暗号化デジタル通貨の開発技術の紹介

現在、すべてのブロックチェーン アプリケーションの中で最も人気のあるアプリケーションは何かと聞かれれば、それは暗号通貨に違いありません。ブロックチェーン関連のさまざまなディスカッショングループを見てみると、さまざまな通貨の市況について一日中議論されています。技術的なディスカッショングループでも、いくつかのホットなトピックを除けば、最も注目を集めるのは、現地通貨の上昇と下降、そしてさまざまなトークンのICOです。

まず、暗号通貨とは何でしょうか?それは何よりもまずデジタル通貨です。ビットコインが登場するずっと前から、「デジタル通貨」「仮想通貨」「電子通貨」などが登場していました。近年、ビットコインの出現により、暗号化された（デジタル）通貨が正式に誕生し、その後、ライトコイン、イーサリアム、ドージコイン、ビットシェアーズ、リップル、ピアコイン、元宝コインなど、数千の暗号化されたデジタル通貨が誕生しました。暗号化されたデジタル通貨は、暗号化アルゴリズムを使用するデジタル通貨であり、現在、英語で暗号通貨と呼ばれています。その主な特徴は、分散化、暗号化および復号化技術、ブロックチェーン技術、コンセンサスメカニズムです。これらの技術はコンセンサスメカニズムを通じて相互にサポートし合い、一体となって、暗号通貨の支払いと取引の独自のセキュリティ、オープン性、追跡可能性を実現します。

暗号化されたデジタル通貨の核となる技術的価値はブロックチェーンです。さまざまな法定通貨が国家の信用によって裏付けられているのと同様に、ブロックチェーンは信用を運びます。信用とは、政府や金融機関による物理的な担保や保証を必要としない信用です。ブロックチェーンがなければ、ビットコインを含むさまざまな暗号通貨は価値がなくなります。

現在、暗号化されたデジタル通貨には主に 3 つのシナリオがあります。 1つは流通と決済に使用されるデジタル通貨です。 2 つ目は、それぞれのネットワーク内の特定の操作に対して料金を支払うことです。トランザクションのプロセスや関連するブロックチェーン リソースの使用中に燃焼される燃料 (ガス) です。ユーザーは、トランザクションを検証し、その開発を促進するために、自分の計算能力を使用してそれを受け取るだけです。 3つ目は、トークンや仮想通貨の役割である、製品やコミュニティの運営に対するインセンティブメカニズムや運営ツールとして機能することです。暗号化されたデジタル通貨は、多くの分散型アプリケーションにおいて非常に重要な役割を果たしていると言えます。

今回の話題に戻り、エルウィン氏はブロックチェーンの代表的な応用分野である暗号化デジタル通貨に関する開発技術について簡単に紹介しました。

1. よく知られている暗号化デジタル通貨の技術システム

以下は、いくつかのよく知られている暗号化デジタル通貨の技術システムの紹介です。

ビットコイン:

ビットコイン技術、シンボルはBTC、コンセンサスアルゴリズムはPoW、プルーフオブワークアルゴリズムにはSHA-256暗号化アルゴリズムが使用され、発行方法はマイニング、マイニングマシンがサポートされ、総額は2100万で一定、ブロック時間は10分、開発言語はC++です。

ライトコイン:

ビットコイン技術は、ビットコインアルゴリズム技術の改善を目指しています。シンボルは LTC、コンセンサス アルゴリズムは PoW、プルーフ オブ ワーク アルゴリズムでは Scrypt 暗号化アルゴリズムが使用されます。発行方法はマイニングマシンによるマイニングで、総量は8400万で一定です。ブロック時間は 2.5 分、開発言語は C++ です。

NXT :

NXT は、シンボル Nxt を持つ新しく設計および開発されたバイナリ トークンです。 NXT は、透明な鍛造を使用して新しいブロックを鍛造する純粋な POS コインです。 Nxt は、100% プルーフ・オブ・ステーク (PoS) メカニズムを備えた最初の電子通貨です。 Nxt は、大量のリソースを消費して「マイニング」することで新しい通貨を生成することはなくなり、代わりに既存のアカウントの残高からブロックを「偽造」し、ブロックを「偽造」することに成功したアカウントに取引手数料を報酬として与えます。 PoS アルゴリズムのこの機能により、スマートフォンや Raspberry Pi などの小型デバイスでも実行できるほど強力になります。 IPOを通じてすべてのコインの配布を完了し、総通貨量は10億、ブロックタイムは60秒、開発言語はJAVAです。

