Layer2 のスケーラビリティの詳細な解釈: プロジェクトは ZK-Rollups とサブネットのどちらをどのように選択するのでしょうか?
原作者: Bybit、NGC Ventures
背景
背景
最近、Solana や BNB Chain などの人気のレイヤー 1 ネットワークで、DeFi プロトコル、NFT マーケットプレイス、Web3 ゲームが同時に実行されていたためにネットワーク障害が発生しました。同様に、イーサリアムもネットワークの混雑と高価なガス料金がネットワークを悩ませていると批判されている。その結果、業界はレイヤー 2 (L2) スケーラビリティ ソリューションの重要性を認識し始めています。
イーサリアム財団によると、ロールアップは現在、スケーラビリティの問題に対する頼りになる L2 ソリューションです。ロールアップ以外にも、スケーラビリティのトリレンマを解決するために、他の L2 ソリューション (サイドチェーンやサブネットなど) が存在します。
特に、Avalanche の L2 スケーラビリティ ソリューションであるサブネットは、今年初めに DeFi Kingdoms と Crabada サブネットが展開されたことを受けて、最近かなりの人気を集めています。場合によっては、サブネットがメインネットのバリデーターの使用を選択できることを除いて、サブネットは本質的にサイドチェーンです。現在、サブネットとサイドチェーンが、Web3 ゲームに推奨される L2 スケーリング ソリューションであるようです。
最初のレベルのタイトル
ZK ロールアップの見通し、最近の展開、および問題点
ロールアップは、圧縮されたオフチェーン トランザクションを L1 ネットワーク上の単一の注文にパッケージ化することで、ガス コストを削減し、特定の L1 のトランザクション容量をスケールアップすることができます。このようにして、L2 は計算を実行できますが、L1 は計算を検証するだけで済みます。その結果、ガス料金は多数のトランザクションに分散され、数千のトランザクションをまとめて完了することができます。
ロールアップには、オプティミスティック ロールアップとゼロ知識ロールアップ (「ZK ロールアップ」) の 2 つの異なるスキームがあります。両者は検証方法が異なります。
オプティミスティック ロールアップは、すべてのトランザクションが有効であると想定し、検証せずにベース レイヤに公開します。その後、バリデーターは 7 日間の異議申し立て期間中に、係争中のトランザクションを修正します。
一方、ZK-Rollups は暗号化証明を作成し、有効性証明の形式としてメインネットに公開します。現在、ZK-Rollups を使用したトランザクションは約 10 分で完了できます。
出典: preethikasireddy.com; ethereum.org
上のグラフからわかるように、ZK-Rollups は、Optimistic Rollups と比較して、より高速でスケーラブルな Ethereum エコシステムを実現しているようです。
画像の説明
出典: l2beat.com (2022 年 6 月 7 日時点のデータ)
上のグラフからわかるように、Optimistic Rollups は現在、TVL に関して市場全体の 72% のシェアを保持しています。前述の EVM 互換性の欠如により、ZK-Rollups は後回しになっているようで、大規模な DeFi プレーヤーはロールアップにスケールアップする際に ZK-Rollups を選択しません。
オプティミスティックロールアップが成熟するにつれて、ほとんどの大規模なDeFiプロジェクトが必要に応じてこのスキームを採用しています。ただし、現場の新規ユーザーは 1 週間の待機期間に圧倒されることがよくあります。代替案として、GameFi のスケーラビリティ、NFT マーケットプレイス、Web3 アプリケーションを考慮すると、ZK-Rollups は、より高いスループットとより安価な取引手数料を必要とするネットワーク向けのソリューションとなる可能性があります。
出典: l2beat.com および協定の Web サイト (2022 年 6 月 7 日時点のデータ)
この記事の執筆時点では、この分野には 12 を超える ZK-Rollup ソリューションがあり、基礎となるテクノロジーは StarkWare、Loopring、Matter Labs、Polygon Hermez によって開発されています。
ZK-Rollups の暗号証明には 2 つの主なアプローチがあります。 Loopring と zkSync によって採用されたテクノロジーは、メイン ネットワーク内のトランザクション パッケージを検証するために、ゼロ知識、簡潔、非インタラクティブなゼロ知識証明 (ZK-SNARK) を作成します。 ZK-SNARK は 2012 年に注目され、ZK-Rollups の先駆者によって広く採用されています。
副題
StarkWare
StarkWare は、StarkEx と StarkNet という 2 つの主要な ZK-STARK ソリューションを提供します。
