ブロックチェーン開発プラットフォームとその機能の概要

ブロックチェーン技術が進化するにつれて、それぞれ独自の機能を備えたさまざまな開発プラットフォームが登場しました。 このレッスンでは、いくつかの一般的なブロックチェーン開発プラットフォームとその主な機能の概要を説明します。

• イーサリアム:イーサリアムは、最も有名で広く使用されているブロックチェーン開発プラットフォームの1つです。それは、コードに直接記述された契約条件を持つ自己実行型契約であるスマートコントラクトの概念を導入しました。 イーサリアムを使用すると、開発者はプラットフォームのネイティブプログラミング言語であるSolidityを使用して分散型アプリケーション(dApps)を構築および展開できます。 イーサリアムには独自の暗号通貨であるイーサリアム(ETH)もあり、ネットワーク内での取引と手数料の支払いに使用されます。

詳細: イーサリアムとは何ですか?

• ビットコイン:ビットコインは最初で最もよく知られている暗号通貨であり、その基盤となるブロックチェーンテクノロジーは他の多くのプラットフォームの基盤として機能します。 主にデジタル通貨で知られていますが、ビットコインはスクリプト言語であるビットコインスクリプトを通じて、単純なスマートコントラクトと分散型アプリケーションの開発もサポートしています。 ただし、ビットコインスクリプトの機能は、イーサリアムなどの他のプラットフォームと比較して制限されています。 この言語を使用すると、ユーザーは、承認のために複数の署名を要求するなど、トランザクションの基本条件を作成できます。 ただし、ビットコインスクリプトはチューリング完全言語ではないため、イーサリアムプラットフォームのような任意のロジックを実行できないことに注意することが重要です。 この制限にもかかわらず、ビットコインは、Lightning Networkなどのレイヤー2ソリューションを使用して、分散型アプリケーションの開発を可能にしてきました。 これらのソリューションは、ビットコインブロックチェーン上に構築され、より高速で安価なトランザクションなどの追加機能を提供します。

詳細: ビットコインとは何ですか?

• ハイパーレジャー:ハイパーレジャーは、Linux Foundationがホストする包括的なプロジェクトであり、さまざまなオープンソースのブロックチェーン開発フレームワークとツールで構成されています。最も人気のあるフレームワークの1つであるHyperledger Fabricは、企業向けのプライベートな許可されたブロックチェーンネットワークを構築するために設計されています。 モジュラーアーキテクチャを提供し、開発者が特定のニーズに合わせてコンセンサスアルゴリズムやスマートコントラクト言語などのさまざまなコンポーネントをプラグインできるようにします。

• Corda:R3によって開発されたCordaは、金融サービス業界向けに特別に設計された分散型台帳プラットフォームです。これにより、機関は、プライバシー、スケーラビリティ、相互運用性に重点を置いた、安全で許可されたブロックチェーンネットワークを構築および展開できます。 Cordaは、「フロー」の概念を使用してスマートコントラクトを定義し、JavaやKotlinなどの複数のプログラミング言語をサポートしています。

• Cosmos:Cosmosの背後にあるブロックチェーンテクノロジーは、異なるブロックチェーン間で相互運用性とスケーラビリティを実現することに重点を置いているという点でユニークです。Cosmosは、高速トランザクションのファイナリティと高いセキュリティを提供するTendermintコンセンサスアルゴリズムと、Cosmosエコシステム内の異なるブロックチェーン間の安全な通信とトランザクション転送を可能にするブロックチェーン間通信(IBC)プロトコルを使用してこれを実現します。 Cosmosには、開発者がカスタムブロックチェーンを構築してCosmosネットワークに接続できるモジュラーアーキテクチャもあり、分散型アプリケーション開発のための汎用性の高いプラットフォームとなっています。

詳細: コスモス(原子)とは何ですか?

• ソラナ: プルーフオブヒストリー(PoH)と呼ばれる独自のコンセンサスアルゴリズムを使用して、ネットワークセキュリティのためのプルーフオブステーク(PoS)などの他のコンセンサスメカニズムのハイブリッドアプローチとともに、高スループットと低遅延を実現します。 Solanaは、Tower BFTと呼ばれる高速で効率的なトランザクション処理アーキテクチャも使用しています。 ソラナのスマートコントラクトプラットフォームであるSolana WebAssembly(Saber)は、Rustプログラミング言語を使用して構築されており、Solanaネットワーク上で迅速かつ安全に実行できる複雑な分散型アプリケーションの作成を可能にします。 全体として、Solanaのブロックチェーンテクノロジーは非常に効率的で安全であり、低コストで大量のトランザクションを処理できます。

続きを読む: ソラナとは何ですか?

