ファントムとは

今回ご紹介するファントム（Fantom：FTM）は、イーサリアム（ETH）のライバルを指すイーサリアムキラーの1つとして注目されつつある暗号資産（仮想通貨）です。スマートコントラクト機能を持っており、イーサリアムと似た仮想通貨だとイメージすると、理解が速まるかもしれません。

ファントムは既存のブロックチェーンが持つ課題を解決するために開発が進められていて、処理能力が高く、取引手数料が安い等の特徴を持っています。

本記事では、ファントムがどのように処理能力を高めているかなど、主な特徴を紹介していきます。

1.特徴

1-1.概要

上述した通り、ファントムはイーサリアムに似ています。

イーサリアムと同様に、ファントムの基盤となるブロックチェーンにはスマートコントラクト機能があり、DeFi（分散型金融）のプラットフォームやNFT（非代替性トークン）のマーケットプレイス等を構築することが可能です。

ファントムは「人々が生活の質を向上させるために、技術の恩恵を受けられるようなインフラを構築したい」と彼らのビジョンを説明しています。決済などの金融領域だけでなく、個人情報や医療の記録の管理など、生活の全ての局面が変化するようなデジタル革命を行っていきたいと述べています。

公式ウェブサイトによると、ファントムの主な特徴は以下の4つです。

• 送金確定の速さと手数料の安さ
• 安全性の高さ
• 処理能力の高さ
• イーサリアムと互換性がある

1-2.ブロックチェーンの課題

ファントムよりも先に誕生したイーサリアムのブロックチェーン上には、DeFiやNFTなど様々なエコシステムが誕生しています。スマートコントラクトを利用すれば、かつては仲介者が必要だった資産の取引や貸付などのサービスを自動で提供することができるため、効率性向上やコスト削減につながるとして、プロジェクトには多くの資金も集まっています。

しかし、ビットコイン（BTC）やイーサリアムなど早くに誕生したブロックチェーンには課題もあります。中でも特に問題となっているのが、スケーラビリティ（処理能力）です。イーサリアムは非常に人気の高いブロックチェーンですが、その分ユーザーが増え、トランザクションが増加したことで取引手数料が高騰した状況に直面した方もいらっしゃると思います。

イーサリアムに限らず、ブロックチェーンはもともと「スケーラビリティ・セキュリティ・分散性」の3つ全てを同時に実現することは困難であると言われてきました。分散性を高めると処理速度が落ちてスケーラビリティが低下したり、逆に処理速度を速めると、中央集権的になって分散性が損なわれるといった問題です。

この問題は「ブロックチェーンのトリレンマ」と呼ばれています。「トリレンマ」は「trilemma」という英単語の日本語表記で、「三者択一を迫られて窮地に追い込まれること」といった意味です。

相対的に後発の技術であるファントムは、このブロックチェーンのトリレンマの解決を目指しています。

1-3.ブロックチェーンの特徴

ファントムのブロックチェーンのメインネットは「Opera」という名称です。オープンソースで、使用許可が不要な「パーミッションレス」のブロックチェーンです。

Operaはイーサリアムと互換性があるため、イーサリアムのブロックチェーン上にあるdApps（分散型アプリ）を、即座にポート（移植）することもできます。

公式ウェブサイトでは「ファントムとは、パフォーマンスやスケーラビリティが高く、安全なスマートコントラクトプラットフォームである」と説明。また「各サービスを提供する複数のブロックチェーンが集まったネットワーク」であるとも述べています。

ネットワークのネットワークという位置付け

ファントムのネットワークでは、取引所やNFTのマーケットプレイスといった各アプリケーションに、それぞれのブロックチェーンを割り当てています。この特徴が、上記の「各サービスを提供する複数のブロックチェーンが集まったネットワーク」という説明に関係していると見られます。

イーサリアムでは、現在はレイヤー2ソリューションも開発されていますが、以前は1つのブロックチェーン上に全てのアプリケーションが構築され、同じインフラを使用していました。現在ではまだこの状況は完全には解決されておらず、処理の遅延につながりやすい構造が続いています。

