Jump Crypto: ブロックチェーン インフラストラクチャのセグメンテーション トラックの詳細な分析

原題：「

原題：「Peeking Under the Hood: Key Pillars of Crypto Infrastructure》

導入

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導入

クロスチェーンブリッジ、新しいフレームワーク、その他のコア暗号プロトコルの急速な出現により、ブロックチェーンインフラストラクチャを効果的に計画することが、ユーザー、開発者、投資家にとって依然として重要な課題となっています。 「ブロックチェーン インフラストラクチャ」という用語は、基盤となるネットワーク スタックからコンセンサス モデルや仮想マシンに至るまで、さまざまな製品やサービスをカバーすることができます。 L1/L2 チェーンを構成するさまざまな「コア」コンポーネントのより詳細な分析については、将来の投稿のために予約しておきます (お楽しみに!)。この記事での具体的な目標は次のとおりです。

• ブロックチェーン インフラストラクチャの主要コンポーネントの広範な概要を提供します。

• これらのコンポーネントを、明確で理解しやすいサブセクションに分割します。

• インフラストラクチャマップ

私たちは、ブロックチェーン インフラストラクチャに関するエコシステムを、次の主要領域で L1 および L2 開発をサポートするように設計されたプロトコルとして定義します。

• レイヤ 0 インフラストラクチャ:(1) 分散型クラウド サービス (ストレージ、コンピューティング、インデックス作成); (2) ノード インフラストラクチャ (RPC、プレッジ/バリデータ)

• ミドルウェア:(1) データの可用性、(2) 通信/メッセージング プロトコル

• ブロックチェーン開発:最初のレベルのタイトル

副題

分散型クラウドサービス

ストレージ

• ストレージ計算する

• 計算する-- ストレージと同様、コンピューティングも Web2 パラダイムで集中化されています。分散コンピューティングは、耐障害性を高めるためにこの計算を多くのノードに分散することに重点を置いています (1 つまたはノードのグループに障害が発生した場合でも、ネットワークはパフォーマンスの中断を最小限に抑えながらリクエストを処理できます)。

• 索引--Web2 の世界では、データはエンティティが所有および運用するサーバーまたはサーバーのグループにすでに保存されており、このデータをクエリするのは比較的簡単です。ブロックチェーン ノードは分散されているため、データがサイロ化され、異なる地域に分散し、互換性のない規格に準拠していることがよくあります。インデックス作成プロトコルはこのデータを集約し、データにアクセスするための使いやすい標準化された API を提供します。

副題

ノードインフラストラクチャ

リモート プロシージャ コール (RPC) は、さまざまな種類のソフトウェア システムの機能の中心です。これにより、あるプログラムが別のコンピュータ上のプログラムを呼び出したり、プログラムにアクセスしたりできるようになります。これは、さまざまな地域や環境で実行されているさまざまなマシンからの大量の受信リクエストに対応する必要があるブロックチェーンで特に役立ちます。 Alchemy、Syndica、Infura などのプロトコルは、このインフラストラクチャをサービスとして提供するため、ビルダーはノードへの呼び出しの転送やルーティングに関わる基盤となるメカニズムではなく、高レベルのアプリケーション開発に集中できます。

多くの RPC プロバイダーと同様、Alchemy はすべてのノードを所有し、運用しています。集中型 RPC の危険性は、暗号通貨コミュニティの多くの人々にとって明らかです。集中型 RPC は、ブロックチェーンの稼働性を損なう可能性のある単一障害点をもたらします (つまり、Alchemy が失敗すると、アプリケーションはブロックチェーン上のゾーン データを取得したりアクセスしたりできなくなります)。最近では、Pocket のような分散型 RPC プロトコルがこれらの問題に対処するために成長していますが、このアプローチの有効性は大規模にテストされる必要があります。

ステーキング/バリデーター - ブロックチェーンのセキュリティは、分散されたノードのセットに依存してチェーン上のトランザクションを検証しますが、誰かがコンセンサスに参加しているノードを実際に実行する必要があります。多くの場合、ノードの実行に必要な時間、コスト、およびエネルギーは法外なものであるため、多くのノードがオプトアウトし、チェーンのセキュリティ保護の責任を他のノードに依存することになります。

最初のレベルのタイトル

データの可用性

データの可用性

アプリケーションは大量のデータを消費します。 Web2 パラダイムでは、このデータは通常、集中型の方法でユーザーまたはサードパーティ プロバイダーから直接取得されます (データ プロバイダーは、データを集約して特定の企業やアプリケーション (Amazon、Google、その他の機械学習など) に販売することで直接報酬を受け取ります)データプロバイダー）。

