Foresight Ventures: モジュラーブロックチェーンとデータ可用性レイヤーを「長期間組み合わせるには分割する必要がある」

Foresight

特邀专栏作者

2022-07-06 14:00

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モジュール式ブロックチェーンは、ブロックチェーンの広範なエンジニアリングと実践の基礎となる可能性があります。

AI要約

展開

モジュール式ブロックチェーンは、ブロックチェーンの広範なエンジニアリングと実践の基礎となる可能性があります。

オリジナル著者: msfew@Foresight Ventures

文章

オリジナル著者: msfew@Foresight Ventures最初のレベルのタイトル,0. ロールアップのボトルネック

前回を読んだら

私が書いたロールアップ記事その後、Optimistic と zk Rollup の最終比較で、意図的または非意図的に穴が残されたことが判明する可能性があります。

その時点で到達した結論は、「証明オーバーヘッドがないため、長期的にはオプティミスティックロールアップの方が zk ロールアップよりもはるかに優れている。しかし、異なる期間の開発では、実際にはオプティミスティックロールアップと zk ロールアップのパフォーマンスが交互にリードする」というものでした。 :

さまざまな段階のさまざまな種類のセキュリティロールアップにはさまざまなボトルネックがあります。
この段階でロールアップのパフォーマンスの問題を解決するには、次の 2 つの方法があります。

イーサリアムのメインネットワークをアップグレードし、正常にアップグレードされるのを待ちますが、主導権を握ることができず、時間がかかる可能性があるというデメリットがあります。

ロールアップの種類を切り替えて (Validium に変更するなど)、よりパフォーマンスの高いデータ可用性ソリューションを直接使用しますが、セキュリティが一部犠牲になるという欠点があります。

最初のレベルのタイトル,1. ブロックチェーンのモジュール化

私たちが言及している安全なロールアップ (Arbitrum など) は、実際にはモジュラーブロックチェーンの実装であり、将来的には、より多くの異なるモジュラーブロックチェーンの実装、またはさまざまなバリアントのロールアップが登場するでしょう。イーサリアムのロールアップルートはブロックチェーンのモジュラートレンドを体現している

以前のロールアップ記事

容量拡張には 2 つのルートが挙げられています。1 つはブロックチェーン自体をアップグレードすることであり、もう 1 つはロールアップ方式を使用してブロックチェーンをより有効に活用することです。

モジュール式ブロックチェーンは 2 つのルート (1+1 > 2) を組み合わせ、ブロックチェーンの単一構造を完全に切り替え、新しいモジュール式ブロックチェーンネットワークをロールアップの成長に最適な土壌にし、これらのロールアップソリューションにより多くのモジュールの選択肢とより高いパフォーマンスを提供します。副題:

a) 2 つのレベル、4 つのモジュールブロックチェーンは次のように分割できます
2 つのレベル、合計 4 つのモジュールを含むセキュリティ層:
ブロックチェーンのセキュリティを保証します。データ可用性モジュール（以下、DA）：トランザクションデータが使用できること（保存、検証可能、利用可能であることが保証される）を確保する。,コンセンサスモジュール:
取引の順序等を決定する（PoWなどは攻撃を防ぐ仕組み
これはコンセンサスの基礎であり、コンセンサスの全体を表すものではありません）。実行環境層:
ブロックチェーンの実行環境を提供します。請求モジュール:

国家の約束を解決します。実行モジュール:,個々の状態遷移を計算します。で

各レベルで、同じスキームを使用する 2 つのモジュールはより安全です

信頼の仮定が少なくなり、

決済・執行ともにイーサリアムのセキュリティを採用する場合 > 決済のみイーサリアム環境を採用し、執行にはArbiturm環境のセキュリティを採用します。モノマーブロックチェーンの代表としてはイーサリアム本体、Solana、Binance Smart Chainなどが挙げられ、Secured Rollupの代表としてはArbitrum、Optimismなどが、DAレイヤーの代表としてはCelestiaのDA、Polygon Availなどが挙げられる。
ブロックチェーンモジュールをコンピューターの構造と比較すると、次のようになります。ブロックチェーンの実行モジュール ⇒ コンピュータのオペレーティングシステム（
命令が実際に実行される環境)ブロックチェーンのDAモジュール ⇒ コンピュータのメモリ

ブロックチェーン決済・コンセンサスモジュール ⇒ コンピュータCPU

(命令実行の正確性はハードウェアが保証します)