イーサリアムは「1つのコンピューターで複数のアプリケーションを稼働させている状態」とファントムは指摘。この問題を解決するために、ファントムは各プラットフォームにブロックチェーンをそれぞれ割り当てていて、それによってお互いが影響することなく、ネットワークを混雑させずに処理を実行できるようにしています。

この方法でファントムは「それぞれのコンピューターで、複数のアプリケーションが稼働する環境」を構築し、スケーラビリティを向上させています。

こういった特徴からファントムは自らを「ネットワークのネットワークである」とも位置付けています。各アプリケーションが独立した構造になっているため、それぞれのブロックチェーンが独自のトークンを発行したり、ガバナンスのルールを作ったりでき、柔軟性もあります。

一方で、異なるブロックチェーンを割り振っていても、後述する「Lachesis（ラケシス）」という合意形成の仕組みによってお互いが連携することができるのです。

「ファントム」という言葉は仮想通貨の名称であるだけでなく、1つのプラットフォームやネットワーク全体を指していることがあります。

1-4.仕組み

これまで述べてきたようにファントムは、前の世代のブロックチェーンが持つ課題を克服するために設計されました。

ファントムが速くトランザクションを処理できる理由の1つは、上述したネットワークの構造に加え、ラケシスという独自の技術があるからです。ラケシスは、ブロックチェーンにおけるコンセンサスアルゴリズムを指しています。

コンセンサスは日本語で「合意」という意味です。分散型のブロックチェーンでは、リーダーとなる中央管理者がいないため、「その取引が正しいか」など合意を行うための手段が必要です。その手段をファントムは「ラケシス」と名付けています。

他の例としてビットコインでは、合意形成を行うための方法として「マイニング」という作業を導入しました。

ラケシスとは

公式ウェブサイトによると、ラケシスの主な特徴は以下の4点です。

• トランザクションの確定（ファイナリティ）が速く、1秒から2秒でトランザクションが承認され、その取引が覆ることがない（この特徴は「確定的ファイナリティ」と呼ばれています）
• ネットワーク参加者がタイミングを合わせなくても処理を行うことができるという「非同期」の性質を持つ
• ネットワーク参加者にリーダーのような特別の役割を持った人がいない
• ビザンチン障害耐性（Byzantine Fault Tolerance：BFT）がある

なんとなく処理を速く行うことができる理由がイメージできたかもしれませんが、もう少し掘り下げていきます。

ビザンチン障害耐性とは

ファントムの公式ウェブサイトで用いられている「ビザンチン障害耐性」ですが、「ビザンチン将軍問題」という言葉を目にされたことがある方もいらっしゃると思います。

これはどちらも同じことを指していて、要するに「不特定多数の意思決定者が存在する状況で、どうやって最適な意思決定を下すのか」という問題のことです。これはブロックチェーンが誕生する前から提起されていた問題です。

この問題の舞台は中世ヨーロッパ。オスマン帝国の将軍たちが、ビザンチン帝国の首都を攻略しようとしています。オスマン帝国には9人の将軍がいて、攻めるのか、また撤退すべきなのかを多数決で決定することにしました。一部の将軍だけで攻めても勝ち目がないため、9人の将軍が団結する必要があったのです。

その際、9人のうち4人の将軍が「攻める」、4人の将軍が「撤退する」の意思をそれぞれ表明。残りの1人の意見で攻めるのか、撤退するのかが決まるのですが、残りの1人がビザンチン帝国のスパイだったのです。最後の1人は、「攻める」と表明した4人には「撤退する」と伝え、「撤退する」と表明した4人には「攻める」と言い、それぞれ逆の行動をさせるように企てました。

その結果、オスマン帝国の4人の将軍だけがビザンチン帝国を攻めることになり、返り討ちにされてしまいます。

ブロックチェーンにおけるビザンチン障害耐性

このような問題が起きないように、不特定多数の管理者がいる中で、正しく合意が形成が行える仕組みが備わっていることを「ビザンチン障害耐性がある」などと表現します。ブロックチェーンはこのような状況であっても、合意形成ができる初めての仕組みであるとも言われています。

