マスタリング・ビットコイン 第3版 ―オープンブロックチェーンとそのプログラミング

10章ビットコインネットワーク

　ビットコインは、インターネット上のピアツーピアネットワークアーキテクチャとして作られています。ピアツーピア（P2P）とは、ネットワークに参加しているフルノードが互いに対等な存在（peer）であり、すべてのフルノードが同じ機能を実行し、「特別な」ノードが存在しないということです。ネットワークのノードは「フラット」なトポロジーを持つメッシュネットワークで相互接続されています。ネットワーク内には、サーバーや、全体を管理する中央を持つサービス、階層構造はありません。P2Pネットワークのノードはサービスを提供するとともにサービスを受けます。P2Pネットワークは本質的に回復力が強く、分散化され、開かれています。今日のインターネットアーキテクチャはより階層化されていますが、インターネットプロトコルは依然としてフラットなトポロジーの本質を保っています。P2Pネットワークアーキテクチャの著名な例としては、IPネットワーク上のノードが同等だった初期のインターネット自体が挙げられます。ビットコイン、インターネット以外でもっとも大規模で成功を収めているP2Pアーキテクチャは、Napsterが先鞭をつけ、BitTorrentがもっとも新しい進化形を示しているファイル共有サービスです。

　ビットコインにとって、P2Pネットワークアーキテクチャは単なるトポロジー以上の意味があります。ビットコインはP2Pのデジタルキャッシュシステムとして設計されており、P2Pネットワークアーキテクチャはその本質的な特徴の反映であり、基盤でもあるのです。管理の分権化、分散化は設計原則の核心であり、フラットで分権的なP2Pコンセンサスネットワークでなければ実現、維持できません。

　「ビットコインネットワーク」という用語は、ビットコインのP2Pプロトコルを実行するノードの集合体を表します。ビットコインP2Pプロトコル以外にも、マイニングや軽量ウォレットのためのプロトコルがあります。これらの補助プロトコルは、ゲートウェイルーティングサーバーが提供しています。ゲートウェイルーティングサーバーは、ビットコインのP2Pプロトコルでビットコインネットワークにアクセスし、ほかのプロトコルを実行するノードにネットワークを広げます。たとえば、StratumサーバーはStratumプロトコルでStratumマイニングノードをメインのビットコインネットワークに接続し、StratumプロトコルをビットコインP2Pプロトコルにブリッジします。この章では、ベースとなるビットコインP2Pプロトコルとともに、広く使われている補助プロトコルの一部を説明します。 ...