Axient: Canonical Protocol-Graph Composition for Leveraged Event Markets: Single State Authority, Atomic Composition, Durable Sagas, and Exactly-Once Recovery

デジタル金融の世界において、スポーツのスコアから選挙結果に至るまで、将来の出来事の結果に賭けることができる新しい種類の市場が登場しました。そこでは、潜在的な利益を増幅させるために借りたお金を使用して賭けを行うことができます。これは「レバレッジ・イベント・マーケット」として知られています。あるトレーダーが特定の結末に賭けたいと考えているものの、そのリスクをすべてカバーするのに十分な現金を持っていない状況を想像してみてください。彼らは自分のお金をごくわずかな保証金（デポジット）として提供し、貸し手が残りの部分を提供します。もし賭けが勝てば、トレーダーはその利益を手に入れます。もし負ければ、貸し手が損失を被ります。このシステムは、実在の資金が絡み、誰がいつ支払われるかという複雑なルールを含んでおり、コンピューターのエラーによって投資家が資金を失うことなく数千もの賭けを同時に処理する必要があるため、極めて精密でなければなりません。このようなシステムの構築における中心的な課題は、システムのあらゆる断片が「真実」に対して一致していることを確実にすることです。債務を追跡するソフトウェアの部分が一方のことを言い、ポジションを管理する部分が別のことを言っている場合、システム全体が崩壊し、投資家は金を失い回収する方法もなくなってしまいます。

ある研究者が、プログラムの異なる部分の間で生じる混乱を排除するために設計された、これらのデジタル市場を構築するための新しいブループリント（設計図）を開発しました。彼らの研究は、「単一の真実の源泉（シングル・ソース・オブ・トゥルース）」と呼ぶ概念に焦点を当てています。多くの複雑なコンピュータシステムでは、異なるモジュールやプログラムがそれぞれ独自の「誰がいくら借りているか」のリストを持ち、それらが最終的に一致することを期待することがあります。研究者は、このようなアプローチは危険であると主張しています。代わりに彼らが提案するのは、債務額、ベットの状態、あるいは保有されている準備金といったすべての特定の種類の財務情報が、ただ一つの場所に保存され、一つの特定のデジタル契約によって所有されるシステムです。他のどの部分のシステムも、そのデータのコピーを持つことや、自身のバージョンの真実に基いて意思決定を行うことは許されません。これにより、トランザクションが発生した際、それは一つの確定的な場所に行われ、システムの他のすべての部分は、何が起こったかを確認するために同じ場所を見なければならなくなることが保証されます。

研究者は、自らのアイデアを検証するために、完全で動作するレバレッジ・イベント・マーケットのモデルを構築し、負荷に耐えられるかどうかを確認するために12の具体的なシナリオを通して実行しました。彼らは、新しいベッティングを開始することから配当金の支払い、さらにはシステムクラッシュからの復旧に至るまで、二重の記録を作成することなくデザインが機能できることを証明したいと考えました。テストの中で、彼らはワーカープロセス（資金移動などの重労働を担当するもの）が突然停止して再起動するというシミュレーションを行いました。セキュリティの低いシステムであれば、この再起動によって、最初の試みが失敗したと考えてしまい、誤って同じ債務を二重に支払ってしまう可能性があります。しかし、研究者のシステムでは、ワーカーは行動を起こす前に唯一の公式な記録を確認しました。そして、（既に決済済みであることを確認して）すでに解決済みであると判断し、何もせずにおいたため、資金は正確に一度だけ、多くも少なくもなく移動されました。

これを実現するために、研究者はシステムの各部分がどのように通信するかを規定する厳格なルールセットを作成しました。彼らは「ロス・ウォーターフォール（損失の滝）」と呼ばれる仕組みを設計しました。これは、不適切な賭けを補填するためにさまざまなプールから資金を引き出す際の特定の順序です。まず、特定の賭けに関連する資金が使用され、それでも足りない場合は予備基金へと移り、さらに不足する場合はジュニア・レンダー（後順位貸し手）のプールから取られ、最後にシニア・レンダー（先順位貸し手）から取られます。この順序はシステム内にハードコードされており、変更したり回避したりすることはできません。また、何か問題が発生した場合に即座にシステム全体を一時停止させるメカニズムも構築しましたが、暂停解除があまりにも早く行われないように安全機能を設けました。あらかじめ承認された時間に基づいたプロセスのみがシステムを再起動できるようになっており、パニックによる性急で危険な再起動を防いでいます。

