こんにちは。DW3です。
Polkadot（ポルカドット）とは、独立したブロックチェーンを繋ぐことで、分散型のWeb世界の実現を目指すプロジェクトです。
Polkadotの開発には、イーサリアムの共同創設者兼元CTOであるギャビン・ウッド氏が関わっています。
Polkadotは2020年5月26日にローンチされたばかりの新しいブロックチェーンですが、そのネイティブトークンであるDOTは時価総額ランキング12位と人気の高い仮想通貨です。
この記事では、Polkadotの仕組みや将来性について詳しく解説します。
- Polkadot（ポルカドット）の概要が分かります。
- Polkadot（ポルカドット）の仕組みが分かります。
- Polkadot（ポルカドット）の将来性について理解できます。
- Polkadot（ポルカドット）について興味がある方。
- DOTの購入を考えている方。
- Polkadot（ポルカドット）の将来性が知りたい方。
- Polkadot（ポルカドット）についての豊富な文献（英文）を調査しまとめました。
- 投資対象としての仮想通貨だけではなく、テクノロジーとしてのブロックチェーンを研究している筆者による調査レポートです。
- ブロックチェーン専門家の第三者的視点を交え、記事の信憑性を確認しています。
それでは解説していきます。
Polkadot（ポルカドット）とは
Polkadot（ポルカドット）は、ブロックチェーンの相互運用性を高めることで、分散型のインターネット（Web3）の実現を目指すプロジェクトです。
複数のブロックチェーン（パラチェーン）が中央ブロックチェーン（リレーチェーン）に接続する構造になっており、他のブロックチェーンとはブリッジ機能でやり取りを可能とします。
独自通貨のDOTという暗号資産（トークン）を発行しており、ネットワーク内で様々な役割を果たします。
| 名称 | ポルカドット（Polkadot） |
| 通貨シンボル | DOT |
| 現在の価格 | ¥695.95 |
| 時価総額 | ￥868,655,143,937 |
| 時価ランキング | 12位 |
| 取扱主要取引所 | Binance Coinbase Kucoin Kuraken 他 |
| 公式メディア | ホームページ YouTube |
出典：https://coinmarketcap.com/ja/currencies/polkadot-new/
Polkadot（ポルカドット）は、スイスのWeb3 Foundation（Web3財団）が開発しています。
Web3財団は、次世代のインターネット「Web3.0」の実現を目標に活動している団体です。 Ethereumの共同設立者であるGavin Wood（ギャビン・ウッド）氏らによってWeb3財団が設立されました。
主なプロジェクトには、Polkadot（ポルカドット）やKusama（クサマ）などがあります。
PolkadotのKusama（クサマ）は、Substrateで構築されたPolkadotと似た環境のブロックチェーンです。
開発者がアイデアなどを試す実験場的な役割をします。
2019年にEthereumの共同創設者でもあるGavin Wood氏によって設立され、パラチェーンオークションがPolkadotよりも先行して実施されるなどの特徴もあります。
ギャビン・ウッド（Gavin Wood）氏とは？
イギリス出身でマイクロソフトに勤めていたコンピュータ科学者で、イーサリアムの共同設立者の1人です。
スマートコントラクトのプログラミング言語であるSolidityの開発や、イーサリアム仮想マシンの技術を定義しました。
2016年にイーサリアムプロジェクトからは離れ、ブロックチェーン開発会社Parity TechnologiesやWeb3財団を設立しています。
Polkadot（ポルカドット）の特徴
Polkadotの特徴は以下4つです。
- フレームワークを使ってブロックチェーンを作れる
- 相互運用性を重視
- スケーラビリティ問題を解決する
- セキュリティを共有できる
それぞれについて解説していきます。
フレームワークを使ってブロックチェーンを作れる
Polkadotでは、Substrate（サブストレート）というフレームワーク（開発キット）を使って相互運用性のあるブロックチェーンを簡単に作れます。
Substrateはポルカドットの創設者であるギャビン・ウッド氏が率いるParityによって開発されました。