ラケシスは、悪意を持ったノードがいる場合など、3分の1のノードに問題があっても正しく合意形成ができる仕組みになっています。ラケシスの「ビザンチン障害耐性＝Byzantine Fault Tolerance：BFT」は、上述した「非同期＝asynchronous」の特徴と合わせ「aBFT」と呼ばれています。aBFTでは、たとえ送られるメッセージが遅延しても問題が発生せず、ノードが独立して非同期の状態で合意形成を行うことが可能です。

「非同期」の性質は、ブロックチェーンの処理速度の向上に大きく貢献します。ファントムの他にも例えば、1秒間に処理できるトランザクションの数（TPS：Transactions Per Second）が5万とされる仮想通貨Solana（SOL）ブロックチェーンが、非同期に合意形成を行なっています。

ファントムの処理速度については、初期のホワイトペーパー（事業計画書）で、30万TPSを目指していると説明。その後2020年には、テストネットで1万TPSを達成したことが報告されました。現在公式ウェブサイトには、「1秒間に何千というトランザクションを処理できる」と記載があります。

データ構造

ファントムにはもう1つ処理能力を高めている大きな特徴があります。それは「有向非巡回グラフ（Directed Acyclic Graph。以下、DAG）」と呼ばれるデータ構造です。DAGも処理能力の高いネットワークで採用されている構造で、例えばへデラ・ハッシュグラフ（HBAR）でも使われてます。

へデラ・ハッシュグラフのホワイトペーパーには、一般的なブロックチェーンとの構造の違いが視覚的に示されています。一般的にDAGのデータ構造は、以下の画像の右側のような形態になっています。左側がブロックチェーンのデータ構造です。

「有向非巡回グラフ」とは文字通り、「方向が決まっていて（有向）、出発点に戻って巡回することがない（非巡回）構造」を指します。

一般的なブロックチェーンは、各トランザクションを1つのブロックにまとめた後、そのブロックをノード間で伝搬していき、検証・承認が行われます。通常は1本の鎖（チェーン）でブロックがつながったような構造になっています。

先ほど少し触れたビットコインのマイニングによる合意形成手段は「プルーフ・オブ・ワーク（PoW）」といいます。ビットコインの送金などのトランザクションをマイナーが10分ごとに1つのブロックにまとめ、それをノードに伝搬して検証が行われます。次のブロックには前のブロックとのつながりを示すハッシュ値というものを入れて前後関係を示し、一本の鎖でつながれていく仕組みです。

一方でDAGは、ブロックにトランザクションをまとめ、それを伝搬するという方法はとりません。非同期の特徴を持つラケシスのノードも、トランザクションといった「event（＝出来事）」だけは同期させて処理を行なっています。

前のeventが承認されないまま新しいeventが行われ、その新しいeventが行われた時に過去のeventが承認されていくようなイメージです。そのため、データが枝分かれしたような構造になりますが、トランザクションの並び順が前後することはありません。

そして、eventは定期的にP2P形式でノード間で交換され、最終的にはブロックにまとめられて、1つのチェーンが形成されます。

この仕組みは、ノードが合意形成を行う際、やりとりに必要なメッセージの数を減らすことができるため、トランザクションが確定するまで時間を短くでき、処理速度の向上に寄与しています。

まとめ

本項ではファントムの処理能力を向上させる仕組みとして特徴を紹介してきましたが、これは広く見ると、セキュリティ・分散性・処理能力の3つを実現するための手段でもあります。高いセキュリティや分散性を実現する仕組みについては、次項で紹介していきます。ここまでの内容をまとめると、ファントムの処理能力を高めている主な特徴は以下です。

• アプリケーションごとにブロックチェーンを割り当てて独立して処理を実行させ、トランザクションが混雑しないようにしている
• 非同期や確定的ファイナリティなどの特徴を持つ「ラケシス」という合意形成を導入している
• DAGというデータ構造を採用している

