カルダノ (ブロックチェーン)

カルダノのコンセンサスアルゴリズムはOuroboros（ウロボロス）と名付けられたプルーフ・オブ・ステーク (PoS)アルゴリズムであり、これはPoSプロトコルの中で初めて学術研究を基盤に構築された事例である。

ビットコインなどに代表されるプルーフ・オブ・ワーク (PoW)アルゴリズムでは、参加者がブロックを生成する権利を得るために電力・演算リソースを投資しその競争に勝つことで報酬を得ることができるが、プルーフ・オブ・ステーク (PoS)では演算リソースの代わりに参加者が保有する「ステーク」（トークン保有量）の大きさを利用して抽選により報酬が配布される。PoSではPoWに比べてほんのわずかな電力でネットワークを維持することができるが[5]、堅牢性の確保のためにはより数学的な厳密さが求められる。Ouroborosは学会にて査読を受けた論文に基づいた設計を行うことで、学術的に安全性の証明されたPoSプロトコルの実装を実現している。

また現在、主だったPoWネットワークは高いハッシュレートを持つ一部のマイニングプールが権力を持つことが多く、これらがネットワークの行末を支配可能であるという深刻なリスクにさらされている。Ouroborosはゲーム理論の研究成果に基づく分散化を促進するプロトコル設計により権力の集中を回避している。

ステーキングにおいてはプロトコルに組み込まれた「ステークプール」と「委任」の要素によりトラストレス（不正が不可能）なシステムを実現している。保有者はステークプールに「ブロックを生成する権利」のみを預け、生成報酬の分配を得ることができる。生成権の委任をしても資産自体は送金されず保有者の手元に残るため、紛失や盗難の心配なくステーキングをすることができる。委任者はノードを稼働させる必要がないため、委任のトランザクションが承認されていれば資産をコールドウォレットに保管したままステーキングを行うことも可能である。分配もプロトコル側で処理されるため、運用者による持ち逃げのリスクはない。運用者が得るマージンもチェーン上に記録されているためにこれを偽ることができず、変更された場合も一定の期間の後に反映されるために「報酬が分配される寸前にマージンを引き上げる」といった行為も不可能となっている。ステークプールが攻撃を受けた場合やサーバのデータを紛失した場合、プールの運用者は資産を失うことがあるが、委任者は資産を失うことなく委任の解除や委任先の変更をすることができ、その時点までに得られていた報酬も手元に残る。

カルダノによって発行可能な独自のトークンは、カルダノのネイティブトークンである。

従来のERC-20のようなトークンは送受信などがスマートコントラクトの動作によって実現されるため、ネイティブトークンよりもコスト（手数料）が高く、コントラクトの実装によってはネイティブトークンにないセキュリティ上のリスクが発生する場合がある。カルダノのマルチアセット台帳は独自トークンをADAと同等のネイティブトークンとして発行できるため、単純な送受信などにおいてはスマートコントラクトが不要である。これにより低コスト・高セキュリティなトークンの発行が実現する[6]。

非代替性トークン（NFT）として発行することも可能であり、ERC-721のようなトークンを発行する場合も上記の利点は同様である。

カルダノでのDApps・DeFiアプリケーション開発ではIOG(IOHK)より提供される様々な開発環境やサポート利用することができる。

・「Plutus」（プルータス）はカルダノ上でネイティブなスマートコントラクトを構築する言語である。Haskellをベースとした独自の関数型プログラミング言語であり、学習コストは他の開発手段と比べて高いものの、効率や低コストより品質を最優先する開発者の要望を満たす選択肢である。[7]

・「Milkomeda C1」はdcSpark社の開発するEVM互換のサイドチェーンである。Solidityで記述されたプログラムを動作させることができるためイーサリアム上のアプリケーションの開発者がそれまでの知識やリソースを活用しながらカルダノ上での開発に参入することを可能にする[8]。

・「Marlowe」（マーロウ）は開発者の技能に合わせてコーディングエディタからグラフィカルユーザインタフェースベースのエディタまで様々な開発ツールを提供し、コーディングやデバッグをサポートする開発環境である。専用プログラミング言語である「Marlowe」の他、広く普及しているJavaScriptやHaskellを用いた開発や、「Blockly」によるノンプログラミング開発を行うことができる[9]。

