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QURASの構造とは

QURAS

筆者がプロジェクトに参加しているQURASについて、具体的に発表できる進捗が増えてきました。本記事は、公式Mediumをベースに、QURASブロックチェーンの構造についての紹介記事になります。ベースとなっている公式情報は、以下のリンクをご覧ください。

Medium:Structure of QURAS(2019年5月5日)

はじめに

QURASの技術は、利用者のプライバシーを守ることを目指しています。利用者のプライバシーを守るためには、主に、ゼロ知識証明とリング署名の2つの匿名化技術を利用します。これらの技術は、送金やスマートコントラクト実行の利用者のプライバシーを保護します。QURASプラットフォームの関数ライブラリは、暗号化技術の知識がなくても開発者がQURASに関する匿名のアプリケーション/機能を開発できるという点で優れています。

QURASブロックチェーンのシステムについては、以下の図をご覧ください。

QURASブロックチェーンシステム

QURASブロックチェーンシステム

QURASブロックチェーンの構造

上記の図では、ブロックチェーンにおいてフルノード(Full Node)、ライトノード(Lite Node)、コンセンサスノード(Consensus Node)が存在しています。ブロックチェーンが維持されるためには、コンセンサスノードが必要になります。コンセンサスノードはブロックチェーンのブロックを生成するノードになります。トランザクションの検証と、スマートコントラクトの実行をコンセンサスノードで行います。

フルノードの役割は、発生したトランザクションの検証とブロードキャストを進めることです。これにより、ウォレットやとWebサイトのエンジンとして機能します。フルノードは、現在zk-SNARKs(ゼロ知識証明)が実装され、あらゆる種類のトランザクションを提供することができます。ライトノードは、PC向けの軽量ウォレットのエンジンになります。ライトノードは、すべてのブロックチェーンのブロックをダウンロードしないため、ストレージの容量要件が少なくてすみます。ライトノードは単独で使用するように設計されているため、機能が制約されており、ウォレットに必要な機能のみが実装されています。

P2P通信の構造

ブロックチェーンは、特定のサーバーを持たず、P2Pですべてのノードと接続して動作するシステムです。つまり、QURASブロックチェーンもすべてのノードがP2Pを使用して通信します。通信する場合は、まずQurasMessageをカプセル化します。QurasMessageの内訳は、以下で構成されます。

  • Network Type (Magic)- ネットワーク種別
  • Command – コマンド
  • Checksum – チェックサム
  • Body (Payload) – 本体(ペイロード)

QURASブロックチェーンのノード間のメッセージの詳細については、QURASテクニカルペーパーをご覧ください。

QURASウォレットの構造

QURASブロックチェーンには2種類のコインが存在します。匿名と公開の送受信です。公開アドレスではECC暗号化を用い、秘密鍵と公開鍵を生成して、アドレスを生成します。アドレス生成処理に関しては以下のダイアグラムをご覧ください。

公開アドレスの生成プロセス

公開アドレスの生成プロセス

匿名ウォレットのアドレスは、zk-SNARKsとリング署名向けの2種類のアドレスが生成されます。

トランザクションの構造

トランザクションは、以下の種類で構成されます。

  • Transaction Type – トランザクションの種類
  • Version – バージョン
  • Transaction Attribute – トランザクションの属性
  • Coin Reference – コインリファレンス
  • Transaction Outputs – トランザクション出力
  • Scripts – スクリプト

トランザクションの種類は、以下で構成されます。

  • Miner Transaction
  • Issue Transaction
  • Claim Transaction
  • Enrollment Transaction
  • Register Transaction
  • Contract Transaction
  • Anonymous Transaction
  • Publish Transaction
  • Invocation Transaction

トランザクションの詳細については、QURASテクニカルペーパーをご覧ください。

ブロックチェーンの構造

ブロックチェーンは、ブロックがつながった集合体とみなすことができます。ブロックチェーンにおけるブロックの接続方法は、以下の通りです。

ブロックチェーンの構造

ブロックチェーンの構造

上記の図のように、ブロックチェーンはヘッダーと本体部分で構成されています。ヘッダーにはブロックの情報が含まれ、本体にはトランザクションがまとめられています。

ブロックには2種類のトランザクションが記録されます。公開トランザクションと匿名トランザクションになります。公開トランザクションは、送信者や受信者、数量、手数料などが含まれます。

QURASに関する情報

公式情報

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