イーサリアム:

イーサリアム技術、シンボルは ETC/ETH (異なるフォーク)、コンセンサス アルゴリズムは PoW、使用されるプルーフ オブ ワーク アルゴリズムは Ethash (Dagger-Hashimoto アルゴリズムの改良版)、発行方法はマイニング、マイニング マシンのサポート、Raspberry Pi でのノード実行のサポート。イーサリアム プラットフォーム上の分散アプリケーションを駆動する暗号化された燃料であるイーサ (ETH) は、マイニングを通じて毎年一定量が発行されます。毎年の発行量は事前販売されたイーサリアムの総量の0.3倍、インフレ率は毎年減少、最新のETHブロックタイムは16秒、開発言語はGOです。

ビットシェアーズ:

BitSharesテクノロジー、コア台帳はグラフェンテクノロジーを採用、シンボルはBTS、コンセンサスアルゴリズムはDPoS、通貨総量は37億です。マイニング前のリリース（初期の BitShares BTS は 2 つの部分で構成され、1 つの部分は PTS 保有者から変換され、もう 1 つの部分はマイニングによって生成され、システム全体は引き続き BTS を保有する投資家に配当を分配し続けます）。 BitShares は定期的な販売を通じて初期通貨を配布し、Counterparty は Proof of Burn (POB) を使用して通貨を発行します。 BTS は、取引手数料やインセンティブの仕組みであるだけでなく、資産取引の重要な担保でもあります。ブロック時間は3秒、開発言語はC++です。

リップル:

リップルテクノロジーは、シンボルXRPを持ち、リップル独自のコンセンサスアルゴリズムを使用し、OpenCoin（現在のRipple Labs）のオリジナルアルゴリズムを採用し、総通貨量は1000億で、プレマイニング方式でリリースされます。その半分は創設者が所有し、一部は取引ゲートウェイに卸売され、少量はリップル プロジェクトを宣伝できるように一般に徐々に配布されます。開発言語はC++です。リップルは世界初のオープン決済ネットワークです。この決済ネットワークを通じて、あらゆる通貨を送金できます。シンプルで簡単、そして高速で、取引の確認は数秒以内に完了します。リップルの別のブランチであるステラ（XLM）は、リップルの創設者の一人であるジェドによって作成されたことは言及する価値があります。 Stellar は、Ripple コードの修正に基づいて作成された Stellar 決済ネットワークの基本デジタル通貨です。総額は1000億で、毎年1％ずつ増加しています。 Stellar Payment Network は Stellar Lumens を基本通貨として使用し、ユーザーはそれを介して任意の通貨を送金できます。リップルとの主な違いは、すべてのマスユーザーを対象としており、現在技術的な改善段階にあることです。

ピアコイン:

PPCoin というシンボルを持つビットコイン技術 (略称 PPC) は、P2P 通貨、つまりピアツーピア通貨にちなんで名付けられています。 PPC の R&D チームは、主要通貨 XPM の R&D チームと同じチームであり、強力な技術力を備え、業界で認められています。マイニング方式は、マイニング マシンによってサポートされ、ブロック時間は 600 秒である PoW プルーフ オブ ワークと PoS プルーフ オブ ステークの組み合わせです。 PPC は、BTC に基づいて改善および最適化された SHA256 アルゴリズムを使用します。 PPC の最大の貢献は、通貨総額の上限なし、年間 1% のインフレ、C++ 言語での開発など、デフレを防ぐ独自の POS 金利システムを生み出したことです。