これらは、今日利用可能な多くのブロックチェーン開発プラットフォームのほんの一部です。 各プラットフォームには独自の特徴と能力があり、さまざまな業界やユースケースに対応しています。 ブロックチェーン開発者として、各プラットフォームの長所と制限を理解することは、特定のプロジェクトに最適なプラットフォームを選択するのに役立ちます。

スマートコントラクトの定義と機能

スマートコントラクトとは何かの理論をもっと詳しく見ていきましょう! スマートコントラクトは、契約条件がコードに直接記述された自己実行型コントラクトです。 これは、関係者が合意した条件を自動的に実行および実施するデジタル契約です。 スマートコントラクトはブロックチェーンに保存され、透明性、セキュリティ、不変性を保証します。

スマートコントラクトの特徴:

• 自動化:スマートコントラクトは、事前定義された条件に基づいてアクションを自動的に実行します。 契約で指定された条件が満たされると、契約は手動による介入を必要とせずに合意されたアクションを実行します。 これにより、契約の実施やさまざまなプロセスの合理化に必要な時間と労力を削減できます。

• 信頼できない:スマートコントラクトは、ビジネストランザクションにおける信頼の問題に対する革新的なソリューションを提供します。ブロックチェーン技術を活用することで、スマートコントラクトは、プロセスを監督する信頼できる仲介者を必要とせずに、当事者が取引に従事することを可能にします。 スマートコントラクトのこの信頼できない性質により、契約条件が偏りなく実行されることが保証され、紛争の可能性が減り、透明性が向上します。 一部のスマートコントラクトは完全に信頼できない場合がありますが、分散型ネットワークを使用して契約を強制することで、トランザクションを実行するためのより安全で効率的な方法が提供されます。

• 透明性:スマートコントラクトの条件は、関係するすべての関係者に表示され、コントラクトがブロックチェーンにデプロイされると変更することはできません。 この透明性により、すべての当事者が契約を明確に理解し、契約が意図したとおりに実行されていることを確認できます。

• セキュリティ:スマートコントラクトは、基盤となるブロックチェーンネットワークの暗号化とコンセンサスメカニズムによって保護されています。 これにより、改ざんや詐欺に対する耐性があります。 ブロックチェーン技術の分散型の性質はまた、契約が単一の当事者によって制御されないことを保証し、操作や乱用のリスクを軽減します。

• 費用対効果:スマートコントラクトはさまざまなプロセスを自動化し、仲介者の必要性を減らし、契約の実行、執行、紛争解決に関連するコストを削減できます。 これにより、企業や個人にとって大幅なコスト削減につながる可能性があります。

• 不変性:スマートコントラクトがブロックチェーンにデプロイされると、そのコードを変更することはできません。 この不変性により、契約は常に当初の意図どおりに実行されることが保証され、契約の条件が合意どおりに施行されることを関係者に確信させることができます。
  スマートコントラクトは、デジタル契約を自動化および実施するための強力なツールとなるさまざまな機能を提供します。 ブロックチェーンテクノロジーの機能を活用することで、スマートコントラクトは、複数の業界のさまざまなアプリケーションに、信頼できない、透過的で、安全で、費用効果が高く、不変のソリューションを提供します。

Solidityを用いた基本的なブロックチェーンアプリケーションの開発

イーサリアムのネイティブプログラミング言語であるSolidityを使用して、基本的なブロックチェーンアプリケーションを開発するプロセスを探ります。 Solidityは、開発者がスマートコントラクトを作成してイーサリアムネットワークにデプロイできるようにする、高レベルのコントラクト指向言語です。

ステップ 1: 開発環境のセットアップ

開始する前に、必要なツールを使用して開発環境を設定する必要があります。 Solidity開発用のブラウザベースのIDEであるRemixなどの統合開発環境(IDE)を使用できます。 または、イーサリアムの一般的な開発フレームワークであるTruffleのような環境を使用することもできます。

ステップ2:スマートコントラクトを書く

まず、拡張子が「.sol」の新しいSolidityファイルを作成し、使用しているSolidityのバージョンを指定します。

 プラグマソリッド^0.8.0;

次に、名前を指定し、その後に中括弧のペアを指定してコントラクトを定義します。

 契約シンプルストレージ {

// Your code will go here

}

ステップ 3: コントラクトの状態変数の定義

状態変数は、コントラクトの状態をブロックチェーンに保存するために使用されます。 この例では、符号なし整数を格納する単純なストレージ コントラクトを作成します。

 契約シンプルストレージ {

uint256 private storedData;

}

ステップ 4: コントラクトと対話する関数の作成

コントラクトを操作するには、関数を作成する必要があります。 この例では、格納されたデータを設定する関数と、格納されたデータを取得する関数の 2 つの関数を作成します。

 契約シンプルストレージ {

uint256プライベートストアドデータ;

