2-3. Ledgerの仕組み

XRP Ledger の核心は「Ledger」です。このページでは、Ledger の構造、データのストレージ、そして xrpld がどのように管理するかを解説します。

Ledger とは何か

Ledger は「ある時点における XRPL の完全な状態のスナップショット」です。

flowchart TB
  ledger["Ledger #1000"]
  header["Header（メタデータ）"]
  txs["Transaction Set"]
  state["Account State"]
  ledger --> header
  ledger --> txs
  ledger --> state
  header --> h1["LedgerIndex / ParentHash / TxHash"]
  header --> h2["AccountHash / CloseTime / TotalCoins"]
  txs --> tx1["tx_1, tx_2, ..."]
  state --> s1["AccountRoot / Offer / RippleState / Escrow / ..."]

各 Ledger は前の Ledger のハッシュを持つため、Ledger #1 から現在まで連鎖しています（ブロックチェーンと同様の構造）。

SHAMap — Ledger のデータ構造

Account State と Transaction Set は SHAMap というデータ構造で保持されます。

include/xrpl/shamap/SHAMap.h
src/libxrpl/shamap/SHAMap.cpp

SHAMap はマークルパトリシアトライ（Merkle Patricia Trie）に似た構造です：

        Root Hash
       /          \
  Inner Node    Inner Node
   /    \          /   \
Leaf    Leaf    Leaf   Leaf
(Account A) (Account B) ...

特徴：

• ツリー全体のルートハッシュが一意に状態を表す
• 任意のエントリの存在証明をO(log N)で生成できる
• 差分（追加・更新・削除）を効率的に計算できる

ルートハッシュが Ledger Header の AccountHash として記録されます。

Ledger オブジェクトは state 用と transaction 用の2つの SHAMap を保持します。

include/xrpl/ledger/Ledger.h
src/libxrpl/ledger/Ledger.cpp

Ledger エントリ（Account State の要素）

Account State に格納される各エントリを SLE（Serialized Ledger Entry） と呼びます。型ごとのフィールド定義はマクロから生成されます。

include/xrpl/protocol/LedgerFormats.h
include/xrpl/protocol/detail/ledger_entries.macro
src/libxrpl/protocol/InnerObjectFormats.cpp

主な SLE の種類：

SLE タイプ	説明
AccountRoot	アカウントの残高・シーケンス番号・設定
RippleState	2アカウント間のトラストライン（IOU残高）
Offer	DEX の未約定注文
Escrow	エスクロー
PayChannel	Payment Channel
NFTokenPage	NFT の保有情報
AMM	自動マーケットメーカー

AccountRoot の構造

AccountRoot のフィールド定義は ledger_entries.macro から生成されます。

include/xrpl/protocol/detail/ledger_entries.macro

include/xrpl/protocol/detail/ledger_entries.macro

sfAccount          // アカウントID
sfBalance          // XRP 残高（dropsで表現）
sfSequence         // 次のトランザクションのシーケンス番号
sfOwnerCount       // 保有する Ledger オブジェクト数
sfFlags            // 各種フラグ
sfRegularKey       // レギュラーキー（任意）
sfDomain           // ドメイン（任意）

ReadView と ApplyView

Ledger へのアクセスは必ずビューインターフェース経由で行います。doApply() 内では ApplyView が渡され、読み取り専用の検証では ReadView が使われます。

include/xrpl/ledger/ReadView.h
include/xrpl/ledger/ApplyView.h
src/libxrpl/ledger/View.cpp
include/xrpl/ledger/View.h

ReadView — 読み取り専用

include/xrpl/ledger/ReadView.h

class ReadView {
    // SLE を取得する
    std::shared_ptr<SLE const> read(Keylet const& k) const;

    // アカウントの XRP 残高を取得
    XRPAmount balanceHook(...) const;

    // Ledger のメタ情報
    LedgerInfo const& info() const;
};

ApplyView — 変更可能

include/xrpl/ledger/ApplyView.h

class ApplyView : public ReadView {
    // SLE を新規作成
    std::shared_ptr<SLE> insert(std::shared_ptr<SLE> const& sle);

    // SLE を更新（変更前に peek() で取得）
    std::shared_ptr<SLE> peek(Keylet const& k);

    // SLE を削除
    void erase(std::shared_ptr<SLE> const& sle);
};

実際のコードでの使用例

残高の移動は Ledger ヘルパにまとめられており、各 Transactor から呼ばれます。

src/libxrpl/ledger/View.cpp
include/xrpl/ledger/View.h

Payment 処理の例：

src/libxrpl/ledger/View.cpp

void
transferXRP(
    ApplyView& view,
    AccountID const& from,
    AccountID const& to,
    XRPAmount amount,
    beast::Journal j)
{
    // 送金元の SLE を取得（変更可能）
    auto const sle = view.peek(keylet::account(from));

    // 残高を減らす
    sle->setFieldAmount(sfBalance, sle->getFieldAmount(sfBalance) - amount);
    view.update(sle);

    // 送金先の SLE も同様に更新
    ...
}

Keylet — Ledger エントリの検索キー

SLE を取得するには Keylet を使います。

include/xrpl/protocol/Keylet.h
include/xrpl/protocol/Indexes.h

// アカウントの AccountRoot を取得する Keylet
auto k = keylet::account(accountID);

// Offer を取得する Keylet
auto k = keylet::offer(accountID, sequence);

// Keylet を使って SLE を取得
auto sle = view.read(keylet::account(accountID));

OpenLedger と ClosedLedger

src/xrpld/app/ledger/OpenLedger.h
src/xrpld/app/ledger/LedgerMaster.h

種類	状態	特徴
OpenLedger	変更可能	トランザクションを受け付け中
ClosedLedger	変更不可	コンセンサス前に一時的にクローズ
ValidatedLedger	確定	コンセンサス完了・永続化済み

flowchart LR
  open["OpenLedger"]
  closed["ClosedLedger"]
  validated["ValidatedLedger"]
  open -->|"apply tx"| closed
  closed -->|"consensus"| validated
  validated -->|"新しい OpenLedger を作成"| open

LedgerMaster

Ledger の保持と取得を管理するのが LedgerMaster です。

src/xrpld/app/ledger/LedgerMaster.h
src/xrpld/app/ledger/detail/LedgerMaster.cpp

src/xrpld/app/ledger/LedgerMaster.h

class LedgerMaster {
    // 最新の確定 Ledger を取得
    std::shared_ptr<Ledger const> getValidatedLedger();

    // 指定シーケンス番号の Ledger を取得
    std::shared_ptr<Ledger const> getLedgerBySeq(std::uint32_t index);

    // Ledger を検証・追加
    bool storeLedger(std::shared_ptr<Ledger const> ledger);
};

実際に Ledger を操作するコードを読む

以下のファイルを順に読むと理解が深まります：

1. src/libxrpl/protocol/LedgerFormats.cpp — SLE フォーマットの定義一覧
2. src/libxrpl/ledger/View.cpp — transferXRP など、よく使われる操作
3. src/libxrpl/tx/transactors/payment/ — 実際に View を使う例
4. include/xrpl/shamap/SHAMap.h — SHAMap のインターフェース

Keylet を起点に読む

keylet::account() や keylet::offer() のような Keylet の定義を include/xrpl/protocol/Indexes.h で確認することで、どんな Ledger エントリが存在するかを網羅的に把握できます。

次のステップ

Ledger のデータ構造を理解できました。次は、これらの挙動を保証する テストの読み方・書き方 を学びます。テストコードは「コードの正しい使い方」を示す最良のドキュメントです。