元宝コイン：

Taiyi Technology社が開発し、シンボルはYBCです。 Yuanbao Coin のオリジナルアルゴリズムは、当時のより革新的なデジタル通貨 YAC から生まれました。 YAC のアルゴリズムは PPC に基づいて変更されました。旧 Yuanbao では、Scrypt-Jane に基づく POW アルゴリズムが使用されていました。元宝コイン第2世代では、POS金利再帰メカニズムが調整されました。元宝貨幣の第3世代では、VPOWメカニズムが革新的に発明されました。新しいYuanbaoはPOWマイニングを完全に停止し、純粋なPOSを採用してネットワークを維持します。コインの配布はVPOW方式で行われます。 VPOW 配布メカニズムは仮想プルーフ・オブ・ワーク メカニズムとも呼ばれ、具体的には他の通貨の POW マイニング パワーを使用して、元宝コインの POW と同様の公正なデジタル通貨発行メカニズムを提供することを指します。 VPOW分配メカニズムと「Babao Pool」割り当て計画を適用することで、市場での元宝コインの購入が増加し、元宝コインは市場でより十分な流動性を維持し、コイン価格を維持し、公正な分配を完了し、元宝コインアプリケーションの円滑な発展を促進することができます。マスターノード分散メカニズム（マスターノード分散インタレスト）を使用すると、ノードネットワークの堅牢性と高可用性を促進できます。通貨総額は300万、ブロックタイムは60秒、開発言語はC++です。

ダッシュ:

Dash は、即時取引をサポートし、ユーザーのプライバシーを保護することを目的としたデジタル通貨です。ビットコイン技術の一分野を使用します。 DashのシンボルはDashです。匿名性のために作られた通貨です。匿名技術を使用して、取引の追跡や照会を不可能にします。事前マイニングなし、11 の暗号化アルゴリズム x11 アルゴリズム (blake、bmw、groestl、jh、keccak、skein、luffa、cubehash、shavite、simd、echo) に基づく非常に安全なハッシュ。ブロック報酬もほとんどのアルトコインとは異なります。ブロック報酬は式によって自動的に決定されます。 PoW + PoS に似たハイブリッド マイニング方式を使用して、マスターノードはマイニング報酬の 10% を受け取ります。ブロックチェーン ネットワークを保護するために、Dark Gravity Wave (DGW) 難易度調整アルゴリズムが初めて導入されました。総額は約2200万、ブロックタイムは2.5分、開発言語はC++です。

2. 暗号化デジタル通貨の基本的な技術システム

通貨の根幹となるのは信頼です。金などの物理的な物体に基づく信頼があり、さらに国家の承認に基づく信頼もあります。通貨の価値安定性と価値保存能力が保証されて初めて、通貨は人々の信頼を得ることができます。

仮想・デジタル時代においては、信頼の問題を解決することに加え、ネットワーク セキュリティもデジタル通貨にとって重要な要素となります。ビットコイン以前の通貨は、物理的な金であれ電子法定通貨であれ、ネットワークセキュリティの問題はありませんでしたが、ハッカー攻撃やクラッキング、技術独占などの不安定なセキュリティ要因がデジタル通貨の発展を大きく制限していました。デジタル通貨は金融セキュリティに対するより高い要件を提唱しています。一方で、デジタル通貨の分散化により、中央集権的な管理や機関による監督が弱まり、問題を止めて修正することは容易ではありません（DAO事件の対応など）。一方、ブロックチェーンやデジタル通貨などの革新的な金融システムは、大きな浮き沈みを経験しておらず、ビッグデータ、ハッカーによる破壊、ネットワーク攻撃の影響に対処できないところがあります。

暗号化されたデジタル通貨の目標は、流動性、保存性、オフライン取引可能性、制御可能な匿名性、偽造不可能、反復不可能な取引可能性、否認不可能という 7 つの特性を備えた、分散型の自動運用経済システムを確立することです。暗号化されたデジタル通貨であるブロックチェーンの技術的基盤は改ざん不可能であり、すべての台帳はオープンで透明性があり、追跡可能です。基本的に、デジタル通貨の流通におけるこれらの技術的な問題を解決します。しかし、デジタル通貨の実際の実装と運用に関しては、信頼とネットワークセキュリティという2つの最も重要な中核要素に対して、より高い要件が課せられています。これら 2 つの要素は、暗号化されたデジタル通貨の技術インフラストラクチャに適用されると、このシステムの発行をサポートし、ネットワーク セキュリティを維持するメカニズムとなります。 PoW、PoS、DPoS など、さまざまなメカニズムがあり、それぞれに長所と短所があります。 PoW はエネルギー消費量が多く、51% 攻撃のリスクがありますが、PoS とプレマイニング方式では、大量のコインが創設者と少数の人々によって保持されることになります。信用基盤は十分に強固ではなく、流動性も不確実です。そのため、包括的なメカニズムが採用されることが多いです。現在多くの研究では、「作業証明メカニズム Pow + 株式証明メカニズム Pos/DPoS」コインが最も完璧であると考えています。どのようなメカニズム戦略を採用するかによって、デジタル通貨の開発の見通しが大きく決まります。