ファンクションセット(UINT256 X) 公開 {

    storedData = x;

}

関数 get() パブリックビューが返される (uint256) {

    return storedData;

}

ステップ 5: コントラクトのコンパイルとデプロイ

スマートコントラクトが書かれたら、それをコンパイルする必要があります。 Remixでは、「コンパイル」ボタンをクリックしてこれを行うことができます。 Truffle を使用している場合は、プロジェクト ディレクトリで truffle コンパイルを実行できます。

コンパイルが完了すると、Ganacheなどのローカルイーサリアムテストネットワーク、またはRopstenやRinkebyなどのパブリックテストネットワークにコントラクトをデプロイできます。 Remix では、「Deploy & Run Transactions」タブを使用してコントラクトをデプロイできます。 Truffle を使用している場合は、 Truffle migrate を実行してコントラクトをデプロイできます。

ステップ 6: デプロイされたコントラクトの操作

コントラクトをデプロイした後、提供された関数を使用してコントラクトを操作できます。 Remix では、[デプロイされたコントラクト] セクションを使用して、関数を直接呼び出すことができます。 Truffle を使用している場合は、Truffle のコンソールを使用するか、スクリプトを記述することでコントラクトを操作できます。

この単純なストレージコントラクトは、イーサリアムネットワーク上のスマートコントラクトの作成、コンパイル、デプロイ、および操作の基本的な概念を示しています。 Solidityの経験を積むにつれて、ブロックチェーンテクノロジーのより複雑なアプリケーションやユースケースの探索を開始できます。

分散型アプリケーションの開発にブロックチェーンを使用する利点

分散型アプリケーションは、単一の集中型サーバーではなく、コンピューターのピアツーピアネットワーク上で実行されるアプリケーションです。 ブロックチェーンテクノロジーの独自の機能を活用することで、dAppは従来の集中型アプリケーションに比べていくつかの利点を提供できます。

• 強化されたセキュリティ:ブロックチェーンテクノロジーは、エンドツーエンドの暗号化を提供し、不変の記録を作成し、機密データのセキュリティを大幅に強化します。 単一のサーバーではなく、コンピューターのネットワーク全体に情報を保存することにより、ハッカーがデータにアクセスすることが困難になり、詐欺や不正な活動を防ぐことができます。 プライバシーの問題は、個人データを匿名化し、許可されたアクセス制御を実装することで対処できます。

• 透明性の向上:従来の組織データベースは分離されていることがよくありますが、ブロックチェーンの分散型台帳では、トランザクションとデータが複数の場所に同じように記録されます。 アクセス権限を持つすべてのネットワーク参加者は、同じ情報を同時に表示し、完全な透明性を提供します。 不変のレコードと時刻と日付のスタンプにより、メンバーはトランザクションの履歴全体を表示できるため、詐欺の機会が事実上排除されます。

• 即時トレーサビリティ:ブロックチェーンは、すべてのステップで資産の出所を文書化する監査証跡を作成し、業界が環境や人権の懸念に対処し、偽造や詐欺と戦うことを可能にします。 トレーサビリティデータを顧客と直接共有することで、ブロックチェーンは信頼を築き、サプライチェーンの弱点を明らかにするのに役立ちます。

• 効率と速度の向上:ブロックチェーンテクノロジーは、ビジネストランザクションの特定の分野で効率と速度を向上させる可能性があります。 ブロックチェーンの以前の実装のいくつかは遅くて高価だったのは事実ですが、イーサリアム、ソラナ、コスモスなどの新しい実装は、トランザクション処理の速度とコストの点で大幅な改善を行いました。 ブロックチェーンを集中型データベースと比較することを効率と速度の観点から比較することは、簡単なプロセスではないことに注意することが重要です。 ブロックチェーンには、不変性、セキュリティ、分散化などの利点がありますが、特定のユースケースでは、常に最も効率的または費用効果の高いオプションであるとは限りません。 さらに、ブロックチェーンテクノロジーの使用には、学習曲線と、取引手数料や特殊なハードウェアとソフトウェアの必要性などの追加コストが伴う場合があります。

• スマートコントラクトによる自動化:スマートコントラクトを使用すると、事前に指定された条件が満たされるとトランザクションを自動化できます。 これらの契約により、契約条件を検証するための人間の介入と第三者への依存が軽減され、効率とスピードがさらに向上します。 たとえば、保険では、顧客が請求を提出するために必要なすべての文書を提供すると、請求は自動的に決済され、支払われます。
  ブロックチェーンベースのdAppは、セキュリティの強化、透明性の向上、即時のトレーサビリティ、効率の向上、スマートコントラクトによる自動化を提供することで、さまざまな業界に革命を起こし、デジタル世界でのやり取りの方法を変革する可能性を秘めています。