2.仮想通貨ファントム

2-1.用途

仮想通貨のファントムは、ファントムのネットワーク上で使用されるネイティブ通貨です。用途は以下の4つです。

• 決済手段
• 手数料の支払い
• ステーキング
• ガバナンス

決済手段

ファントムはネットワーク上の送金で使用されます。送金は約1秒で完了し、手数料はおよそ0.0000001ドル（約0.000011円）しかかかりません。

手数料の支払い

手数料の支払いにもファントムを使用します。ファントムのネットワークにおける手数料は以下の3種類です。

• 取引手数料
• スマートコントラクトを実装する手数料
• 新しいネットワークを構築するための手数料

ファントムに限らず多くの仮想通貨が、悪意を持った利用を防ぐ目的で手数料を支払う仕組みを導入しています。ファントムの送金手数料は安いですが、ネットワークに対する攻撃を行うには高額な費用が必要になっています。攻撃を防御している仕組みが次の「ステーキング」です。

ステーキング

攻撃に対し、ネットワークを安全に保つ役割を果たすのがステーキングです。ファントムのブロックチェーンは、コンセンサスの手段として「プルーフ・オブ・ステーク（PoS）」を採用しています。

ファントムでは、トランザクションの承認を行うバリデーター・ノード（以下、ノード）になるための条件として、最低保有量（ステーク数量）を定めています。「バリデータ」という英単語が「承認者」という意味です。

最低保有量は「317.5万枚」であると記載されている公式ウェブページが現在もありますが、2021年10月にガバナンス投票で「50万枚」にすることが決定し、11月には実際に50万枚に下げられました。

ファントムではネットワークのセキュリティを維持しながら、徐々にノードになるため条件を低くしていき、できるだけ多くの人がバリデータになれるようにして、分散化が進むように努めています。ファントムのオペラチェーンは、実質的に無限の数のノードがネットワークに参加することが可能です。

ファントム50万枚であれば、本記事執筆時点のレートで8,900万円相当です。これは、ネットワークを攻撃しようと悪意を持った人がノードになろうと考えた際、単純に8,900万円が必要になることを意味します。また、上述した通り、ネットワークの合意を妨げるには、少なくても3分の1以上のノードを結集する必要もあります。この最低数量の設定と合計形成の仕組みが、悪意ある行動の抑止力になっています。

バリデータは、ステーキングではファントムの保有量が多いほど、トランザクションを承認する役割が与えられる可能性が高くなります。承認を行えば、仮想通貨ファントムで報酬を得ることが可能です。

承認を委任する仕組み

ファントムのネットワークではノードにならなくても、ステーキングだけして報酬を得ることもできます。一般的なスマートフォンやパソコンでウォレットを作成し、ノードを選択することで、ファントムの保有量が1枚からでも、ステーキングに参加することが可能です。ステークした資産を、ファントムネットワーク上のDeFiで、担保資産として利用できる仕組みも導入されています。

このように、トランザクションの承認を他の人に委任する（＝Delegate）こともできるコンセンサスの仕組みを「デリゲーテッド・プルーフ・オブ・ステーク（DPoS）」などと呼んでいる仮想通貨もありますが、あくまでファントムの仕組みは「PoS」であると公式ウェブサイトでは説明しています。ステーキングで得られる報酬の年利は、以下のグラフのようにステークする期間に応じて変わります。

ガバナンス

ファントムをステークする数量は、ガバナンスに対する影響力にもつながります。ファントムをステークする人は、ネットワークの改善などの提案を行うことができ、その提案を実行するかどうかの投票にも参加できます。例えば、上記の「ノードになるための最低保有量を変更した方がいいのではないか」というような提案です。このガバナンスの投票の影響力が、ステーク数量によって決定します。

2-2.ファントムの発行について

ファントムの総発行量は約31億枚で、CoinGeckoのデータによると、本記事執筆時点で流通しているのは約25億枚です。残りはステーキング報酬として配分されていきます。