・「Glow」（グロウ）はスマートコントラクトだけでなく、それを利用するアプリケーションの開発までを総合的にサポートする開発環境である。Glowを利用することにより開発者はブロックチェーン上にデプロイされるコントラクトとそれにアクセスするクライアントアプリケーションを同時に開発することができ、また両者間の動作が安全であることを検証することができる。[10]

・「KEVM」はカルダノ上で動作する仮想マシンであり、Solidityで記述されたプログラムを動作させることができる。従来のSolidityプロジェクトをKEVMでの開発へ移行することで「K Framework」による妥当性検証を利用した品質向上を図ることができる。[11]

・IOG(IOHK)によってPlutusのオンラインセミナーが開催されており、開発手法を基礎から学ぶことができる[12] 。

プロジェクトが真に分散化されるためには、長期に渡る維持と改良を分散化された方法で行うことができる機能も必要である。開発者のみがそのプロジェクトの将来を決定できることは完全な中央集権である一方、様々な意見を受け入れると最終的にはビットコインに代表されるようにプロジェクトの分裂を招く。カルダノではこのような問題を解決する仕組みを予めプロトコルに組み込んでいる。

・投票システムは、ネットワーク参加者にカルダノの改良案を提示する能力と、その提案に対して賛成・反対を投票する能力を付与する。

・トレジャリーシステムは、将来のネットワーク開発の資金源をプロトコル上で保持する。すべてのトランザクション手数料からわずかな額がプールされ、投票システムによってプロトコルの改良が決定された際に提案者らへ開発資金として提供される。資金は特定の参加者によって管理されることはなく、プロトコルによってネットワーク上に独立して維持される。

投票システムとトレジャリーシステムの完成によりカルダノは将来、カルダノ財団・IOG(IOHK)・Emurgoから独立したプロジェクトとなることができる。これは管理者のいない真に分散化されたシステムとして完成することを意味する。

・開発中のコードはGitHubのパブリックリポジトリに公開されている。

・毎週金曜日にIOG(IOHK)より「週間技術レポート」が公開される。

・週間のレポートとは別に「Cardano Updates」にて、リポジトリの更新内容より自動生成された日次レポートを見ることができる。

カルダノは、ビットコインやイーサリアムなどの暗号資産が抱えている問題を解決した暗号資産を作り上げるべく発足したプロジェクトである。暗号資産プロジェクトの多くは実験的側面が強く、運用を開始してからその問題が発覚することも少なくない。カルダノはそういった問題の発生を防ぐべく、学術的な論文をベースとした開発を行っている。設計にあたりまずは論文が作成される。作成された論文は査読を受け学会で発表される。これによりカルダノの設計は多くの学者たちによるレビューやフィードバックを受けて改善され、最終的には学術的に正しく安全な設計であることが保証される。

カルダノは2015年に仮想通貨の設計および開発のあり方を変えるために発足されたプロジェクトです。特定のイノベーションを超えた全体的な焦点は、ユーザーのニーズに応えられ、他のシステムとの統合を図れる、より調和のとれた、持続可能なエコシステムを提供することです。

カルダノは多くのオープンソースプロジェクトのように、包括的なロードマップ、また権威のあるホワイトペーパーの策定を行いませんでした。むしろ設計原則、工学的なベストプラクティス、また探求のための方法論を収集し、採用したのです。それには以下のものが挙げられます:

・台帳システムと計算処理を別々の階層に分離する
・コアとなるコンポーネントをモジュール性の高い関数によって実装する
・査読が行われる研究と競合する学者や開発小規模グループを作る
・InfoSecの専門家を早期に採用するなど学際的なチームを多用する
・ホワイトペーパー、実装、そしてレビュー中に発見された問題を修正するための研究を迅速に行う
・ネットワークを破壊することなく、導入後のシステムをアップグレードする機能を構築する
・今後の研究となる分散型資金調達の仕組みを開発する
・モバイルデバイス上で安全に動作するための長期的な仮想通貨の設計の改善を行う
・仮想通貨を運用および維持するために、ステークホルダー同士の関係を密接にする
・同じ台帳システムで複数の資産を運用する必要性を認識する
・従来のシステムのニーズに応えるために、オプションとしてメタデータを含むことができるようにトランザクションの抽象化を行う
・約 1,000 のアルトコイン から理にかなっている機能を学習し、採用する
・最終的なプロトコル設計を決定するためにインターネット技術タスクフォース(IETF)に触発された規格駆動のプロセスを採用する
・商業の社会的側面を探求する
・ビットコインから継承した基本原則を損なうことなく、規制機関が商取引と対話するための健全な妥協点を見つける