研究者はまた、デジタル的な意味での「証明」についても重点を置きました。彼らは、ユーザーがボタンをクリックした瞬間から口座残高の最終更新に至るまで、システムが行うすべてのステップを記録する詳細なログ（日誌）を作成しました。このログは単なるバックアップではなく、システムのメモリが破損した場合にそれを再構築するための基礎となります。もしシステムがクラッシュしても、新しいプロセスはこのログを読み取ることで、他のコンピュータやサービスを信頼することなく、市場の正確な状態を再現できます。これが重要なのは、中央機関が「何が起きたか」を宣言することに依存しないことを意味するためです。証拠はそのログの中にあり、誰もがそれを検証することができます。研究者は、一部の決済が進んでいるケース、証拠の間に矛盾が生じたケース、および損失計算中にユーザーが資金を引き出そうとしたケースを含む12の異なるテストを通じて、このモデルを実行しました。あらゆるケースにおいて、システムはルール通りに振る舞い、すべての条件が満たされ、かつ公式な記録が更新されない限り、資金を動かすことを拒否しました。

最も重要な発見の一つは、システムが複雑なマルチステップのプロセスを、停滞したりミスをしたりすることなく扱えるということでした。例えば、ひとつの賭けが決済されるとき、システムはまず結果を確認し、次に債務を減らし、その後に余剰金をトレーダーに放出しなければなりません。もしシステムがこれらのステップを別々に実行しようとすれば、債務が清算される前に資金を放出してしまったかもしれません。研究者のデザインは、これらのステップが一つの解けない単位として発生するように強制します。もしプロセスのいずれかの部分が失敗した場合、ユニット全体がキャンセルされ、資金は一切動きません。これにより、持っていない金額を負っている状態になったり、払うべきではないお金を払ってしまったりするような状態になるのを防ぎます。また、有効期限切れの情報（もはや無効となった賭けなど）を使用しようとするユーザーを検出し、市場全体に影響を与えることなく直ちに拒絶することも示しました。

研究者は、自身が行った作業はあくまでアーキテクチャ自体の制御されたテストであり、公開ネットワーク上で稼働する実際の金融製品ではないことに注意深く留意しました。彼らは実際のお金や現実世界の出来事を用いてシステムをテストしたのではなく、論理が成立するかどうかを見るための、慎重に構成されたルールとデータを用いました。結果として、このデザインは重複した財務記録の作成を効果的に防止し、すべてのコンポーネント間で市場の状態に関する統一された整合性の高いビューを維持できることが分かりました。誰が何を 변경 できるかを厳格に制限し、あらゆる変更が独立して検証可能な方法で行われるようにすることで、エラーに対して堅牢であり、データを失うことなく障害から回復できるシステムを構築できることを示したのです。

本研究はまた、「マニフェスト」の重要性を強調しました。これは、システムのあらゆるパーツとそのアドレス、およびそのルールを列挙したデジタル文書です。このマニフェストは、ソフトウェアの異なる部品間のコントラクト（契約）として機能し、すべての部品が同じバージョンのコードと同じルールに従って動作することを保証します。もしシステムの一部が異なるアドレスや異なるルールを使おうとしても、システムはそれを即座に拒絶します。これにより、ハッカーや偶発的なエラーが、資金を盗んだり賭けの結果を変えたりするような不正なコードを導入することを防げます。研究者は、このアプローチを用いることで、多くの異なる関係者が存在する複雑な環境においても、ルールが透明であり、結果が予測可能となるシステムを作れることを実演しました。

結局のところ、この論文はインターネット上での金融システムの構築に関する新しい考え方を提示しています。個々の部分を完璧かつ独立したものにするのではなく、研究者はパーツ同士の接続を強固で曖昧さのないものにすることに注力しました。真実が存在する場所を一箇所にし、あらゆる行為が記録され検証可能であることを確実にするならば、壊れにくく、信頼しやすいシステムを作り上げることができます。この研究は、情報のソース自体が間違っていた場合にどう対処するかといった全ての問題を解決するものではありませんが、「データが判明した後の資金管理」については解決策を示しています。正しい設計があれば、現代の金融の複雑さを扱いながら、コンピュータプログラムのようなスピードと透明性を兼ね備えた、より安全で信頼できるデジタル経済への道筋を示すことができるのだと結論付けています。