Kaiaのネットワークアーキテクチャ

Kaiaのアーキテクチャは、主に3つのネットワークに構造化されています：コアセルネットワーク（CCN）、エンドポイントノードネットワーク（ENN）、およびサービスチェーンネットワーク（SCN）。

コアセルネットワーク（CCN）

CCNは、取引の実行とブロックの生成を担当するコアセルで構成されています。各コアセルには通常、コンセンサスノードと複数のプロキシノードが含まれています。コンセンサスノードは提出された取引を検証し、有効な取引を実行してブロックチェーンの整合性と一貫性を確保します。プロキシノードは取引とブロックをネットワーク全体に伝播するのを支援し、通信効率を向上させます。

エンドポイントノードネットワーク（ENN）

ENNは、分散型アプリケーション（dApps）やサービスチェーンがKaiaブロックチェーンとやり取りする入口として機能するエンドポイントノードで構成されています。これらのノードは、開発者やユーザーがブロックチェーンデータを読み取り、ネットワークに直接トランザクションを送信するためのRemote Procedure Call（RPC）APIを公開しています。エンドポイントノードは、ブロックチェーン台帳の完全なコピーを維持し、ブロックチェーンサービスへのアクセスを容易にしています。

サービスチェーンネットワーク（SCN）

SCNには、Kaiaメインネットワークに接続された補助ブロックチェーンであるサービスチェーンが含まれています。サービスチェーンは、より高いトランザクションスループットや専門のコンセンサスメカニズムなど、特定のアプリケーション要件を満たすように設計されています。これにより、開発者はカスタマイズされたソリューションを展開しながら、メインのKaiaネットワークとの相互運用性を維持できるスケーラビリティと柔軟性を提供します。

コンセンサスメカニズム：最適化されたイスタンブールBFTおよびその実装

Kaiaは、高速な取引確定性を実現し、ネットワークの完全性を維持するためにイスタンブールビザンチン容認（IBFT）コンセンサスアルゴリズムの最適化バージョンを採用しています。IBFTは、悪意のある行為者が存在しても、ネットワークがブロックチェーンの状態に合意に達することを可能にするコンセンサスメカニズムであり、ノードのうち1/3未満が故障しているか、侵害されている場合でも合意を形成します。

Kaiaの実装では、コンセンサスプロセスは、一連のステップを経て行われます:

指定された提案者ノードは、確定的に選択され、保留中の取引を含む新しいブロックを作成し、ネットワークにブロードキャストします。提案されたブロックを受け取ると、検証ノードは、取引の正確性やプロトコル規則への遵守を含むブロックの有効性を検証する事前準備段階に入ります。

バリデータは、自分がブロックを検証し、それをブロックチェーンに追加する準備ができていることを他のバリデータに承認するために、ブロックの承認を他のバリデータにブロードキャストします。典型的には、バリデータのスーパーマジョリティ（通常は三分の二）が準備されたメッセージを送信した後、バリデータはコミット段階に進み、ブロックを最終的に確定するためにコミットメッセージをブロードキャストします。コミットメッセージのスーパーマジョリティを受信した後、バリデータはブロックを自身のブロックチェーンのローカルコピーに追加し、即座のトランザクションの確定を達成します。

この最適化されたIBFT実装により、Kaiaは1秒のブロック時間を維持し、迅速なトランザクション処理と高いスループットを確保します。

Kaiaのパフォーマンス指標

Kaiaのアーキテクチャとコンセンサスメカニズムは、その注目すべきパフォーマンス指標に貢献しています。

• トランザクションスループット: Kaiaのメインチェーンは、少なくとも1秒あたり4,000件のトランザクションを処理することができます。この高いスループットは、迅速なトランザクション処理とスケーラビリティを必要とする実世界のアプリケーションをサポートします。
• ブロック生成時間ネットワークは一秒間の一貫したブロック生成時間を維持します。この低レイテンシは、トランザクションが迅速に確認され、ユーザーエクスペリエンスとアプリケーションの応答性が向上します。
• ファイナリティ: Kaiaは即時取引確定を実現し、取引がブロックに含まれるとすぐに最終確定および不可逆的と見なされます。この特性は、取引の確実性が重要な金融サービスやサプライチェーン管理などのアプリケーションにとって重要です。

ハイライト

• Kaiaのネットワークは、コアセルネットワーク（CCN）、エンドポイントノードネットワーク（ENN）、およびサービスチェーンネットワーク（SCN）の3つの主要コンポーネントに構造化されています。
• コアセルネットワークは、コンセンサスとプロキシノードを通じて取引の実行とブロックの生成を保証します。
• エンドポイントノードは、RPC APIおよび完全な台帳メンテナンスを介して、ユーザーと開発者にブロックチェーンデータやサービスへのアクセスを提供します。
• サービスチェーンネットワークは、Kaiaメインネットにリンクされた補助ブロックチェーンによるスケーラビリティとカスタマイズを可能にします。
• Kaiaは最適化されたイスタンブールBFTコンセンサスメカニズムを採用し、4,000 TPS、1秒のブロックタイム、そして即時確定を実現しています。