midnight-onchain-logic

オンチェーンのロジックと状態

Midnight ノードは標準的な Polkadot SDK モデルに従います。ネイティブのプリコンパイルを除くコアロジックは WebAssembly（WASM） にコンパイルされ、ランタイム を構成します。ランタイムは、すべてのノードで同一に実行される状態遷移関数です。

ランタイムアーキテクチャ

flowchart TB
  subgraph Runtime["WASM Runtime"]
    direction TB
    PA["pallet-aura"]
    PG["pallet-grandpa"]
    PS["pallet-partnerchains-session"]
    PVM["pallet_session_validator_management"]
    PM["pallet-midnight ★"]
    Other["Other FRAME pallets"]
  end

  Block["Incoming block + extrinsics"] --> Runtime
  Runtime --> Trie["Patricia-Merkle trie commit"]
  Trie --> DB["ParityDB persistence"]
  PM --> Ledger["Midnight Ledger state commitment"]

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FRAME パレット

各 FRAME パレット はオンチェーンロジックの領域をカプセル化し、次の要素を定義できます。

• ストレージ（マップ、マルチマップ、リスト、値）
• イベント
• ディスパッチ可能な関数（トランザクション）
• オフチェーンワーカー
• フック
• ホスト公開関数
• RPC メソッド

このモジュール設計はスマートコントラクトのフレームワークと考え方が似ていますが、ロジックは 事前にコンパイル され、チェーンレベルで管理 されます。

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Midnight の主要なパレット

パレット	役割
pallet-aura	AURA によるブロック生成
pallet-grandpa	GRANDPA によるファイナリティ
pallet-partnerchains-session	Partnerchain コンテキストでのセッションローテーション
pallet_session_validator_management	バリデーターセットの調整
pallet-midnight	プライバシーを保護するコアトランザクションロジック

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pallet-midnight：台帳の状態機械

pallet-midnight は内部で管理され、Midnight Ledger の状態機械をカプセル化します。

sequenceDiagram
  participant Tx as Ledger transaction
  participant Pool as Transaction pool
  participant PM as pallet-midnight
  participant Lib as Native proof libraries
  participant State as On-chain storage

  Tx->>Pool: Submit (unsigned, proof-embedded)
  Pool->>Pool: Well-formedness check
  Pool->>PM: Included in block
  PM->>Lib: Verify cryptographic proof
  Lib-->>PM: Valid / invalid
  PM->>State: Execute state transition
  State->>State: Commit trie + ledger commitment

処理対象

• ZSwap の資産移転
• コントラクト操作（デプロイ、呼び出し）
• Midnight Ledger 形式の特殊なトランザクション

検証モデル

• 台帳トランザクションには、従来の署名ベースのディスパッチを 使用しません。
• 各トランザクションには、有効性を証明する 暗号学的証明 が含まれます。
• ネイティブライブラリが証明を検証し、対応する状態遷移を実行します。

状態コミットメント

実行後：

1. 新しい状態がオンチェーンにコミットされます。
2. 正規の台帳状態は、キーバリューデータベースを基盤とする Patricia-Merkle トライ に格納されます。
3. Midnight Ledger の全状態に対するコミットメント がブロックごとに永続化されます。改ざんが不可能で、検証可能です。

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パブリック状態と台帳状態

状態の種類	保存場所	可視性
Substrate ランタイムストレージ	Patricia-Merkle トライ	標準的なオンチェーンクエリ
Midnight Ledger コミットメント	ブロックごとに永続化	台帳の検証可能なスナップショット
コントラクトの台帳フィールド	Compact の disclose() 経由	コントラクト設計に応じて選択的に公開

アプリケーションレベルのプライバシーパターンについては、why-midnight/ と compact/ を参照してください。

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関連スキル

• midnight-consensus/ — AURA および GRANDPA パレット
• midnight-transactions/ — トランザクションプール → ランタイム → コミットのライフサイクル
• midnight-storage/ — ParityDB とトライの詳細
• midnight-rpc/ — RPC によるコントラクト状態と台帳状態のクエリ