ビットコインが抱える課題 スケーラビリティ問題とは

皆さんこんにちは。

今回は仮想通貨のスケーラビリティ問題について書こうと思います。

スケーラビリティとは日本語に訳すと「拡張性」、つまり仮想通貨の拡張性の問題のことです。

この問題により仮想通貨の取引スピードの低下が引き起こされます。

ここではビットコインをメインにスケーラビリティ問題について紹介していきます。

スケーラビリティ問題の概要

では、この問題について初めに簡単に説明しようと思います。

元々スケーラビリティというのはソフトウェア工学の単語です。

以下引用

スケーラビリティ(scalability)とは電気通信やソフトウェア工学において、システムまたはネットワークまたはアルゴリズムの、持つべき望ましい特性の1つで、利用者や仕事の増大に適応できる能力・度合いのこと[1]。一種の拡張性である。

この引用通り、スケーラビリティは望ましい特性です。

なのでスケーラビリティ問題はシステムやネットワークなどにその特性(拡張性)が欠けていることを指しています。

では、ビットコインなどの仮想通貨にとってスケーラビリティとは何でしょうか?

詳しい方ならご存知のことだと思いますが、ビットコインは取引(トランザクション)をブロックチェーンに記録しています。

より正確にいえば世界中のビットコインの取引が10分ごとに1つのブロックにまとめられます。

そしてブロックチェーンを構成する1つのブロックのサイズは現在 1MB(約1000KB)です。

これは取引を記録するのに十分なサイズとは言えません。

なぜならビットコインの取引件数は日に日に増え、まもなく1MBに到達しようとしているからです。

では、もしブロックの容量を超えた取引がされた場合はどうなるのかというと次のような障害が起こります。

  • 10分を超えてもビットコインが送金されず、送金に何時間もかかる
  • ビットコインのシステムで予期しないエラーが起きる

ビットコインにとってスケーラビリティとは取引量が多くなってもいつも通りにつかえることで、上記のような問題を引き起こしてしまうのがスケーラビリティ問題です。

では、この問題はどうすれば解決できるのでしょうか?

スケーラビリティ問題に解決策はあるのか

ブロックのサイズが問題なら単純にサイズをでかくすればいいだけの話しだと思った人もいるはずです。

たしかにそれも解決策の1つです。

しかし、ブロックを大きくすることで次のような弊害が出てきてしまいます。

  • マイナー(採掘者)の負担が増す
  • 取引量が増えたらさらにブロックサイズを拡張する必要がある

また、ブロックサイズを大きくすることで個人が介入できなくなり、大規模なサーバーを持てる組織だけがビットコインを管理できるという事にもなりかねません。

そうなるとビットコインの「誰でも参加できる」というメリットが失われ、中央集権化してしまいます。

この解決策の他にデータを圧縮してブロックサイズを小さくしようという案があります。

これをsegwit(Segregated Witnessの略)と言います。

確かにデータを圧縮すれば疑似的ですが、ブロックサイズを増やすことができます。

しかし、データの冗長性(データに無駄な部分があること)を考えれば圧縮にも限界があります。

そしてなにより取引量が増えてしまえばブロックサイズは変わっていないので結局スケーラビリティ問題が起きてしまいます。

なのでsegwitも一時しのぎの案だと言えます。

これら2つの解決策であるsegwitとブロックサイズの拡張を比べるとわずかながらもブロックを大きくするという解決策の方が現実的かもしれません。

では、簡単にブロックサイズを大きくできるかというとそうはいきません。

ビットコインには中央管理者がいないのでビットコインに変更(フォーク)をするには大多数の人間の同意が必要です。

また、ブロックサイズを変える場合、旧通貨と新通貨で互換性がなくなるのでハードフォークと呼ばれます。

ハードフォークが行われた場合、ビットコインの大幅な変動は避けられません。

近々ハードフォークが行われるかもしれないと言われているので、ビットコインを所有している方はその動向に注意した方が良いかもしれません。

まとめ

ここではスケーラビリティ問題の説明からその解決策までを紹介しました。

スケーラビリティ問題はビットコインの根幹にかかわる非常に重要な問題です。

この問題は将来的にビットコインが普及している過程で無視することはできないでしょう。

あまり混乱がなく、円滑にこの問題が解決されるのが理想です。

しかし、色々な対立(マイナーと開発者など)があり現実はそう簡単ではなさそうです。

では、また。

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