3. 暗号化されたデジタル通貨のための技術プラットフォームの構築

上記では、よく知られている暗号化デジタル通貨技術システムをいくつか紹介しました。独自の暗号化デジタル通貨を構築したいですか?

Elwin は、選択できる 2 つのテクニカル ルートを推奨しています。 1つはブロックチェーンプラットフォームを構築して独自のネイティブデジタル通貨を構築することであり、もう1つは既存のブロックチェーンパブリックネットワークに基づいてデジタル資産とデジタル通貨を作成することです。

オプション 1 : 独自のネイティブデジタル通貨を構築します。ビットコインやさまざまな競合コイン（アルトコイン）を見ると、これらのデジタル通貨で使用されているテクノロジー システムは、ビットコイン、リップル、ビットシェアーズ、フューチャーコインなどのテクノロジー システム、またはこれらのテクノロジー システムの改良版や分岐版にすぎないことがわかります。これらのテクノロジー システムについては、Elwin の以前の記事「ブロックチェーンの主流のオープン ソース テクノロジー システムの紹介」を参照して、いくつかの主要な主流のオープン ソース ブロックチェーン システムの概要を確認してください。これらのネイティブデジタル通貨の主な用途には、取引と支払い、交換手段、抵当手段、インセンティブメカニズム、株式証明、リソース管理などがあります。さらに、さまざまなブロックチェーンシステム自体のいくつかの特性を備えた拡張機能もあります。

主流のブロックチェーンオープンソース技術システムに関しては、エルウィンはビットコインまたはその派生、リップル、フューチャーコイン、ビットシェアーズ、イーサリアムの 5 つの技術アーキテクチャを推奨しています。純粋に通貨ビジネスをしており、将来的に他の派生商品や事業拡大を考えていない場合は、ビットコイン、フューチャーコイン、リップルの方がお勧めです。 GitHub で公開されている関連デジタル通貨のソースコードで各技術システムのコードを変更し、独自の暗号化デジタル通貨を作成することができます。

最初のデジタル通貨を作成するには、まず git からブロックチェーン システムのソース コードをダウンロードする必要があります。たとえば、ビットコインのメインコードを選択できます。 https://github.com/bitcoin/bitcoin から関連するソースコードをダウンロードし、対応するコンパイル環境 (C++ の場合は Linux が推奨) を準備し、対応する開発環境とツールをインストールします (各システムには、インターネット上に詳細なインストール チュートリアル ドキュメントがあります)。

ただし、システムや開発環境の設定、プログラムのコンパイルなどのプロセスはかなり複雑で、落とし穴も多くあります（その多くは環境、依存ライブラリ、バージョンに関連するものなので注意してください）。一般ユーザーが自分で作成することはお勧めしません。開発者の場合、初めてインストールと構成を行う際には 2 ～ 3 日かかることを想定しておく必要があります。

ビットコインの開発を例に挙げてみましょう。 Qt の開発環境です。ソース コードをダウンロードして環境を設定したら、Qt Creator で Bitcoin コア ソース コードを開き、関連ファイルとコンパイラを設定して、Bitcoin コア クライアントのコンパイルを開始します。このステップが完了した後にのみ、それを大胆に独自のデジタル通貨に変換できます。各ソース ファイルを開き、ブロックあたりのコインの数、合計出力、難易度などのパラメータを調整するための対応する場所を見つけます。次に最も重要なポイントは、独自のコインの名前を変更することです。このとき、全文で「bitcoin」または他のビットコイン関連の単語を検索し、ElwinNB などの独自の通貨の名前に変更します。任意の名前を付けることができます。リソース フォルダー内の関連するアイコンを置き換えることを忘れないでください。すべてがうまくいけば、再コンパイル後に新しいコインが正常に発明されます。

