Ethereum Rollup Layer 2 スキームは非常に人気がありますが、それでも状態チャネルが必要ですか?
編集者注: この記事は以下から引用しましたバビット情報（ID：bitcoin8btc）編集者注: この記事は以下から引用しました
バビット情報（ID：bitcoin8btc）
、著者: Tom Close、コンパイラ: Free and Easy、承認を得てリリースされました。
前に書かれています: イーサリアムの拡張ソリューションは際限なく出現します。例には、ステート チャネル、プラズマ、シャーディング、そして最近非常に人気のある zk-rollup と optimistic rollup が含まれます。Plasma のようなソリューションは以前に死刑を宣告されています。現在のイーサリアムコミュニティは、ロールアップスキームとゼロ知識証明スキームを選択する傾向が強いですが、ステートチャネルスキームはどうでしょうか?この記事では、コンセンシス研究開発部門のマグモ チームの責任者であるトム クローズ氏が、ステート チャネルとロールアップ スキームの補完的な役割について説明し、ステート チャネル スキームが解決する必要があるいくつかの問題について簡単に言及しました。
(写真出典: tuchong.com)
イーサリアムのエコシステムをしばらくフォローしている人なら、ステート チャネルという用語を聞いたことがあるでしょう。おそらく、ステート チャネルがブロックチェーンのスケーラビリティを向上させる可能性や、トランザクション機能に「インスタント ファイナリティ」を提供する能力について読んだことがあるでしょう。しかし、これらは古いニュースであり、ロールアップ技術が普及しているイーサリアムの世界では、ステートチャネルがどこにあるのか疑問に思うかもしれません。
画像の説明
図: 国家チャネルでの開発活動
そして今日は、ブロックチェーン技術分野におけるステートチャネルを調査し、それらがどのように機能するかについての一般的な概要を説明します。もちろん、これらの概要はあなたにとってまったく新しいものではないかもしれませんが、十分に役立つはずです。に関する基本的な知識を更新してください。新しい状態チャネル。
副題
国家チャネルの利点は何ですか?
ステート チャネルは、スケーラビリティ ソリューションとしてよく説明されます。ステート チャネルが最初に提案されて以来、レイヤー 2 のスケーリングでは多くの進歩が見られました (レイヤー 2 とは、ブロックチェーン上に構築されたソリューションを指すため、コア プロトコルを変更する必要はありません)。
最新のレイヤー 2 スケーリング ソリューションは、zk ロールアップとオプティミスティック ロールアップです。どちらも、トランザクション データのバッチとその結果の状態ルートをブロックチェーンに定期的に送信することにより、トランザクション スループットの向上を可能にします。 zk-rollups スキームを使用すると、状態遷移全体の正しさのゼロ知識証明を提供できるため、オンチェーン状態の有効性が保証され、即時取り消しが可能になります。プルーフの生成は複雑であるため、zk-rollup システムは現在、単純なアセット変換にのみ使用されています。一方、オプティミスティックロールアップでは、オフチェーン設定で任意のEVMコードの実行が許可されますが、ユーザーは資金を引き出す前にチャレンジ期間を待つ必要があり、移行の整合性を維持するために不正な状態にチャレンジする当事者に依存します。
どちらのアプローチも非常にスケーラブルであり、約 500 tx/s のトランザクション スループットを達成できる可能性があります。 (翻訳者注: これは初期に Vitalik によって提示された推定です。イーサリアムがイスタンブールのハードフォークを完了した後、これら 2 つのスキームの理論上の tps は 2048 に増加しました。イーサリアムが PoS スキームへの移行に成功したと仮定すると、これらのスキームは理論上tps上限を大幅に改善可能）
ステート チャネルはスケーラビリティにも役立ちます。ステート チャネルは、ほとんどのトランザクションを処理するためのチェーンの必要性を排除するため、一部のユースケースでは、ロールアップ スキームを超えるスループットを達成する可能性があります。また、ロールアップ スキームでは実現が難しい一部のシナリオに適した独自のプロパティもいくつか備えています。
そして、非常に重要な機能の 1 つは、トランザクションの非仲介を実現できることです。つまり、両者がチャネルを確立すると、第三者の参加なしに価値を交換できるようになります。しかし、ロールアップ スキームでは、すべてのトランザクションがロールアップ オペレーターによって処理される必要があり、もう 1 つの重要な機能が転送の最終性であるため、これは当てはまりません。状態チャネルを使用すると、更新を受信すると状態が更新されます。これは、値の転送が即座に行われることを意味します。