Substrateで作ったブロックチェーンはPolkadotと互換性があり、パラチェーンとして簡単に機能できますが、Polkadotに接続していなくても動作します。 また、Polkadotに接続するためにSubstrateで作る必要もありません。
Substrateで作られたブロックチェーンの例
Substrateで作られたパラチェーンには、以下のようなブロックチェーンがあります。
- Astar Network：日本発のパラチェーン
- ChainX：ポルカドットのDEXのような役割を果たし、BitcoinやEthereumなどの交換を可能とする
- Moonbeam：イーサリアムと互換性を持つスマートコントラクトプラットフォーム
相互運用性を重視
従来のブロックチェーン（例えば、BitcoinやEthereum）では、お互いに仕組みが違うために通信ができません。
各ブロックチェーンは独立しており相互運用性が無いため、利便性が低い状況です。 このことから、相互運用性は今後のブロックチェーンの課題となっています。
Polkadotでは、中央に存在するリレーチェーンとサブチェーン（パラチェーン）が連携することで、相互運用性（インターオペラビリティ）を実現しています。
また、Polkadotのブリッジ機能を使って他のインターオペラビリティプロジェクトとも連携可能（例えば、Bitcoin、Ethereum、Cosmosなど）であることが実証済みです。
スケーラビリティ問題を解決する
ブロックチェーン技術において、スケーラビリティ問題が課題となっています。
スケーラビリティ問題とは、1つのブロックの中に書き込める取引データの数が決まっていることで起こる障害のことです。 この障害が起こってしまうと処理速度が低下し、送金が遅延します。
他には、送金手数料が高騰してしまうなどの問題も発生しました。
このようなスケーラビリティに対する対策として、以下のようなアイデアが考えられてきました。
- ブロックの容量を拡大
- 取引データを縮小
- ブロックが生成される時間を短縮
- ブロックチェーンの外で取引を行う
Polkadotでは、Polkadotのリレーチェーンに接続する複数のパラチェーンがデータを処理するので、スケーラビリティ問題が解決されるとしています。
セキュリティを共有できる
Polkadotのパラチェーンは、リレーチェーンのセキュリティを共有することが可能です。
この機能をPolkadotでは「Pooled Security」と呼んでいます。
Polkadotでは、異なるシステムを持つ複数のパラチェーンが一つのネットワーク内に存在しているため、セキュリティが脆弱なパラチェーンが一つでも存在すると、ネットワーク全体のセキュリティに影響が及びます。
セキュリティを共有することで、Polkadotのネットワーク全体を保護することを可能にしています。
Polkadot（ポルカドット）の仕組み
Polkadotのネットワークは、大きく分けて3種類の部位によって構成されています
- 中核に位置する「リレーチェーン」
- リレーチェーンとつながる「パラチェーン」
- パラチェーンと他のブロックチェーンを橋渡しする「ブリッジ」
ADA（エイダコイン）はCardano（カルダノ）のブロックチェーンネットワーク上で取引できるネイティブトークン（独自通貨）です。
ここからは、以上の各部位を解説します。
中核に位置する「リレーチェーン」
Polkadotは、異なるブロックチェーンを相互に連携できるプラットフォームです。
その中核に位置するのが「リレーチェーン」というブロックチェーンです。
リレーチェーンは、Polkadotプロジェクトとは別に作られる「パラチェーン」などと接続し、ネットワーク全体のセキュリティやコンセンサスメカニズムを提供します。
4つの役割で動くコンセンサスアルゴリズム
リレーチェーンは、NPoS（Nominated Proof-of-Stakeの略で、PoSの派生形）というコンセンサスアルゴリズムで動作します。
PoSでは、ガバナンストークン保有者はバリデーターとしてネットワークに参加しますが、NPoSでは、DOT保有者はバリデーターかノミネーターに分かれて参加します。
バリデーターは、パラチェーンから送られてくるデータ（パラブロック）を検証し、正しいものだけを承認してリレーチェーン上に記録する役割です。
ノミネーターは、信頼性や実績のあるバリデーターを選択し、保有するDOTを委任して支援することで、バリデーターから報酬の一部を受け取れます。