初期の頃は、多くのアルトコインがこのルーチンに従い、ビットコインに基づいてテキストを変更したり、いくつかのパラメータを調整したりしていました。彼らの多くは、システム全体と原理を理解しておらず、メインコードさえ読んでいませんでした。その後、誰もが経験を積むと、新しい通貨はいくつかのマイクロイノベーションを検討し、コンセンサスアルゴリズムと暗号化アルゴリズムに調整と最適化を加え、独自の新しいアルゴリズムに革新するでしょう。エルウィン氏は、デジタル通貨もインターネット製品であり、比較的複雑な技術システムに属していると考えています。他の人の成熟したコードに基づいて変更する場合でも、継続的に反復、更新、保守する必要があります。単純なバージョンのフォローアップであっても、フォローアップには常に技術的なリソースを投資する必要があります。したがって、私が前に述べたことは、単なる参入の試みにすぎません。デジタル通貨を本当に維持したいのであれば、コードを注意深く読み、アーキテクチャと原則を理解し、ビジネスと新しい通貨の特性に応じて継続的に最適化および調整する必要があります。

もちろん、これらの単純なルーチンはもはや実行可能ではありません。今、新しいデジタル通貨を発行したいのであれば、そのアルゴリズムに本当に独自の利点と特徴があるか、デジタル通貨（eスポーツコインや文化コインなど）の垂直ビジネスとゲームルールに基づいた優れたモデルを持っているかのどちらかです。そうしないと、人々が新しい通貨に注目し、サポートすることが難しくなります。

オプション 2 は、既存のブロックチェーン パブリック ネットワークに基づいてデジタル資産とデジタル通貨を作成することです。主流のブロックチェーンオープンソース技術システムの観点から見ると、Factomを除いて、他の技術システムを使用してデジタル資産を作成できます。つまり、暗号化されたデジタル通貨の作成をサポートできます。

Ethereum: Ethereum のスマート コントラクトに基づいて、独自のデジタル資産またはデジタル通貨を簡単に作成できます。デジタル通貨の作成と通貨取引の基本機能に加えて、集中型通貨マネージャー、デジタル通貨のブラックリストとホワイトリスト、通貨発行、マイニングの実装、トークンと他の通貨の自動交換もサポートしています。開発言語はSolidityです。 Ethereumの公式サイトのホームページには、仮想通貨契約Token、クラウドファンディング契約Crowdsale、分散型自律組織契約DAOの3つのスマートコントラクトDEMOが掲載されています。その中でも、仮想通貨契約トークンは、暗号化されたデジタル通貨の最適な参照コードとして使用できます。

Ripple と BitShares: 技術的な観点から見ると、Ripple と BitShares のパブリック ネットワークに基づいて、独自のデジタル資産またはデジタル通貨を簡単に作成および管理できます。しかし、現在のリップルのパブリックネットワークは 2B ビジネスに限定されており、銀行や金融機関のゲートウェイとしてしか機能できないようです。このように、一般のプレイヤーはゲートウェイ内で独自のデジタル資産を作成することはできません。 BitShares の分散型オンチェーン取引プラットフォームでは、さまざまな資産にアンカーされたデジタル資産が BitShares 上でペアで発行され、取引されています。 BitShares ブロックチェーンに基づくさまざまなゲートウェイは、ブロックチェーン上の仮想世界と物理世界のさまざまな資産のドッキングを提供します。 Bitcoin とは異なり、BitShares は複数の完全に独立した並列ブロックを拡張およびサポートできます。各ブロックチェーンは他のブロックチェーンにバンドルされたビットコイン資産デリバティブを取引できるため、ブロックチェーン間で価値を移動することが容易になります。 BitShares の資産発行機能により、世界中のユーザーは独自のデジタル資産を非常に低コストで発行し、特定の実資産に固定することができ、さらにプロセスにおいて中央集権的な人間の介入なしにブロックチェーン上で取引転送を実現できます。 BitShares の資産発行および管理機能は非常に強力で、ブラック リストとホワイト リスト、高度なマルチ署名、価格フィード入力、住宅ローンの発行、内部および外部の市場とのやり取り、低レイテンシ、スマート コントラクトの待機条件がすべて 1 つに基づいています。 Ripple と BitShares を使用してデジタル資産を発行する場合、追加のコード開発は必要ありません。