DApps もデータの大規模な消費者ですが、オンチェーンで実行されているユーザーまたはアプリケーションがこのデータを利用できるようにするにはバリデーターが必要です。信頼の前提を最小限に抑えるには、このデータを分散型で提供することが重要です。アプリケーションは、次の 2 つの主な方法で高忠実度データに迅速かつ効率的にアクセスできます。

Pyth や Chainlink などのデータ オラクルはデータ ストリームへのアクセスを提供し、暗号化されたネットワークが信頼性の高い分散型の方法で従来のシステムやその他の外部情報とインターフェイスできるようにします。これには、高品質の財務データ (資産価格など) が含まれます。このサービスは、DeFiを取引、融資、スポーツ賭博、保険、その他多くの分野における幅広いユースケースに拡大するために不可欠です。

副題

コミュニケーションとメッセージング

Layer1 とそのエコシステムの数が増加するにつれて、クロスチェーン管理の構成可能性と相互運用性の必要性がより緊急になっています。クロスチェーンブリッジは、新しい貿易ルートが異質な地域を結びつけるのと同じように、孤立した生態系が有意義な方法で相互作用することを可能にし、知識共有の新時代の到来をもたらします。ワームホール、レイヤー ゼロ、その他のクロスチェーン ブリッジ ソリューションはユニバーサル メッセージングをサポートしており、あらゆる種類のデータと情報 (逮捕を含む) が複数のエコシステム間で移動できるようにし、アプリケーションはチェーン間で任意の関数呼び出しを行うこともでき、他のコミュニティに入ることができます。他の場所にデプロイする必要はありません。 Synpase、CELER などの他のプロトコルは、資産またはトークンのクロスチェーン転送に限定されています。
オンチェーン メッセージングは​​依然としてブロックチェーン インフラストラクチャの重要なコンポーネントです。 DApp の開発と小売需要が拡大するにつれて、有意義かつ分散型の方法でユーザーと対話するプロトコルの機能が成長の主要な推進力となります。オンチェーン メッセージングが役立つ可能性のある分野をいくつか示します。

• トークン回収のお知らせ。

• 通信メッセージングをウォレットに組み込むことができます。

• 契約の重要な更新に関するお知らせ。

• 重要な問題の通知を追跡します (例: DeFi アプリケーションのリスク指標、セキュリティ侵害)。

最初のレベルのタイトル

副題

安全性とテスト

暗号化テクノロジーのセキュリティとテストは比較的初期段階にありますが、エコシステム全体の成功にとって重要であることは間違いありません。暗号化されたアプリケーションはユーザー資産と直接的な関係があることが多いため、セキュリティ リスクに特に敏感です。設計や実装における小さな間違いが、多くの場合、深刻な経済的影響をもたらす可能性があります。

セキュリティとテストの主な方法は 7 つあります。

• 単体テスト統合テスト

• 統合テスト監査

• 監査ブロックチェーンセキュリティプロセス開発の中核部分となっています。プロトコルは通常、サードパーティのコード監査人を利用して、スマート コントラクトを一般公開する前にコードのすべての行をチェックおよび検証します。最高レベルのセキュリティを確保するために、当社は監査人を非常に重視しています。 Trail of Bits、Open Zeppelin、Quantstamp は、ブロックチェーン監査分野で信頼できる名前のいくつかです。

• 正式な検証プログラムまたはソフトウェア コンポーネントが一連のプロパティを満たしているかどうかのチェックが含まれます。通常、誰かがプログラムがどのように動作すべきかを詳細に記述した正式な仕様を作成します。正式な検証フレームワークは、この仕様を一連の制約に変換し、解決してチェックします。スマートコントラクトのセキュリティを強化する主要なプロジェクトの 1 つ。 Certora は、ランタイム検証を使用して正式な検証を実装し、スマート コントラクトのセキュリティをサポートする主要なプロジェクトです。

• シミュレーション— 定量的取引会社は、アルゴリズム取引戦略のバックテストにエージェントベースのシミュレーションを長年使用してきました。ブロックチェーンでの実験にはコストがかかるため、シミュレーション手法はプロトコルをパラメータ化し、さまざまな仮説をテストする方法を提供します。その中でも、Chaos Labs と Guantlet は、シナリオベースのシミュレーションを利用してブロックチェーンとプロトコルを保護する 2 つの高品質プラットフォームです。

