ブロックチェーンの層とは？その仕組みについて

はじめに

ブロックチェーン技術の機能は、ピアツーピアの取引のためだけにあるわけじゃないんだ。全てのブロックチェーンは、最適なレベルで機能を支えるために、いくつかの層で成り立っているんだ。基本的に、ブロックチェーンは5つの層からできていてね、これらの層はそれぞれ独特の役割を持っているんだ。各層は、取引のセキュリティや透明性、効率を保証するために欠かせない部分だよ。そしてこれらが一緒になって、データの保存や管理からアプリケーションの作成や展開まで、開発プロセスの全てを扱うことができるシステムになっているんだ。

さあ、このわくわくするようなリードに付き合って、これらの層についてもっと知ろうじゃないか：

1. ハードウェア/インフラ層： ハードウェア/インフラ層とは、ブロックチェーンネットワークを支える物理的な枠組みのことさ。基本的には、ネットワークのコンピューティングパワーに貢献するノードで構成されているんだ。これらのノードは、ネットワークの状態についての情報を交換し合っていて、ブロックチェーン上でトランザクションを検証したり記録したりする役割を持っているんだ。また、ネットワークのセキュリティと整合性を維持するのを助けるんだよ。

2. データ層： ブロックチェーンネットワークのデータ層は、取引の詳細が保存される場所だよ。ブロックチェーン内の各ブロックには、取引のセットが含まれていて、それと同時に、前のブロックのハッシュやブロックのタイムスタンプなどの情報も入っているんだ。さらに、取引の受取人の公開鍵と送信者の秘密鍵も各ブロックに保存されているよ。公開鍵は取引の受取人を特定するために使われ、秘密鍵は取引に署名するために使われるんだ。

3. ネットワーク層： ネットワーク層はブロックチェーンネットワークの複雑で重要な部分だよ。これは、ノード同士がお互いに通信でき、ブロックチェーン上のデータが安全であることを保証するためのものさ。ノードをつなぎ、取引をブロードキャストし、ネットワーク全体にデータを配布することでね、ネットワーク内のすべてのノードが行われた取引について知ることができ、これがセキュリティと透明性に欠かせないんだよ。

4. 合意形成層： ブロックチェーンネットワークの合意形成層は、ネットワーク内の全てのノードが各取引の正当性について同意することを保証するんだ。これは、Proof of Work (PoW) や Proof of Stake (PoS) といった合意形成メカニズムを使って、ノードが取引の正当性について合意するために従う一連のロジックを維持することによって実現されるんだよ。

5. アプリケーション層： アプリケーション層は、ブロックチェーンのアーキテクチャの一番上に位置する、もっとも目に見える層だよ。ここは、アプリケーションが作られ、展開され、ユーザーが様々な目的でブロックチェーンと対話するところさ。スマートコントラクト、分散型アプリケーション（dApps）、ウォレットやブラウザーなどのソフトウェアが、アプリケーション層の上で動いているツールの例だね。

こちらの記事はdev.toの良い記事を日本人向けに翻訳しています。
https://dev.to/hkaybaba/what-are-blockchain-layers-and-how-do-they-work-8e9