たとえば、Infura API のユーザーに API 呼び出しごとに少額の ETH の支払いを要求するとします。一般的なユーザーは 10 秒ごとにエンドポイントにアクセスするため、1 ペニーの料金を請求しながら 1 秒未満の応答時間を提供できるようにしたいと考えています。この場合、ロールアップ オペレーターに連絡する時間がありません。また、連絡したとしても、ロールアップ トランザクションの諸経費は、たとえ 100 ガス (現在約 0.02 セント) に減額されたとしても高くなりすぎます。
上記の場合、ステート チャネルの解決策を考えることができます。
さて、そうは言っても、州チャネルの「州」の部分についてはまだ言及していません。ほとんどの場合、上記の例では支払いチャネル (特殊な状態チャネル) の使用が必要になります。状態とは単に各参加者の残高です。オフチェーンで交換される状態はこれよりも一般的になる可能性があり、状態チャネルがユーザー間のより複雑な対話を提供できるようになります。国家チャネルでは、アトミックスワップ、任意の複雑な条件付き支払い、さらにはチェスのゲームを含めて完了することができます。これにより、システム設計者はインセンティブ スキームを設計する際に大きな柔軟性が得られます。
全体として、状態チャネルはトレードオフ空間の固有の領域を占め、その特性は幅広いアプリケーションにおいて非常に重要です。この記事の残りの部分では、ステート チャネルが上記の特性をどのように実現するかをよりよく理解するために、ステート チャネルがどのように動作するかの概要を説明します。
副題
州チャネルはどのように機能しますか?
では、ステートチャネルとは何でしょうか?この質問には、典型的な状態チャネルの対話で答えます。
この設定のスケーラビリティの利点は、第 2 フェーズでアリスとボブが署名済みの契約書を交換するときに、ブロックチェーンの「トランザクション」と対話することなく多くのことができるという事実から来ています。制限されるのは、メッセージに署名してメッセージを交換できる速さだけです。
資金が実際にオンチェーンで移動しているわけではないため、この場合の「トランザクション」とは実際には何を意味するのか疑問に思うかもしれません。
州チャネル契約で保持されている資金は変更されていませんが、請求権は変更されており、ボブはアリスから最新のメッセージを受信したときに、請求可能な資金の現在のシェアが変更されたことを知ります。これは取引における「即時終了」の意味でもあります。
副題
では、ブロックチェーンを常に監視する必要があるのでしょうか?
これまでのところ、すべてがうまくいく協力シナリオについてのみ説明してきました。しかし、国営チャンネルのようなシステムでは、心配すべきことの 1 つはカウンターパーティのリスクです。チャーリーと国営チャンネルを開設し、国営チャンネル契約に資金を預けた場合、チャーリーが協力関係になったとき、または国営チャンネルの資金はどうなるのかということです。秘密鍵を紛失した場合、チャンネルはどうなるでしょうか?資金を取り戻してもらえますか?それとも、チャーリーがこれを利用してあなたを脅迫し、資金を解放するために株を支払うよう強制する可能性があるでしょうか?これらの質問に対する答えは、ステート チャネル システムのもう 1 つの重要なコンポーネントであるチャレンジ メカニズムです。
ある意味、これらの質問には簡単な答えがあります。チャーリーが応答しない場合は、上記の協力のケースのように、最新の合意をオンチェーンで送信してチャネルを閉じるだけです。ただし、これの問題は、送信したプロトコル結果が実際に最後のものであるかどうかをブロックチェーンが判断できないことです。つまり、それを通じて悪事を行うことができる可能性があります。では、この問題をどうやって解決すればいいのでしょうか？解決策は 2 つあります。
2 番目のアプローチは、想定される最後の状態がコミットした後にブロックチェーンにチャレンジ期間を強制させ、資金を引き出す前に他の参加者に状態をコミットする機会を与えることです。誰かが悪意を持ってチャレンジを提出した場合、その人は罰せられるため、善良な行動が奨励されます。
次は何ですか？
これは、悪意のあるチャレンジのインスタンスを検出して対応するために、ステート チャネルの参加者がブロックチェーンを常に監視する必要があることを意味するのでしょうか?実際、この要件は思っているほど悪くはなく、参加者は常に監視する必要はなく、チャレンジ期間ごとにブロックチェーンを数回チェックするだけで済みます。ここでの負担は、チャレンジ期間を慎重に選択し、長時間実行されることが予想されるチャネルのチャレンジ期間を長くすることで軽減できます。状態チャネル システムに機能を追加して、参加者が最新の状態を先制的にチェーンに送信して、オフライン中にチャレンジを受けないようにすることもできます。
乞うご期待！