• バグ報奨金暗号空間の分散型精神を活用して、大規模なセキュリティ課題を解決するのに役立ちます。高額な報奨金は、コミュニティ メンバーやハッカーに重大なバグ問題を報告して修正するよう奨励します。したがって、報奨金プログラムは、「灰色の帽子」を「白い帽子」に変える上で独特の役割を果たします。たとえば、Wormhole が作成した報奨金プラットフォームである Immunefi は、最大 1,000 万ドル相当のバグ報奨金を提供しています。どなたでも参加することをお勧めします。

• テストネットワークメインネットネットワークと同様の表示形式を提供し、開発者が研究開発環境でパラメータをテストおよびデバッグできるようにサポートします。多くのテストネットは、速度の最適化のために少数のバリデーターを備えた Proof-of-Authority/その他のコンセンサス メカニズムを使用しており、テストネット上のトークンには実際の価値はありません。したがって、ユーザーはフォーセットを介する以外にトークンを取得する方法がありません。メインネット L1 上のいくつかのプロジェクトを模倣するために構築されたテストネットが多数あります (例: Ethereum の Rinkeby、Kovan、Ropsten)。

各アプローチには独自の長所と短所があり、決して相互排他的ではありません。通常、プロジェクト開発のさまざまな段階で異なるテスト スタイルが使用されます。

• フェーズ 1: コントラクトの構築中に単体テストを作成します。

• フェーズ 2: 高レベルのプログラム抽象化が構築されたら、モジュール間の相互作用をテストするために統合テストが重要になります。

• フェーズ 3: コード監査は、テストネット/メインネットの起動時または大規模な機能リリース時に実行されます。

• フェーズ 4: 正式な検証は多くの場合コード監査と組み合わされ、追加のセキュリティ保証が使用されます。プログラムを指定したら、残りのプロセスを自動化できるため、継続的インテグレーション ツールや継続的デプロイメント ツールと簡単に組み合わせることができます。

• ステージ 5: テスト ネットワーク上でアプリケーションを起動して、スループット、フロー、その他のスケーリング パラメーターを確認します。

• 副題

開発者ツール

あらゆるテクノロジーやエコシステムの成長は、開発者の成功にかかっています。これは特に暗号通貨分野に当てはまります。開発者ツールは次の 4 つの主要なカテゴリにグループ化されています。

• すぐに使えるツール

  新しい L1 を開発するための SDK は、コンセンサス モデルの作成とデプロイのプロセスを抽象化するのに役立ちます。事前に構築されたモジュールにより柔軟性とカスタマイズが可能になりますが、開発速度と標準化のために最適化されています。その良い例が Cosmos SDK です。これにより、Cosmos エコシステム内で新しい実証済みのブロックチェーンの迅速な開発が可能になります。 Binance Chain と Terra は、Cosmos ベースのパブリック チェーンのよく知られた例です。

  スマート コントラクトの開発 - 開発者がスマート コントラクトを迅速に開発するのに役立つツールが多数あります。たとえば、Truffle ボックスには、Solidity コントラクト (投票など) のシンプルだが便利な例が含まれています。コミュニティは、このリポジトリへの追加を提案することもできます。

• フロントエンド/バックエンド ツール- アプリケーション開発を簡素化するツールが多数あります。アプリケーションをチェーン (つまり、ethers.js、web3.js など) に接続します。

• アップグレードして契約を操作する(例: OpenZeppelin SDK) — RPC リクエスト ハンドラーの作成、IDL の発行、ID からのクライアントの生成を処理する、エコシステムに固有のさまざまなツール (例: Solana スマート コントラクト用のアンカー IDL、パリティ スマート コントラクト用の Ink) があります。

• 言語とIDE結論は

結論は

ブロックチェーン インフラストラクチャは、過負荷で混乱を招く用語になる可能性があり、多くの場合、スマート コントラクトの監査からクロスチェーン ブリッジに至るまで、あらゆる製品やサービスと同義です。その結果、平均的な読者にとって、暗号インフラストラクチャに関する議論は広すぎてまとまりがなかったり、具体的すぎて焦点が絞られたりしています。この記事が、暗号通貨業界に参入したばかりの人や、より詳細な概要を探している人にとって適切なバランスをとることを願っています。

もちろん、暗号通貨業界は急速に変化しており、この記事で参照されているプロトコルは、2 か月、さらには 3 か月後にはエコシステムの代表的なサンプルを構成できなくなる可能性があります。それでも、この文書の主な目標（つまり、インフラストラクチャをより理解しやすく理解しやすい部分に分解すること）は、将来的により重要になると私たちは信じています。しかし、ブロックチェーンインフラストラクチャの状況が進化するにつれて、私たちは考え方に対する明確で一貫した最新情報を提供することも忘れないでください。