Bubi: Bumeng は、Bubi ブロックチェーンをベースにしたデジタル資産プラットフォームです。 Bumeng プラットフォームで発行されるデジタル資産は、資産流通者間の多者信頼を確立し、ユーザーが購入して使用するデジタル資産の真正性と有効性を確保することができます。 Bumeng には標準化されたプロトコルのセットがあります。 Bumeng プラットフォーム上で開発されたアプリケーションを接続する必要がないため、Bumeng ユーザー間のデータ情報フローと価値フローを相互接続して通信できます。同時に、Bumeng プラットフォームで発行されたデジタル資産はポイントツーポイントで配信できます。 Bumeng との接続は比較的簡単です。 Bumeng は、企業や開発者向けに資産発行、資産譲渡、資産照会などのサービスを提供しており、複数の開発言語をサポートしています。

オプション 2 では、Ethereum ソリューションの利点は、比較的柔軟かつ強力であり、基本的にデジタル通貨とそこから派生したビジネス システムを自由に記述できることです。デメリットとしては、通貨の運用と流通にネイティブデジタル通貨（ガス料金）の消費が必要になることですが、これは考慮する価値があります。 BitSharesについては、デジタル資産の発行および管理機能は非常に充実していますが、ある程度はBitSharesプラットフォームに限定されており、取引手数料（ガス料金）も必要です。 Bumengプラットフォームの利点は、シンプルで使いやすく、無料で使用できる（ガス料金なし）ことですが、欠点は、提供されているインターフェースの機能が十分に豊富ではないことです。

ソリューション 2 は、既存のブロックチェーン パブリック ネットワークのデジタル資産に基づいています。便利ではありますが、ソリューション 1 のように独自のノード グループの構築を考慮する必要がないのが利点です。ただし、各ブロックチェーン システムのフレームワークにある程度制限されていること (実際にはほとんどの場合、ニーズを満たすことができます)、およびパブリック ネットワークのパフォーマンスによってブロックのパフォーマンスが制限されること (さらに、一部のブロックチェーン パブリック ネットワークのメンテナンス停止やハードフォークのリスクも考慮する必要があります) が欠点です。

4. デジタル通貨アプリケーション層の開発

独自のネイティブデジタル通貨システムを構築した後は、公式ウェブサイトやソーシャルメディアを宣伝するだけでなく、対応するマイニングソフトウェア、ICOクラウドファンディングウェブサイト、コミュニケーションコミュニティ、ウォレット、取引市場、その他のアプリケーション層ソフトウェアも開発する必要があります。

マイニング ソフトウェア: これは、対応するマイニング ソフトウェアを必要とする Bitcoin などの Pow ベースのシステム用であり、より専門的なシステムでは、対応するマイニング マシンが必要です。まず、git から既製のマイニング ツール (通常は sha および scrypt アルゴリズムをサポート) とマイニング プールをダウンロードし、名前を変更してコンパイルし、デプロイします。これらは直接使用することもできます。通常は C++ 言語で開発されます。

ICO クラウドファンディング ウェブサイト: 主にデジタル通貨の初期資金を調達するために使用されます。現在、そのほとんどがビットコインとイーサリアムを調達しています。自分で構築することも、Bi Crowdfunding などのサードパーティの ICO クラウドファンディング Web サイトを使用することもできます。開発言語: 主流の Web 開発言語。

コミュニケーションコミュニティ: 主に情報を公開し、通貨ユーザーやトレーダーとコミュニケーションをとるために使用されます。これは、サードパーティのオープンソース コードを使用して直接構築できます。このようなコードはたくさんあります。使い慣れた開発言語に応じて選択してください。開発言語: 主流の Web 開発言語。

ウォレット: これは非常に重要かつ重要なユーザー クライアントです。 UI の設計により多くの時間を費やし、マルチターミナル ウォレットを提供できるようになります。開発言語: 主流のWeb開発言語またはアプリ開発言語

取引市場: 通常、この取引市場は Taobao またはサードパーティの取引市場を通じて提供されますが、このデジタル通貨と他のデジタル通貨との交換を提供するために同様の取引市場を開発する可能性も排除されません。開発言語: 主流の Web 開発言語。