これらの個別のアイデアから、我々はカルダノの仮想通貨の探索およびに抽象化されたツールセットの構築に取り組み始めました。その研究成果は、IOHK の広範な論文のライブラリであり、近年のスクリプト言語の概要や、スマートコントラクトのオントロジー、Scorex プロジェクトなど多数あります。

— なぜカルダノを構築するのか、https://why.cardano.org/ja/introduction/motivation/

IOG(IOHK)はカルダノの開発において特に重視する方法論として、下記を挙げている。

学術研究

カルダノは他の多くのブロックチェーンとは異なり、ビットコインをはじめとする他の暗号資産プロジェクトが開発した技術的基盤に依存しない。その代わりにIOG(IOHK)は研究者と共に基礎研究を行い、そのほとんどが最高レベルの国際カンファレンスにおける発表で学術的に査読を受ける。主要コンポーネントや機能性に関する作業は、このような研究により何が可能でどの方法が最適かを見定めることから始まる。

プロトタイピング

研究チームと連携しながら、技術プロトタイピングチームが研究で説明されている通りの機能性とアプローチを具現化する実験を行う（概念実証）。この目的は、「論理的に可能」を「実際に可能」にすることである。またこの間、現実世界での実装から技術的および機能的課題について学びながら、実際の製品を構築する技術仕様の作成を可能にしていく。

技術仕様

研究とプロトタイピングが連携し、想定される機能性と動作を定める技術仕様が作成される。これにより最終的に実装するコードが確実に研究の目指すビジョンを反映し、必要な機能性が組み込まれ、技術的に適したものになる。

形式手法による開発

IOG(IOHK)のエンジニアは開発を行う際、ソフトウェアが想定した通りに正確に作動するかテストするために数学的な形式手法を駆使している。カルダノの開発では航空産業用ソフトウェア・宇宙飛行用システム・大規模なバンキングソフトウェアといったミッションクリティカルなプログラムと同レベルの厳密さを、ブロックチェーン開発で初めて採用している。

関数型プログラミング

IOG(IOHK)では関数型プログラミング言語、特にHaskellを愛用している。関数型プログラミング言語は、他の言語に比べてあいまいさや人的エラーを抑えられるばかりでなく、数学的見地からテストや検証が行いやすいことから、保証性に優れた形式手法の採用という開発方針を補強する。

2017年9月29日にリリース。

プロジェクト開始から2年後の2017年にメインネットが開始し、Byron期が始まる。

Byron期にはIOG(IOHK)の開発するフルノードウォレットである「Daedalus」（ダイダロス）と、Emurgo（エマーゴ）が開発するライトウォレット「Yoroi」（ヨロイ）が配信された。

2020年7月30日にリリース。

Shelley期はネットワークの分散化に焦点を当てている。

Byron期のネットワークはまだ中央集権の状況であったが、Shelley期にはステーキングのシステムが導入されノードがコミュニティによって実行されるようになった。

主なノードは「ステークプール」として稼働し、ADAの保有者からステークの委任を受けてブロックを生成している。 ステークプールがブロックを生成するとネットワークから報酬が発生し、委任者に分配される。

2021年9月12日にリリース。

Goguen期はスマートコントラクトプラットフォームの提供に焦点を当てている。

マルチアセット台帳の実装による独自トークンの発行、スマートコントラクトプラットフォームの実装によるDApps・DeFiアプリケーションの構築が可能となった。

Basho期はプロトコルの最適化・スケーラビリティの改良・ネットワークの相互運用性に焦点を当てている。

スマートコントラクトの改良やメインチェーンと相互運用性を持つサイドチェーンの導入などにより、規模の拡大と大量のトランザクションを伴うアプリケーション導入のサポートを強化する。サイドチェーンでは異なるアカウンティングスタイルを並行して機能させられるようになる。

