イーサリアムのYellowPaperを読んでみた #1

イーサリアムのYellowPaperを読んでみた #1

最近、本気でイーサリアムを勉強しようとイーサリアムのイエローペーパーを翻訳して読んでます。
ほとんどはdeeplを使ってますが、時々自分なりに翻訳してます。参考としてどうぞ！間違ってたらぜひ教えてください。

Abstract, 概要

ブロックチェーン・パラダイムは、暗号で保護されたトランザクションと組み合わせることで、ビットコインをはじめとする数多くのプロジェクトでその有用性が実証されてきました。
このようなプロジェクトは、分散化されたシングルトンのコンピュータリソース上で動く単純なアプリケーションです。
このようなパラダイムを、状態共有を行うトランザクション・シングルトン・マシンと呼ぶことができます。

イーサリアムは、このパラダイムを一般化した形で実装します。
さらに、Ethereumは複数のリソースを提供することができます。それぞれのリソースは個別の状態と操作コードがありますが、メッセージ・パッシング・フレームワークを通じて他のリソースと相互作用できます。
その設計、実装上の問題、提供される機会、そして想定される将来のハードルについて説明します。

1. Introduction, はじめに

世界のほとんどの地域でユビキタスネットワーク接続が可能になり、グローバルな情報伝達が信じられないほど身近になりました。
ビットコインのようなテクノロジーに根ざした動きは様々な力を実証しました。それはビットコインそのものの力、コンセンサスメカニズムと、インターネットを利用して世界中で共有できる、実質無料の分散型の価値伝達システムを作ることが可能であることです。
このシステムは、暗号的にセキュアなトランザクションベースで動く状態遷移マシンの特殊なバージョンと言えます。
Namecoinのような後続のシステムは、このオリジナルの通貨アプリケーションを、単純な形ではあるが他のアプリケーションとして応用しています。

イーサリアムは、すべてのトランザクションベースの状態遷移マシンの概念を構築するための汎用的な技術を構築しようとするプロジェクトです。
さらにEthereumは、信頼できるオブジェクトメッセージングコンピューティングフレームワークという、これまで主流ではなかったコンピュートパラダイム上でソフトウェアを構築するための、緊密に統合されたend-to-endのシステムをエンド開発者に提供することを目的としています。

1.1. Driving Factors, 推進する要因

このプロジェクトには多くの目標があります。一つのキーとなる目標は、個人間で信頼する必要なしにトランザクションの合意を行うことをアシストすることです。
これには様々な理由で問題になる可能性があります。地理的に離れていること、インターフェースの難しさ、もしくは互換性の問題、不本意なもの、費用、不確実性、不便、または既存のレガシーシステムとの問題などがあります。
高機能で曖昧さのない言語で作られる、合意が効率よく自律的に行われることが期待できる状態遷移システムを定義することで、私たちはイーサリアムの目的に手段を提示できます。

この提案するシステムでの取引は、現実世界ではあまりみられないいくつかの属性を持ちます。
処理の間違いは大体見つけるのが難しく、何も考えていないアルゴリズムインタプリタから自然に来ます。
透明性、つまりある状態や判断がどのようにして得られるかを、トランザクションログやルール・命令コードで正確に見ることができるようにするには、人間ベースのシステムでは情報不足で曖昧になることが多く、また偏見も捨てられないため完璧には実現しません。

まとめると、私たちはユーザがどのような個人、システム、組織と相互作用しても、起こりうる結果とその結果がどのようにもたらされるかについて絶対的な自信をもって実行できることを保証できるようなシステムを提供したいと考えています。

1.2 Privious Work, 以前の取り組み

2013年11月下旬に、ブテリンが初めて本研究の核心部分を提案しました。
今では多くの点で進化していますが、チューリング完全な言語と事実上無制限のトランザクション間ストレージ機能を持つブロックチェーンという重要な部分は変わっていません。
DworkとNaorは、インターネット上で価値の信号を送信する手段として、暗号による計算量の証明(「Proof-of-Work」)を使用した研究を初めて行いました。
その価値の信号は、通貨としてではなく、スパム防止メカニズムとして使用されていましたが、基本的なデータチャネルが強力な経済信号を伝送する可能性を決定的に示しており、受信者が信頼に頼ることなく物理的な主張を行えることを可能にしていました。
Backはその後、同様のシステムを開発しました。

proof-of-workをセキュアな通貨として活用した最初の事例は、Vish-numurthyらによるものでした。
この例では、トークンはP2Pのファイル取引を抑制するために使用され、「消費者」が「供給者」にサービスの対価としてマイクロペイメントを行う機能を提供しました。
proof-of-workのセキュリティモデルは、デジタル署名と台帳によって強化され、過去の記録が破壊されないように、また悪意のある利用者が支払いを偽造したり、サービスに不当に不満を抱いたりしないようにしていました。
その5年後、Nakamotoがproof-of-workによるセキュアで、より広い目的で使われであろう価値のあるトークンを発表しました。
このプロジェクトの成果であるビットコインは、世界で初めて広く採用された分散型の取引台帳となりました。

ビットコインの成功を受けて、他のプロジェクトが立ち上がりました。アルトコインはプロトコルに修正を入れ、数多くの通貨を生み出しました。
アルトコインの中でのベストは、Sprankelで取り上げられているライトコインとプリムコインです。
他のプロジェクトでは、プロトコルのコアバリューのコンテンツメカニズムを取り出して再利用しようとしていました。Aronによると、分散化された名前解決システムを目指したNamecoinプロジェクトなどが挙げられます。

他のプロジェクトはいまだに、システム内の大量の価値と、コンセンサスメカニズムにかかる膨大な計算量を活用して、ビットコインネットワークそのものを開発しようとしています。
Willettが最初に提唱したマスターコインプロジェクトは、コアプロトコルに多くの補助的な部品を利用することで、ビットコインプロトコルの上に多くの高レベルの機能を追加した、よりリッチなプロトコルを構築することを目的としています。
Rosenfeldらが提唱したカラードコインプロジェクトも方向性は似ていますが、より分かりやすい戦略をとっています。これは、ビットコインの基本通貨の偽造性を打破するために、取引のルールを装飾し、「クローマウォレット」と呼ばれるプロトコルに対応した特別なソフトウェアを使ってトークンの作成と追跡を可能にするものです。

分散化をあえてしないRippleによってブロックチェーンの取り組みが落ち着くようになりました。RippleはBoutellierとHeinzenによって提案され、国際的な通貨交換を求めて作られました。事実上、新しい金融決済システムを構築しようとしています。
これは、分散化という前提をなくせば、高い効率性が得られるということを実証しています。

スマートコントラクトの早期の研究はSzaboとMillerによって行われました。
1990年代頃には、アルゴリズムによる合意の執行が、人間どうしの活動において重要な力となり得ることが明らかになっていました。
そのようなシステムを実現する具体的なシステムは提案されていませんでしたが、法律の未来がそのようなシステムに大きく影響されることが予見されました。
この観点から、イーサリアムは暗号による法(crypto-law)のようなシステムの一般的な実装として見なすことができます。
本論文で使用されている用語のリストは、付録Aを参照してください。

2へとつづく。。