Confluxの技術の真髄は次のように要約できる：

Confluxの核心的な技術的ブレークスルーは、革新的なツリーグラフ（Tree-Graph）台帳構造とGHAST合意アルゴリズムにあります。

以下はその技術原理の詳細な解説です⬇️⬇️

一、核心問題：従来のブロックチェーンの性能ボトルネック
従来のブロックチェーン（ビットコイン、イーサリアムなど）はチェーン構造を採用し、ブロックは直列に連結されなければなりません。この設計には2つの根本的な問題があります：
リソースの浪費：ネットワークでフォークが発生した場合、システムは1つのフォークのみを選択でき、残りのフォークブロック（「孤ブロック」と呼ばれる）は完全に破棄されます。これらの破棄されたブロックはシステムの安全性に貢献できず、スループットも向上させません。

性能の制限：ブロックを線形的にしか処理できないため、システムのスループットは深刻に制限されます。ビットコインは最大で毎秒7トランザクション、イーサリアムは約30～40トランザクションしか処理できず、大規模な商用アプリケーションのニーズを満たすにはほど遠いです。

二、ツリーグラフ（Tree-Graph）構造の革新的設計
Confluxは「ブロックは必ず一つのチェーンに連結されなければならない」という固定観念を打破し、ツリーとグラフの特性を組み合わせたハイブリッド台帳構造であるツリーグラフ構造を創造的に提案しました。

2.1 2種類のポインタ：親エッジと参照エッジ
Confluxの革新性は、各ブロックが2種類の異なるポインタを含むことにあります：

親エッジ（Parent Edge）：そのブロックの親ブロックを指し、各ブロックは1つの親エッジしか持てません。すべてのブロックは親エッジで接続され、ツリー状の構造を形成します。

参照エッジ（Reference Edges）：他の履歴ブロックを指し、ブロック間の「先行発生（happens-before）」関係を表現します。1つのブロックは複数の他のブロックを参照でき、これらの参照エッジがツリー構造をグラフ構造に拡張します。

この設計の巧妙な点は、親エッジのみを見ると台帳構造はツリーであり、親エッジと参照エッジの両方を見ると台帳構造はグラフになることです。そのため「ツリーグラフ」（Tree-Graph）と呼ばれ、「グラフの中にツリーが含まれている」という意味です。

2.2 並列ブロック生成：ネットワークリソースの最大活用
従来のチェーン構造では、マイナーは前のブロックを知ってから次のブロックを生成する必要があり、ブロック生成速度がネットワーク伝搬遅延によって制限されます。Confluxでは、異なるノードが同時並行してブロックを生成することを許可し、ネットワーク帯域幅と計算リソースを最大限に活用します。

これは、複数のマイナーが同時にブロックを生成しても、これらのブロックは破棄されず、すべてツリーグラフ構造に取り込まれて処理されることを意味します。システム内のすべてのブロックがスループットに貢献でき、ビットコインのように多くの計算能力が孤ブロックに浪費されることはありません。

三、GHAST合意アルゴリズム：ブロックの全順序の実現
ツリーグラフ構造は並列ブロック生成を可能にしますが、新たな問題も生じます：これらの並列ブロックのグローバルな順序をどのように決定するか？ConfluxはGHAST（Greedy Heaviest-Adaptive SubTree）アルゴリズムでこの問題を解決します。

3.1 メインチェーン（Pivot Chain）の選択
GHASTアルゴリズムは、最も重いサブツールールを採用してメインチェーンを決定します：

ジェネシスブロックから始まり、システムは、最大のサブツリー（そのブロック自身とそのすべての子孫ブロックを含む）を持つ子ブロックをメインチェーン上の次のブロックとして反復的に選択します。

このルールはビットコインの「最長チェーンルール」とは異なります。最長チェーンはチェーンの長さのみを考慮するのに対し、最も重いサブツリーはサブツリー全体のブロック総数を考慮するため、より堅牢で活性攻撃に耐性があります。

3.2 Epochメカニズム：DAGを線形シーケンスにマッピング
メインチェーンが決定された後、ConfluxはEpoch（時期）メカニズムを通じてブロックの全順序付けを行います：

Epochの定義：メインチェーン上の各ブロックが1つのEpochを決定します。フォーク上のブロックがどのEpochに属するかは、そのブロックの後に生成された最初のメインチェーンブロックが属するEpochによって決まります。

順序付けルール：
この方法により、Confluxは複雑なDAG構造を順序付け可能な論理構造にマッピングし、すべてのノードがブロックの順序について合意することを保証し、チューリング完全なスマートコントラクトの実行をサポートします。

四、セキュリティ分析

4.1 51%攻撃への耐性

Confluxのセキュリティ分析は以下を示しています：

確認済みのトランザクションを逆転させるには、攻撃者はメインチェーンを変更する必要があります。つまり、攻撃者が生成したブロックのサブツリーの重みが、正直なノードが生成したブロックのサブツリーの重みを上回る必要があります。

正直なノードの計算能力が集中している場合、攻撃者が成功するには少なくとも51%の計算能力が必要です。正直なノードの計算能力が分散している場合（より多くの子ブロックを生成する）、正直なブロックのサブツリーの重みはより大きくなり、攻撃者はそれを上回るためにより多くの計算能力を必要とします。

4.2 二重支払い攻撃の防御

Confluxは以下のメカニズムで二重支払い攻撃を防御します：
攻撃者がメインチェーンを変更できない限り、確認済みのトランザクションを逆転させることはできません。不正なブロックは後方のEpochに配置され、前方のEpochのトランザクションに影響を与えることはできないためです。

メインチェーン内の古いブロックを変更するには、攻撃者は正直なノードよりも速い速度でブロックを生成し続ける必要があり、計算能力が50%を超えない限り実現不可能です。

五、性能ブレークスルー
ツリーグラフ構造とGHASTアルゴリズムの革新的設計により、Confluxは卓越した性能を実現しました：

高スループット：システムは毎秒3000以上のトランザクションを処理可能で、ビットコインの428倍、イーサリアムの75倍です。

迅速な確認：トランザクション確認時間は30秒未満に短縮され、従来の集中型システムに近い使用感を提供します。

究極の進化：メインネットは8回の大規模アップグレード、42バージョンのイテレーションを経て、「1万以上のグローバルクロスドメインノード/15000 TPS」の性能ブレークスルーを実現しました。

六、Confluxの技術的精髄は次のように要約できます

Confluxの技術的精髄は次のように要約できます：形は散っても神は散らない——ブロックの組織構造はもはやチェーンではなく、システム内の異なるノードが同時並行してブロックを生成でき、ネットワークリソースを最大限活用します。そしてGHASTアルゴリズムによるブロックの全順序付け後、これらのブロックは論理的な順序において通常のブロックチェーンと変わらず、トランザクションの実行に影響を与えません。

この革新は、安全性と分散化を維持しながら、ブロックチェーンシステムの性能を大幅に向上させ、大規模な商用アプリケーションを真に支えることを可能にしました。

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