StarkEx は、アプリケーション固有の ZK-Rollups 用に設計された Validium ソリューションで、デリバティブ取引プラットフォーム dYdX、web3 ゲーム、および NFT マーケットプレイス Immutable X で採用されています。
画像の説明
出典：l2beat.com（2022年6月8日現在）
StarkNet は、StarkWare が今年 2 月に発売した汎用ロールアップです。 Immutable X には、ユーザーが Validium モデルか一般的な ZK-Rollup のどちらかを選択できる Volition モデルが含まれていることは言及する価値があります。 TVL が徐々に回復するにつれて、StarkWare は StarkNet の TPS を最適化されたレベルまで加速することに重点を置いています。
StarkEx の Web3 ゲームの実績
StarkEx の Web3 ゲームの実績
ZK-Rollups を使用すると、Web3 ゲームはユーザーのトランザクション コストを大幅に削減し、ネットワークの混雑を回避し、イーサリアムの測定されたセキュリティの恩恵を受けることができます。その結果、Sorare、Immutation X などのエコシステムは、プラットフォーム上で Web3 ゲームをサポートするために StarkWare のスケーラビリティ ソリューションを採用しました。
Sorare は有名なフットボール カード ゲームで、イーサリアム メインネットで人気があり、その後 StarkEx を採用することで L2 に移行しました。 Sorare は、セキュリティと分散化を犠牲にすることなく容量を拡張するために ZK-Rollups を選択しました。
Immutable X は、イーサリアムベースの NFT マーケットプレイスの L2 プラットフォームです。計算をオフロードすることで、ゼロガス手数料と即時トランザクションを提供します。 DappRadar データによると、現在、Immutable X の助けを借りて NFT トランザクションを実行しているアクティブな Web3 ゲームが 4 つあります。 Gods Unchaine が最も有名で、ユーザー数は約 5,000 人で、1 日の最大取引額は 150 万ドルに達します。
Illuvium は Immutable X プラットフォームに参加する最新の Web3 ゲームで、正式ゲームのリリース前に 7,200 万ドルの仮想土地を販売し、大きな注目を集めたニュースとなりました。
副題
ループリング
副題
Matter Labs (zkSync の背後にあるチーム)
Matter Labs は、zkSync スケーリング ソリューションを支えるチームです。 ZK-SNARK を使用し、オフチェーンの Validium ソリューション zkPorter とオンチェーンの一般ロールアップ zkSync を提供します。
ZKSpace は zkSync から分岐し、同じ ZK-SNARK テクノロジーを採用してスケーラビリティの問題を解決します。 zkSyncは、ZKSpaceはフォーク以降閉鎖されており、セキュリティリスクの可能性があると指摘。この記事の執筆時点では、ZKSpace (以前は ZKSwap として知られていました) は、ZKSpace、ZKSwap、および ZKSea (まだ稼働していません) というプロトコルを所有しています。
Matter Labs は、2022 年 2 月に公開テストネット上で初の EVM 互換 ZK-Rollup である zkEVM を開始しました。 zkEVM はまだ開発中であり、Solidity 契約の 99% を実行することを目指しています。これは、ZK ロールアップがイーサリアム メインネットと並行して実行され、オプティミスティック ロールアップと競合するための重要なマイルストーンとなります。
副題
Polygon
Polygon は、独自の L2 スケーラビリティ ソリューションの形成に非常に積極的です。同社の ZK-Rollups 製品には、Polygon Hermez (ZK-SNARK)、Polygon Zero (ZK-SNARK)、Polygon Miden (ZK-STARK) が含まれます。 Polygon は 2021 年に ZK-Rollups 拡張プロジェクト Hermez とスタートアップ Mir を買収し、ZK-Rollups 構築の専門知識を獲得しました。
最初のレベルのタイトル
問題点と概要
汎用 ZK ロールアップで繰り返し発生する問題は、EVM の互換性です。イーサリアムのほとんどの DeFi プレーヤーが L2 スケーリング ソリューションとして Optimistic Rollups または Polygon PoS を選択していることに気づきました。たとえば、Curve は Optimism を選択し、Aave V3 は Polygon、Optimism、Arbitrum を選択し、Uniswap は Optimism と Polygon に拡張しました。 zkEVM は Matter Labs によってテストされており、Nethermind は StarkNet 用のトランスパイラーを開発しています。 EVM互換性におけるブレークスルーは、将来的にDeFiプロジェクトをZK-Rollupsに誘致するのに役立つ可能性があります。