また、セカンドレイヤー技術である「Hydra」（ハイドラ）の開発も進められている。

Voltaire期はガバナンスに焦点を当てている。

プロジェクトが真に分散化されるために必要な投票システムとトレジャリーシステムをプロトコルに組み込む。

これらVoltaire期の一部は「Project Catalyst」によりShelley～Goguen期にかけて先行的に公開を開始している。

2015年2月10日

カルダノ財団が設立される。

2015年6月1日

IOHKが設立される。

2016年9月13日

カルダノ財団が法人化。

2016年9月25日

カルダノの開発が開始。

2017年3月1日

テストネット0.3が稼働。

2017年7月7日

テストネット0.5が稼働。

2017年9月29日

Byronがリリースされ、メインネットが稼働。

2017年10月2日

専用通貨ADAが暗号通貨取引所Bittrex[13]に上場。

2017年10月14日

東京にて、ローンチを記念するイベント「CARDANO LAUNCH Event」が開催される。

2017年11月1日

ロードマップ[14]が公開される。

2017年11月7日

スペイン・バルセロナのホテル「Hotel Ginebra Barcelona」[15]がADA決済の導入を発表。世界初のADA決済事例となる。

2017年11月20日

韓国の暗号通貨取引所UPbit[16]にて、韓国ウォンでの取引が開始。ADA初のフィアットマーケットとなる。

2017年12月20日

ギリシャのギリシャの国立研究ネットワークGRNET[17]が、大学の学位の証明にCardano Enterpriseを採用することを発表。Cardano Enterprise初のユースケースとなる。

2017年12月23日

大阪の料理店「ふくろうのすばこ」[18]にて、世界初のカルダノ財団立会いによるADA決済が行われる。その様子はFacebookにて動画配信された。

2018年4月

論文「Stake-Bleeding Attacks on Proof-of-Stake Blockchains」公開

2018年5月

・エチオピア政府とMOU締結

・KEVMソフトウェア テストネット開始

・Emurgo、シンガポールに同名の新会社を設立（CEO 児玉 健 氏）、日本に設立されていた会社は「Emurgo Japan」となる。

2018年6月

・Jeff Pollack氏、最高財務責任者としてIOHKに入社

・IOHK、Googleロンドンオフィスの招待を受け訪問

2018年7月

IELE テストネット開始

2018年8月

・論文「Reward Sharing Schemes for Stake Pools」公開

・論文「Marlowe: financial contracts on blockchain」公開

・論文「Account Management and Stake Pools in Proof of Stake Ledgers」公開

・Icarus リリース

2018年10月

・論文「Ouroboros Genesis: Composable Proof-of-Stake Blockchains with Dynamic Availability」公開

・論文「Ouroboros-BFT: A Simple Byzantine Fault Tolerant Consensus Protocol」公開

・論文「The Combinatorics of the Longest-Chain Rule: Linear Consistency for Proof-of-Stake Blockchains」公開

・IOHKとEmurgo、Cardano Fandation議長Michael Parsons氏の問題について公開書面を出す。

・Emurgo、Yoroiリリース

・Emurgo、SOSVとアクセラレーター「dLAB;;emurgo」を発表

2018年11月

・論文「Parallel Chains: Improving Throughput and Latency of Blockchain Protocols via Parallel Composition」公開

・論文「Ouroboros Crypsinous: Privacy-Preserving Proof-of-Stake」公開

・Nathan Kaiser氏、法律顧問としてIOHKに入社

2018年12月

・PlutusFest 開催

・Nathan Kaiser氏（IOHK法律顧問）がCardano Fandation議長に就任

・Manmeet Singh氏（Emurgo最高投資責任者）とDomino Burki氏（Du Lac Capital Ltdの運営パートナー）がCardano Fandation評議員に就任

・Emurgo、メタップスプラスでADAクリプトカード発行

2019年1月

・論文「Proof-of-Stake Sidechains」公開

・Emurgo、大手デジタル投資銀行Y2Xと戦略投資、長期パートナーシップ

・Emurgo Academy IndiaCEOVenkatesan Ellappan就任。

2019年2月

・論文「Sonic: Zero-Knowledge SNARKs from Linear-Size Universal and Updateable Structured Reference Strings」公開

・Emurgo、インドでのブロックチェーン教育ビジネスを開始

2019年3月

論文「Decreasing Security Threshold Against Double Spend Attack in Networks with Slow Synchronization」公開

2019年4月

・Shelley正式仕様が完成、MiamiでIOHK Summit開催、Atala発表

・Emurgo、エクスプローラSeizaをリリース

・Emurgo、Public Chain Technology Allianceに加盟

2019年5月

・Mongoliaの政府とMOU締結

・Emurgo、「焼肉たむら」でADA決済導入

2019年6月

・Shelley セルフノードテストネット稼働

・ジョージア国政府とのパートナーシップ

・Emurgo、デジタル資産活用のためのChamber of Digital Commerceに参加

・吉田 洋介 氏、Emurgo JapanのCEOに就任。

2019年7月

・Smart contract hackathon and meetup in Tel Aviv イスラエルミートアップ

・Emurgo、ステーブルコインより現代の貧困問題を解決するBinanceサポート

2019年8月

・論文「Ouroboros Chronos: Permissionless Clock Synchronization via Proof-of-Stake」公開

