Web3について学ぼう問題集③

ChatGPTで作成した一問一答の問題集です。

ただ、模擬解答以外にも解答が存在するケースがありますので、よかったらコメントなどで教えてください。

また、chatGPTの回答をチェックしてはおりますが、気になる点等ありましたらコメントいただけましたら、非常にありがたいです。

Q1　ウェブブラウザ上で高速に実行できるように設計されたバイナリインストラクションフォーマットで、JavaScriptのパフォーマンス制約を克服する目的で開発された技術は何でしょうか？

Q2　ソフトウェアやアプリケーションを隔離し、安全にテストや実行ができるように設計された仮想環境は何と呼ばれますか？

Q3　複数の参加者が自分たちの秘密データを保持したまま、共同で計算を行い、結果だけを公開するための暗号技術は何と呼ばれますか？

Q4　分散型ネットワークにおける、新しいトランザクションを検証し、ブロックを採掘することによって、ネットワークのセキュリティを保つ役割を持つノードは何でしょうか？また、自己資金を投入することによって、ネットワークのセキュリティに寄与することが求められることがある、このノードの名称は何でしょうか？

Q5　ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させるために提案された、トランザクションをブロックチェーン上で処理せず、別のチェーン上で処理する技術は何でしょうか？

A1　WebAssembly（wasm）

解説: WebAssembly（略称: wasm）は、ウェブブラウザ上で高速に実行できるように設計されたバイナリインストラクションフォーマットです。wasmは、主にJavaScriptのパフォーマンス制約を克服する目的で開発されました。JavaScriptよりも低レベルな言語であるため、より効率的な実行が可能となります。

WebAssemblyの主な特徴は以下の通りです：

1. 高速実行: wasmは、最適化されたバイナリフォーマットで提供されるため、ブラウザが迅速に解釈・実行できます。

2. 低レベルな言語: wasmは、JavaScriptよりも低レベルな言語であり、メモリ管理やリソースの効率的な利用が可能です。

3. 言語の中立性: wasmはC、C++、Rustなど、様々な言語からコンパイルされることができます。これにより、開発者は自分に適した言語を選んでプログラムを作成することができます。

4. セキュリティ: wasmは、安全なサンドボックス環境で実行されるため、ウェブアプリケーションのセキュリティが向上します。

WebAssemblyは、ウェブアプリケーションのパフォーマンス向上や、従来のウェブ技術では難しい高度な機能の実装に役立ちます。また、ブラウザでのゲームや複雑なグラフィックス、マルチメディア処理など、リソースが重要なアプリケーションにおいても、WebAssemblyは効果を発揮します。

A2　サンドボックス環境

解説: サンドボックス環境とは、ソフトウェアやアプリケーションを隔離し、安全にテストや実行ができるように設計された仮想環境です。この環境では、実行されるプログラムがシステム全体に影響を与えることなく、制限された範囲内で動作します。これにより、セキュリティ上のリスクを最小限に抑えることができます。

サンドボックス環境は、以下のような用途で利用されます：

1. セキュリティテスト: 不審なソフトウェアやマルウェアの挙動を調査する際に、サンドボックス環境で安全に実行できます。

2. アプリケーション開発: 開発中のアプリケーションを、システム全体に影響を与えずにテストできます。

3. ウェブブラウザのセキュリティ: ウェブブラウザは、WebAssemblyやJavaScriptなどのコードをサンドボックス環境で実行することで、ユーザーのシステムを保護します。

サンドボックス環境は、コンピューターセキュリティやアプリケーション開発の分野で重要な役割を果たし、安全で効率的な作業をサポートします。

A3　マルチパーティ計算（MPC）

マルチパーティ計算（MPC）は、複数の参加者が共同で計算を行う暗号技術の一種です。MPCは、各参加者が秘密のデータを持ち寄り、そのデータを用いて共同で計算を実行することができます。重要な点は、計算結果は公開されるものの、各参加者の秘密データは他の参加者に漏れることがないように設計されていることです。

マルチパーティ計算は、プライバシーを保護しながらデータ解析や情報共有を行いたいシナリオで役立ちます。例えば、複数の企業が競合にならずに協力して市場調査を行う場合や、機密性の高い医療データを用いて共同研究を進める場合などに適用されます。この技術は、プライバシー保護とデータ活用の両立を実現するため、様々な分野で利用されています。

A4　バリデータ(validator)

そのノードは「バリデータ(validator)」と呼ばれます。バリデータは、分散型ネットワークの中核として、ネットワークのセキュリティと信頼性を確保するために不可欠な役割を果たしています。また、バリデータには、自己資金を投入することによって、ネットワークのセキュリティに寄与することが求められることがあります。

具体的には、バリデータは、ブロックチェーンのプロトコルに従ってトランザクションを検証し、検証されたトランザクションを含む新しいブロックを採掘するために、自己資金を投入する必要があります。そして、採掘されたブロックがネットワーク上で承認されるためには、そのブロックがバリデータ全体のコンセンサスによって承認される必要があります。

バリデータは、分散型ネットワークの中核として、ネットワークのセキュリティと信頼性を確保するために不可欠な役割を果たしています。また、バリデータには、ネットワークに参加する誰でもなることができますが、一般的には、ネットワークの信頼できる参加者が選ばれる傾向があります。

A5　ロールアップ(Rollup)

ロールアップ(Rollup)とは、ブロックチェーンのスケーラビリティ問題を解決するために提案された技術の一つで、オフチェーンスケーリング技術の一つです。

ロールアップは、トランザクションを実際にはブロックチェーン上で処理せず、別のチェーン(ロールアップチェーン)上で処理することで、ブロックチェーンの負荷を減らし、スケーラビリティを向上させることができます。ロールアップチェーンは、ブロックチェーンのようにセキュリティが高く、不正なトランザクションを排除するために、スマートコントラクトなどの機能を持ちます。

具体的には、ロールアップでは、トランザクションのデータをまとめた「バッチ」を作成し、ロールアップチェーンに送信します。ロールアップチェーンでは、バッチ内のトランザクションを処理し、最終的な結果をロールアップチェーン上に格納します。そして、ブロックチェーン上には、バッチのハッシュ値やステートルートなど、必要な情報だけを格納することで、ブロックチェーンのスペースを節約します。これにより、ブロックチェーンの処理速度やスケーラビリティが向上し、より多くのトランザクションを処理することができます。

ただし、ロールアップにはいくつかの課題もあります。例えば、ロールアップチェーンがブロックチェーンよりも脆弱であるため、ロールアップチェーンが攻撃された場合、ブロックチェーンに影響を与える可能性があります。また、ロールアップチェーンに格納されたトランザクションの情報は、ブロックチェーンに格納された情報よりも遅れて更新されるため、リアルタイムな情報を得ることができないという課題もあります。