他には、
- コレーター：トランザクションを収集してデータ（パラブロック）を生成しバリデーターへ渡す
- フィッシャーマン：パラチェーンの不正を見つけて報告する
などの役割もあります。
リレーチェーンとつながる「パラチェーン」
パラレルブロックチェーン（パラチェーン）は、ネットワーク中心のリレーチェーンに接続する個別のブロックチェーンで、それぞれ独自のブロックチェーンを作ります。
パラチェーンのデータ（パラブロック）は、コレーターによってリレーチェーンに渡り、バリデーターによって検証されるため、セキュリティや相互運用性が保証されます。
また、パラチェーンは、XCMP（クロスチェーンメッセージパッシング）というプロトコルを通じて、他のパラチェーンと情報やトークンなどを交換可能です。
これにより、異なるブロックチェーン間でスムーズなやり取りが可能になります。
パラチェーンスロットオークション
パラチェーンスロットオークションとは、パラチェーンのスロット（接続枠）を決めるためのオークションのことです。
パラチェーンのスロット数は最大で約100個に決まっており、オークションでパラチェーン候補のプロジェクトがDOTトークンによって、最も高い入札額を出したプロジェクトがスロット（接続枠）を獲得します。
また、スロットオークションではクラウドローンという仕組みが導入されており、DOT保有者であればプロジェクトを支援する形で間接的にオークションに参加可能です。
クラウドローンでは、好きなパラチェーン候補のプロジェクトにDOTを貸し出し（一定期間のロックアップ）、その報酬としてそのパラチェーンのトークンを受け取れます。
パラチェーンと他のブロックチェーンを橋渡しする「ブリッジ」
ブリッジは、他のブロックチェーン（例えば、Bitcoin、Ethereumなど）とパラチェーンを繋ぐ機能です。
他のブロックチェーンとの間でデータや価値を転送できるようにすることで、ブロックチェーンの相互運用性を高めます。
例えば、ブリッジには以下のようなプロジェクトがあります。
- Interlay：Bitcoinとのブリッジ
- Bifrost：EOSとのブリッジ
- Moonbeam：Ethereumとのブリッジ
Polkadot（ポルカドット）とCosmos（コスモス）との違い
高い相互運用性を目指すプロジェクトにはCosmosというプロジェクトも存在します。
PolkadotとCosmosの違いは主に以下の2つです。
- Polkadotは、リレーチェーンが中央に存在し、パラチェーンを管理するような形に対して、Cosmosは独立した各ブロックチェーン（ゾーン）がルールやコンセンサスを決める。
- Polkadotは、パラチェーンオークションでパラチェーンを決めるが、Cosmosではゾーンのオークションが無く数の上限もない。
Polkadotは集権的ですが、パラチェーンはリレーチェーンのセキュリティなどを共有できるのに対し、Cosmosは分散的で、ルールやコンセンサスなどを各ゾーンで用意する必要があります。
Polkadot（ポルカドット）の将来性
これまで、Polkadotについて詳しく解説してきましたが、将来性はどうなのでしょうか。
考えられるポイントは以下の2つです。
- パラチェーンのプロジェクトが、ネットワーク全体の将来に影響を与える
- ネットワークが拡大する
パラチェーンのプロジェクトが、ネットワーク全体の将来に影響を与える
Polkadotは、ブロックチェーンの相互運用性を高めることを目的としたプロジェクトです。
ネットワークには複数のパラチェーンが存在し、各パラチェーンが発展や注目を集めた場合、ネットワークの中心であるPolkadotにも影響するでしょう。
他のチェーンへの相互運用性が高まり、利便性が向上していけば、DOTトークンの需要も増大する可能性があります。
ネットワークが拡大する
リレーチェーンへと接続するパラスロットは約100枠用意されており、今後枠の数は増える可能性もあります。
現在（2023年3月時点）では41のプロジェクトがパラスロットオークションで決まっており、まだ半数以上がこれから決まる予定です。
Polkadotの仕組み上、エコシステムの規模は今後も拡大していきます。
最後に
最後までお読みいただきありがとうございました。
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