・論文「Cryptocurrency Egalitarianism: A Quantitative Approach」公開

・Emurgo、韓国政府公認ゲーム業界団体とMOU締結

2019年9月

・Plutus and Marlowe in the spotlight at WyoHackathon 2019

・ADA上場２周年イベント開催

2019年10月

・IOHK、NewBalanceへ「NB Realchain」システムの開発を発表

・Cardano Fandation、COT Inetworkと決済に関し提携

2019年11月

Shelleyテストネットに向けてスナップショットを実施。

2019年12月

Shelleyテストネット開始。

2020年7月30日

・Shelleyメインネット開始。

・メインネットのノードの運用について、IOG(IOHK)からコミュニティ（ステークプール）への移行が開始。

2020年12月16日

ShelleyからGoguenへの移行のための第1段階であるAllegraアップデートが行われた。

2021年3月1日

ShelleyからGoguenへの移行のための第2段階であるMaryアップデートが行われた。

2021年3月31日

メインネットのノードの運用について、IOG(IOHK)からコミュニティへの完全移行が達成された。[19]

2021年4月30日

IOHK、通信会社World Mobile Groupとの提携を発表。[20]

2021年5月

ShelleyからGoguenへの移行のための第3段階であるAlonzoアップデートについて、専用テストネットによる検証を開始した。Alonzoの最初の専用テストネット「Alonzo Blue」が稼働し、シンプルなスマートコントラクトの検証を小規模の参加者で行う。[21]

2021年6月8日

テストネットにてカルダノ史上最初のスマートコントラクトが実行され、正常に機能したことが確認された。[22]

2021年7月

Alonzoの専用テストネット「Alonzo White」が稼働。参加者を増員しBlueで実施された基本検証を行うことに加え、提携パートナーの開発するDApps・DeFiアプリケーションを用いた検証を開始。

2021年8月

Alonzoの専用テストネット「Alonzo Purple」が稼働、ハードフォークに向けた最終テストを行う。

2021年8月25日

ADAが日本でBITPOINTに上場。日本の取引所としては初の取り扱いとなる。

2021年9月1日

公開テストネットにてAlonzoハードフォークを実施、スマートコントラクトが利用可能となった。

2021年9月12日

メインネットにてAlonzoハードフォークを実施、スマートコントラクトが利用可能となった。

2021年9月25〜26日

イベント「Cardano Summit 2021」をオンラインとオフラインの両方で開催。

2021年11月

IOG(IOHK)とSingularityNET(AGIX)がERC-20 Converterのテストを開始。

2021年12月5日

SundaeSwapがCardanoのスマートコントラクトを使用したDEXをテストネットに公開[23]。

2021年12月7日

AGIX ERC-20 Converterの公開テストを開始[24]。

2021年12月8日

P2P接続ネットワークのセミパブリックテストを開始[25]。

2022年1月20日

SundaeSwapがCardanoのスマートコントラクトを使用したDEXをメインネットでローンチ。[26]。

2022年2月28日

スケーラビリティを強化するノード大型アップデートを実施[27]。

2022年3月28日

dcSpark社がCardanoのEVM互換サイドチェーンMilkomeda C1をローンチ[28]。

2022年4月18日

SingularityNETがAGIX ERC-20 Converterを公開[29]。

2022年6月

IOG(IOHK)がEVM互換サイドチェーンのテストを開始。

2022年9月19日

スマートコントラクトやスケーラビリティを強化するVasilアップデートを公開テストネット（Pre-production）で実施。

2022年9月22日

スマートコントラクトやスケーラビリティを強化するVasilアップデートをメインネットで実施。

2023年2月14日

他チェーンとの相互運用性を強化するValentineアップデートを実施。

2023年5月30日

新たなスマートコントラクト構築ツール『Marlowe』[9]への早期アクセスを開始。

(予定) 2023年

スケーラビリティを強化するChangアップデートを実施予定。

(予定) 2023年 以降

Hydraの初期バージョンをリリース予定。

(予定) 2023年以降

・Voltaireアップデート