ファントムは独自のネットワークのほか、イーサリアムのブロックチェーンとバイナンスの独自ブロックチェーン「バイナンスチェーン」でも発行されています。現在流通しているのは以下の3種類です。

• 独自ブロックチェーンの規格
• イーサリアムの規格「ERC-20」
• バイナンスチェーンの規格「BEP-2」

3.開発団体

ファントムのメインネットは2019年12月にローンチされました。開発を主導しているのは「Fantom Foundation」という財団です。エンジニアやリサーチャー、起業家、科学者らで財団は構成されています。

Fantom Foundationは、これまでも説明してきた通り、スケーラビリティや分散性が高く、安全な技術を提供できるように取り組んでいます。公式ウェブサイトでは、「我々はブロックチェーンの開発者であり、ブロックチェーンを統合する組織でもある」と紹介。アプリケーションごとにブロックチェーンを割り振っているというだけでなく、イーサリアムやコスモス（ATOM）など他のブロックチェーンと互換性が高いこともアピールしています。

今後の開発について、広く公開されているロードマップはありませんが、反対に、エコシステムの最新情報を隔週で発表しています。

現在もFantom Foundationは、より民主的で効率的な未来を作るためのインフラを構築しようと取り組んでいます。これからも機能の追加や改善、分散性の向上などを行いながら、様々なユースケースを誕生させていくと見られています。

4.ユースケース

ファントムのエコシステムには、本記事執筆時点で80超のdAppsがデプロイ（展開）されており、分散型取引所（DEX）やNFTプラットフォームなど様々なdAppsが誕生していくことが想定されています。

本記事執筆時点で、ファントムのネットワーク上のDeFiで運用するためにロックされた仮想通貨の総価値「TVL（Total Value Locked）」は74.7億ドル（約8,590億円）です。

以下のグラフはTVLの推移。最初に急増したのは2021年10月です。10月6日時点で16.5億ドル（約1,880億円）だったTVLは、10月10日に一気に57.8億ドル（約6,604億円）まで増加しました。

この時期は、ファントム上のDEX「SpookySwap」が、アバランチ（AVAX）やポリゴン（MATIC）、ArbitrumといったDeFiで人気のネットワークに対応し、容易にトークンの移動ができるようになったことを発表。また、DEXおよびCEX（中央集権型取引所）のアグリゲーター「OpenOcean」がファントムとの統合を発表したりしていました。

その他のユースケース

現時点では、大企業との提携のような大きなユースケースはありませんが、他のプロジェクトとは連携を進めています。

2020年3月には、仮想通貨チェーンリンク（LINK）のプロジェクトとの協業を発表。チェーンリンクは、ブロックチェーンの外部のデータをネットワークに伝える役割を持つ「分散型オラクル」を開発しています。ファントムのdAppsは、仮想通貨の価格データ等の外部情報を入手するために、仮想通貨業界から評価の高いチェーンリンクのオラクルを使用できるようになりました。

21年10月にはDeFiの貸付プロジェクト「C.R.E.A.M. Finance」と提携。C.R.E.A.M. Financeのプラットフォームの新しいバージョン（v2）とされる「Iron Bank」を、ファントムブロックチェーン上でローンチしたことが発表されました。

さらに2021年11月、235の国と地域に仮想通貨決済サービスを提供するCrypoRefillsが、決済を処理するための手段の1つとして、ファントムのブロックチェーンを採用したことを発表しています。

同社は「ビットコインやイーサリアムのようなブロックチェーンでは取引手数料が高く、日常的な決済に向いていません。しかし、ファントムのブロックチェーンは取引手数料がほとんどかからないため、決済に適しています」と説明。

また「ブロックチェーンに精通したユーザーでさえも、処理に時間がかかると仮想通貨を決済に使用したがらなくなります。ファントムのブロックチェーンは、その問題も解決してくれます」と採用の理由を述べました。

参考資料：https://coinpost.jp/?p=323969　

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Source: Ripple(リップル）仮想通貨情報局