Stacksは、Bitcoinのプロトコルを変更せずに、レイヤードアーキテクチャを使用してBitcoinを強化します。このアプローチにより、StacksはBitcoinのセキュリティを活用しながら、スマートコントラクトや分散型アプリケーション（DApps）などの機能を導入し、より大きなブロックチェーンとのシナジー効果を生み出します。

動作原理

ビットコインレイヤー

StacksはBitcoinと統合するためにアンカリングプロセスを使用します。Stacksブロックチェーン内のそれぞれのブロックは、Bitcoinブロックチェーン上のトランザクションにリンクされており、Stacksブロックのハッシュを含んでいます。これにより、StacksブロックがBitcoinの台帳に効果的に埋め込まれます。このプロセスは「チェックポイント」として知られ、定期的な間隔で行われ、StacksがBitcoinのセキュリティを利用できるようにすると同時に、BitcoinのProof-of-Workの取り組みを重複することなく行います。

PoXコンセンサスメカニズムは、この統合を可能にする上で非常に重要です。これにより、マイナーはビットコイン(BTC)をネットワークにコミットでき、スタックブロックチェーンを保護するために使用されます。マイナーがコミットしたBTCは、スタッキングを通じてネットワークに参加するSTXトークン保有者に分配されます。この方法により、Stacksブロックチェーンは、ビットコインの確立された信頼とセキュリティプロトコルを活用して、安全で分散化された状態を維持します。

セキュリティ特性に関しては、ビットコインのスタックスブロックのハッシュを記録することで、スタックスはビットコインのセキュリティ特性を継承し、スタックスブロックチェーンを変更しようとする試みはビットコインブロックチェーンも変更する必要があるため、ビットコインの広範なPoWセキュリティ暗号のため、実質的に不可能である。このメカニズムはデータの高い整合性と不変性を提供し、ビットコインの長期的な安定性とセキュリティを利用しています。

スタックスブロックチェーンレイ

Stacksブロックチェーンレイヤーは、スマートコントラクトの実行と取引の処理を担当しています。ビットコインレイヤーとは異なり、主にセキュリティと変更不能性を担当しているStacksレイヤーは、高度な機能を導入し、分散型アプリケーション（DApps）の作成と管理を可能にします。これらのDAppsは独立して動作し、定期的にその状態がBitcoinにアンカーされていることを保証します。

Stacksブロックチェーンレイヤーでは、スマートコントラクトは、予測可能で安全であるように設計されたClarity言語を使用して記述および実行され、潜在的な脆弱性につながる可能性のある複雑な計算がコントラクトにないことを保証します。この予測可能性により、開発者はコードが何を行うかを確実に知ることができ、スタック上に構築されたアプリケーションの信頼性とセキュリティが向上します。

Stacksレイヤーでのトランザクション処理は、マイクロブロックの使用によって最適化されています。トランザクションが新しいブロックごとに確認される従来のブロックチェーンとは異なり、Stacksはマイクロブロックを使用してトランザクションを連続的にストリーム化します。このアプローチにより、遅延が低減され、より速いトランザクション確認が可能となります。新しいブロックの追加権利を獲得したマイナーは、キーブロックの作成から始め、その後に一連のマイクロブロックを作成します。トランザクションはマイクロブロックで即座に処理され、それらはBitcoinにアンカーされたときに最終的に確定されます。

アンカリングプロセスは、Stacksブロックチェーンが安全であり、Bitcoinのセキュリティ特性を活用することを保証します。Stacksの状態を定期的にBitcoinにアンカリングすることで、Stacksブロックチェーンを改ざんしようとする試みはBitcoinへの攻撃も必要となるため、そのような改ざんは非常に実用的ではありません。この方法は高いレベルのデータ整合性を提供し、Stacksブロックチェーンの変更がBitcoinの包括的なセキュリティインフラによって裏付けられていることを保証します。

マイクロブロックの導入は、Stacksブロックチェーンレイヤーの重要なイノベーションです。マイクロブロックを有効にすることで、ほぼ即時の取引確認が可能となり、ユーザーエクスペリエンスが向上し、Stacksネットワークの効率が向上します。この機能は、迅速な取引処理と高スループットが必要なアプリケーション、例えば分散型金融（DeFi）プラットフォームやその他のDAppsに特に有益です。

スタックの主要なコンポーネント

ノードとマイナー

• ノード: トランザクションを検証し、ブロックチェーンを維持する。
• 鉱山 労働者: パッケージトランザクションをブロックにまとめ、PoXを使用してBitcoinにコミットします。マイナーは勝利したブロックにマイクロブロックを追加し、高速なトランザクション確認を行います。

マイクロブロックとトランザクションの確定

• マイクロブロック: トランザクションをリアルタイムでストリーミングして処理を高速化します。 対応するブロックがBitcoinで確認されると、トランザクションは最終確定されます。

ブロック生産とマイクロブロック

Stacksは、ビットコインと同じ速度でブロックを生成し、およそ10分ごとにブロックを生成します。マイクロブロックにより、ほぼ即座の取引確認が可能となり、ユーザーエクスペリエンスが向上します。

Stacksブロックチェーン構造

• グローバル台帳Stacksは独自の台帳を維持し、取引やスマートコントラクトを記録しています。この台帳は定期的にビットコインにアンカーされ、セキュリティが確保されています。
• 実行環境: スマートコントラクトや取引を処理し、ビットコインを負担することなく効率的に動作します。

Clarityスマートコントラクト言語

提供を支援する

• 決定可能性Clarityは決定可能な言語です。つまり、開発者はプログラムの結果を予測することができます。この予測可能性はスマートコントラクトにとって非常に重要です。
• 解釈クラリティは、コンパイラのバグのリスクを減らすために、ブロックチェーンノードによって直接解釈されます。
• 透明性: Clarity契約のソースコードはブロックチェーン上に公開されており、誰でも検証できます。

主な特長と機能

• 高速な確認: マイクロブロックを介したほぼ即時の取引確認。
• セキュアな契約: クラリティは予測可能で安全なスマートコントラクトを確実にします。
• 分散型コンセンサス:PoXは、分散型コンセンサスのためにビットコインのセキュリティを活用します。
• 効率的な手数料: サイズに基づく取引手数料は、ブロックチェーンの効率的な利用を促進します。

ハイライト

• 階層化されたアプローチとビットコインとの統合:スタックはビットコインをベースレイヤーとして使用し、ビットコインのプロトコルを変更することなくスマートコントラクトとDAppsを導入しながら、そのセキュリティを継承します。
• Stacksの主要なコンポーネントには、ノード、マイナー、およびStacks Blockchain Layerが含まれます。マイナーはネットワークを保護するためにBitcoinを確定し、ノードはトランザクションを検証し、ブロックチェーンを維持します。
• ブロック生成とマイクロブロック:マイクロブロックを使用してトランザクション処理を高速化し、ほぼ瞬時の確認を可能にし、レイテンシーを短縮し、スループットを向上させます。
• Clarity Smart Contract Language:予測可能性とセキュリティのために設計された決定可能なインタープリター言語で、開発者は安全で信頼性の高いスマートコントラクトを書くことができます。
• マイニングとトークノミクス:マイナーがブロック作成のためにBTCをコミットし、STXトークンを獲得し、経済的インセンティブとネットワークセキュリティを連携させるPoXコンセンサスメカニズムを利用します。