分散化システムの解析：ビットコインとイーサリアムのノード運作メカニズムの比較

分散化システムの本質

分散化は、各ノードが高度な自律性を持つ分散システムの構造です。これらのノードは自由に相互接続し、新しい接続ユニットを形成できます。どのノードも一時的に中心になる可能性がありますが、強制的な制御権は持っていません。ノード間の相互作用はネットワークを通じて非線形の因果関係を生み出します。このようなオープンでフラットで平等なシステム構造が分散化の現れです。

分散化は中心の存在を否定するものではなく、ノードが自由に中心を選択し決定することを可能にします。中心化されたシステムとは対照的に、分散化されたシステム内のノードは固定された中心に依存せず、各参加者はノードであるだけでなく、一時的な中心になることもできます。この中心は動的であり、他のノードに対して強制的な拘束力を持ちません。

ビットコインネットワークのフルノード

フルノードはビットコインネットワークの核心的な構成要素であり、完全なブロックチェーンデータを保存し、すべての取引を独立して検証し、リアルタイムで情報を更新することができます。フルノードは主に取引のブロードキャストと検証を担当し、ネットワーク全体のセキュリティと分散化の特性を維持します。

ビットコインのフルノードになるためには、ビットコインクライアントソフトウェア（例：Bitcoin Core）をダウンロードしてインストールし、ネットワークデータを同期するだけです。現在、完全なビットコイン取引データは約200GBであり、一般ユーザーにとっては高いハードルではありません。普通のパソコンがあれば、誰でもフルノードを運用し、取引を自分で検証し、帳簿を見ることができ、中介機関に依存する必要はありません。

参加の敷居をさらに下げるために、新しいビットコインクライアントはトリムノード機能を提供しています。このノードも取引を確認できますが、完全なブロックチェーンデータを保存する必要がないため、ハードウェア要件が減少します。

イーサリアムネットワークのノードの特徴

イーサリアムのフルノードは「アーカイブノード」と呼ばれています。ビットコインと比べて、イーサリアムのシステムはより複雑です。基本的な帳簿と価値の移転機能に加えて、イーサリアムはEVM（イーサリアム仮想マシン）を導入し、計算可能でプログラム可能な特性を実現しました。これにより、イーサリアムは取引を処理するだけでなく、大量の「状態」データを保存および処理することができます。

この追加機能により、Ethereumのデータストレージの負担はBitcoinのそれよりもはるかに大きくなります。完全なEthereumネットワークのデータ量は約2TBで、Bitcoinの約10倍です。この「状態の爆発」現象は、Ethereumのストレージと拡張性に大きな課題をもたらしています。