もう 1 つの問題は、ZK-Rollups でのコミュニケーションの欠如です。これは流動性の崩壊につながる可能性があり、仕分けプロセスの一元化によりセキュリティ上の懸念が生じる可能性があります。ただし、Immutable X の新しいクロスロールアップ流動性ソリューションは、より流動的なロールアップ エコシステムの到来を告げる可能性があります。
Avalanche サブネットの概要
Avalanche サブネットとポリゴン
Avalanche サブネットの概要
ソース：https ://docs.avax.network/learn/platform-overview
Avalanche のメイン ネットワークは、X、P、C チェーンの 3 つのブロックチェーンで構成されています。各チェーンは、Avalanche の整合性を維持し、新しいアセットまたはブロックチェーンを作成するという異なる目的を果たします。
交換チェーン (X チェーン) は、Avalanche のデフォルトの資産ブロックチェーンであり、新しい資産、トランザクション、サブネット間の転送の作成をサポートします。
プラットフォーム チェーン (P チェーン) は、バリデーターを調整し、アクティブなサブネットを追跡し、新しいサブネットの作成を可能にするメタデータ ブロックチェーンです。
Avalanche は、スケーリング手法を使用して、水平スケーリング用のサブネットを作成します。サブネットは個々のブロックチェーンとは異なり、サブネット間の関係は次のとおりです。
Avalanche は、スケーリング手法を使用して、水平スケーリング用のサブネットを作成します。サブネットは個々のブロックチェーンとは異なり、サブネット間の関係は次のとおりです。
サブネットは、ブロックチェーン上のバリデーターのグループです。
各ブロックチェーンにはサブネット (バリデータのセット) が 1 つだけあり、各サブネットは同時に複数のブロックチェーンを維持できます。
サブネットごとに 5 つのバリデータから始めることができますが、ネットワークの健全性とセキュリティを考慮すると 10 つが推奨されます。 Avalanche でサブネットを作成するには、AVAX が 1 つだけ必要です。ただし、サブネット上の各バリデーターはメイン ネットワークを検証する必要もあります。これには 2000 AVAX トークンが必要で、2022 年 6 月 9 日の時点で約 50,000 ドルに相当します。
サブネット上の Web3 ゲーム
サブネット上の Web3 ゲーム
そしてCrabadaそしてDeFi Kingdoms彼らの二人の前身は、Castle Crush現在開発中ですテストネット。
ソース：https ://cryptodaily.io/how-crabada-is-paving-the-way-for-p2e-games-on-avalanche/
上の表からわかるように、Avalanche の C チェーンにおける Crabada のガス料金シェアは 38.93% で最も高くなります。ただし、多くの Web3 ゲームと同様に、Crabada はメインネットでネットワークの輻輳の問題に直面し、そのためサブネットなどの独自のチェーンに移動する必要がありました。最近、Crabada は Avalanche C チェーンから独自のサブネットである Swimmer Network に移動しました。 Swimmer Network への移行により、Crabada プレーヤーのガス料金が 85% 削減され、トランザクション時間が大幅に短縮されました。
ガス料金の削減と TPS の向上という明白な利点に加えて、Web3 ゲームにサブネットの採用を促す可能性のある利点が他にもあります。独自のサブネットを持つことにより、Web3 ゲームは本質的にブロックチェーンの所定のパラメーターをより適切に制御できるようになります。選択したトークンでガソリン代を支払うことができます。 Crabada は現在、$AVAX の代わりに $TUS を燃料トークンとして使用し、ネットワーク拡張に使用されるガスの最大 80% を消費します。トークンバーニングはトークンのインフレを抑制し、トークンの有用性を高めます。
ゲームスタジオが、Crabada や DeFi Kingdoms が採用している典型的なサブネットごとに 1 つのゲーム モデルではなく、ゲーム エコシステム全体のサブネットを構築していることは注目に値します。
最初のレベルのタイトル
ポリゴン スーパーネットとサイドチェーン
出典: Polygon ブログ/スーパーネット
Avalanche サブネットの競合他社の 1 つは、Polygon Supernet です。これは、2 つのよく知られたサイドチェーン ソリューション、Polygon Edge と Polygon PoS に続くスケーリング ソリューションです。前述したように、Polygon のスケーリング ソリューションは非常に革新的であり、ZK-Rollups がスーパーネットやサイドチェーンと共存します。
