり、WiFiとモバイルデータ通信の間で切り替わったり、速度が大きく変動したりするという現実を前提に設計されています。接続が切れても何も壊れません。復帰したときに差分を同期して継続するだけです。

ネットワーキングはシンプルに始まります。モバイルノードは、ファイアウォールやモバイルネットワーク越しでもうまく機能する標準的で効率的なプロトコルであるWebSocketを介してアンカーノードに接続します。ネットワークが成熟するにつれ、スマートフォン同士のより直接的なピア・ツー・ピア（P2P）接続へと進化させていく計画です。

セキュリティについては？

新しいブロックチェーンは、いくつかの重要なセキュリティの問いに答える必要があります。

シビル攻撃：誰かが参加スコアを操作するために数千の偽ノードを作成するのをどう防ぐのか？Toriumは、ノードのアイデンティティを確認済みのユーザーアカウントに紐付けています。匿名ノードを次々と立ち上げることはできません。PoPスコアリングの時間ベースの性質（スコアを構築するには長期間一貫して参加する必要がある）と相まって、偽ノードの作成は、お金の面ではなく労力の面で非常にコストがかかるようになります。

二重支払い：アンカーノード（権威あるチェーンの状態を維持する）とPoPコンセンサスメカニズムの組み合わせにより、同じTORが2回使われることを防ぎます。モバイルノードがオンラインとオフラインを繰り返しても、アンカーノードによってトランザクションの順序の一貫性が保証されます。

チェーンのフォーク：ネットワークの異なる部分が一時的に異なるバージョンのチェーンを見ている場合、累積参加スコアが最も高いチェーンに従うことで解決されます。これはビットコインが最も長いチェーンに従うのと似ていますが、計算作業の代わりに「参加スコア」を使用します。

あなたにとってこれは何を意味するのか？

現在ToriumアプリでTORをマイニングしているなら、このブロックチェーン開発が実際に何を意味するかは以下の通りです。

今日あなたが蓄積しているTORは、稼働するブロックチェーンへと移行します。あなたのマイニング活動、リファラルネットワーク、参加、そのすべてが、あなたが構築を支援したネットワーク上の本物のオンチェーン資産になる瞬間に向かっています。

ブロックチェーンがローンチされると、あなたのスマートフォンは単にアプリを動かすだけでなく、「ノード」を動かすことになります。あなたはネットワークインフラの本物の参加者になります。生成されるブロック、検証されるトランザクション、あなたはそれらを実現する一部となります。

そして、参加するために追加で何かを購入する必要はありません。ハードウェアのアップグレードも、トークンの購入も、技術的なセットアップも不要です。同じアプリ、同じスマートフォン、同じ毎日のタップ。しかし、今度はそれが本物の、検証可能なブロックチェーンに接続されます。

今後の展望

私たちはこれを段階的に構築しています。現在のフェーズは、コミュニティを拡大し、基盤を構築することです。ブロックチェーンのコンポーネントは並行して設計・テストされています。メインネットの時期が来れば、移行は段階的に行われ、完全に移行する前に中央集権的なシステムとオンチェーンのシステムを並行して稼働させます。

開発が進むにつれて、より詳細な技術情報を共有していきます。現時点で知っておくべき最も重要なことはこれです。Toriumのブロックチェーンは、サーバーやデータセンターのために設計されているのではありません。世界にある68億台のスマートフォンのために設計されています。そして、あなたのスマートフォンもその一つなのです。

---

この投稿は、Torium Networkのテクノロジーとロードマップに関する継続的なシリーズの一部です。更新情報を見逃さないよう、X (Twitter)で私たちをフォローしてください：

@ToriumNetwork