ポリゴン スーパーネットは、Web3 ゲームの分野ではまだ新しいものであり、実際のアプリケーションはまだ多くありません。ただし、スーパーネット ソリューションは、より多くの機能を備えた Avalanche サブネットの代替として位置付けられています。 Polygon スーパーネットは、Proof-of-Authority (PoA) または Proof-of-Stake (PoS) チェーンを採用する可能性を提供し、プロのバリデーターのグループから選択して分散化を強化し、Polygon メインネットとセキュリティを共有する可能性を提供することを強調する価値があります。 。
Polygon PoS は Web3 ゲームの中心となっており、Aavegotchi や Crypto Raiders などの成功したタイトルが 2021 年に大成功を収めています。人気のあるゲームには大量のトランザクションの問題が伴います。 Avalanche の Crabada と同様に、Sunflower Land は深刻なネットワーク混雑の問題を引き起こし、ピーク時に Polygon のガスの最大 42% を消費しました。
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カスタム チェーンと ZK-Rollups の比較
基本的に、L2 ZK-Rollups とカスタム チェーン (Avalanche サブネットワークと Polygon スーパーネットワーク) は両方とも、それぞれの L1 ブロックチェーンが抱えるスケーラビリティの問題に対する解決策です。どちらも技術仕様とそれを使用する利点が大きく異なるため、違いをよりよく理解するためにそれらを分析してみます。
L2 サブネットと Avalanche サブネットのどちらに構築するかを決定する際に、Web3 ゲームの技術的側面のみに注目する場合は、L2 の方が優れたソリューションであると主張する人もいるでしょう。ただし、L2 ソリューションはまだ開発中であり、実戦テストは行われていません。サブネットは、独自のチェーンが必要なため、Web3 ゲームで人気が高まっているようです。
一般に、Web3 ゲームは、DeFi プロジェクトと比較して、大規模なエコシステムとのやり取りをそれほど必要としません。彼らは多くの場合、トークンとNFTが相互にサポートする閉ループのエコシステムを持っています。エコシステムの外では、AVAX や MATIC のように、時々ネットワーク トークンを介してのみやり取りが行われます。
一方で、トップの Web3 ゲーム スタジオである Gala Games や今後登場する Myria は、独自のブロックチェーン上に構築することを好みます。 2 つのスタジオは、ある程度相互に影響を与える複数のゲームを所有しているため、同じブロックチェーン上に一緒に存在するゲームを構築することは合理的です。
それでも、最近のほとんどのゲームが大規模な集団の一部ではなく、個々のプロジェクト チームによって作成されていることを考えると、ゲーム間のコラボレーションはほとんどありません。したがって、小規模なゲーム スタジオにとっては、独自のチェーンを構築するよりもサブネットを採用する方が理にかなっている可能性があります。
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プロジェクトは ZK-Rollups とサブネットのどちらかをどのように選択しますか?
メインネットでは構成可能性が欠如しているため、サブネットとスーパーネットは DeFi プロジェクト向けに設計されていません。 EVM 互換の ZK ロールアップは、スマート コントラクトを展開し、高レベルのセキュリティを必要とするプロジェクトに適しています。ただし、ZK-Rollups の EVM 互換性はまだ初期段階にあるため、DeFi プロジェクトで利用できる唯一のオプションは Optimistic Rollups のようです。
Web3 ゲームでは、ZK-Rollups よりもサブネットの方が良い選択であることがわかっています。 Avalanche サブネットの人気が示すように、シングルゲーム/シングルチェーン モデル用の個別のカスタム チェーンが注目を集めています。
ZK-Rollups と Validium はカスタム チェーンよりも優れた技術仕様を備えている可能性がありますが、まだ開発中です。 ZK-Rollups のスケーラビリティ ソリューションには個別のカスタム チェーンが用意されていないため、単一プロジェクトの突然の誇大広告によって「圧倒される」可能性があります。また、Sorare のような個別のロールアップを作成するとコストがかかり、移行に手間がかかります。
出典: ImmutableX、StarkNet、StarkEx
一方、Immutable X は最近、Web3 ゲーム向けの革新的なレイヤー 3 ソリューションをリリースしました。。このアプローチにより、ゲーム スタジオはセキュリティと構成可能性を犠牲にすることなく、レイヤー 3 のハイパースケール ソリューションを活用できるようになります。レイヤー 2 とレイヤー 3 の統合により、ロールアップ ソリューションの流動性が統合され、DeFi と Web3 ゲーム間の相互作用が強化されます。まだ開発初期段階のようですが、Immutable X が他に何を提供できるのかを楽しみにしています。
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