以降の記事では、これらの「モジュール」を「レイヤー」と呼びますが、実際にはモジュールです。副題b) Webの発展からモジュール化の傾向を予測する

ウェブの発展から学べること

から学びますブロックチェーンの将来のモジュール開発ルート:ブロックチェーンネットワークは実際には、より分散化され、より安定したクラスターであり、ノードがコンピューティング能力を収集して、世界中で大規模な信頼できるコンピューターを形成できるようになります。ブロックチェーンのモジュール分割は次のように非常に似ています。,Web2 の分散システム(分散データベースの分散とは異なります)。事業分割

下の写真と一緒に

Uber のアーキテクチャ同様に、モジュールもそれぞれの役割を果たします。
Web2 の分散システムと Web3 のブロックチェーンのモジュール性は、考えるべき 2 つの疑問をもたらします。分割します

接続する：

モジュール間の通信とセキュリティを確保する: 追加の接続が必要なく、プロセス中に生じる危険が回避されるため、同じ生成元のモジュールの方が安全であるのはこのためです。

分割の問題は明確に定義されていますが、接続の問題はモジュラーアーキテクチャに影響を及ぼし、セキュリティとユーザーエクスペリエンスをどのように向上させるかは、モジュラーブロックチェーンが解決する必要がある問題かもしれません。

副題

c) なぜモジュール式なのか?モジュール式ブロックチェーンが単一のブロックチェーンを分離した後、新しいネットワーク構造 = Arbitrum や StarkEx などの複数の異なるロールアップ + イーサリアムなどの基礎となるメインネットになります。それらの改善の主な点は、コンセンサスと DA を組み合わせた従来のモノマーブロックチェーンによって引き起こされる Proof of Replication を通じて DA を検証および保証する必要がなくなったことです (パフォーマンスが制限され、フルノードのサイズが大幅に増加すると分散化に影響します)。

これは、モジュール式ブロックチェーンネットワークが単一のブロックチェーンのコンセンサスをラップする必要がなくなったことを意味しますが、

分離後、専用レイヤーを使用して DA を直接処理し、メインネットのセキュリティを優先して、冗長なコンピューティングパワーとストレージの無駄を削減し、スループットを向上させ、コンセンサスボトルネックを回避します。
これにより、千、万レベルのTPSがさらに向上します。ボトルネックを突破して次の時代に飛躍できる全体的なパフォーマンスに加えて、モジュラーブロックチェーンの大きな利点は何ですか?
より良いブロックチェーン安全性：
ロールアップ層は、イーサリアムなどの基礎となるセキュリティ層からセキュリティを借用します。
実行パフォーマンス:より高速な実行または決済モジュールを採用する柔軟性。
開発中の構成可能性: モジュールのデカップリング: モジュールを使用すると、より抜本的な提案と迅速なイノベーションが可能になります。

プラグイン可能

: より多くのチェーン開発ソリューションとテクノロジースタックのオプション。

Rollup 副題d) モジュール性のさまざまな実装?実際、モジュール式ブロックチェーンネットワークでは、非常に幅広い「チェーン」実践を構築できます。3 つの主要なカテゴリと無数のサブカテゴリがあります。
Multi-Monolithic (ソブリンまたはセキュアロールアップなどを含む、を参照)Cevmos前の記事
Subnet. Ethereum/Celestia セキュリティ層 + 実行環境 / または実行専用モジュールなど。)

(Tendermint/Substrate セキュリティ層 + など)スタックと再帰ロールアップの実行環境。Celestia 自体は実際にはこのアーキテクチャに属しており、Cosmos エコシステムの一部です。),(最も自由なモジュラーブロックチェーンの構築では、セキュリティを継承することはできませんが、展開と開発の効率がより重視されます。)

3 つのモジュール型ブロックチェーンとモノリシックブロックチェーン
異なる方向
機能も異なります。
マルチモノリシック: 共有セキュリティ、通信の構成可能性と相互運用性、アプリケーションチェーンには主権がありますが、パフォーマンスは必ずしも良好ではありません。

サブネット: 数秒で展開されるこのソリューションは成熟していますが、セキュリティと分散化の程度は必ずしも良好ではありません。

モノリシック: 「完全な」自由度ですが、ソリューションが重すぎて、システム全体が結合しすぎている可能性があります。副題.

e) モジュラーコンセプトの影響?
モジュール式ブロックチェーンの時代の到来後、L1 と L2 という従来の概念を置き換える必要があるかもしれません

再定義する

単一ブロックチェーン: L1 はイーサリアムなどの単一ブロックチェーンを指し、L2 はイーサリアムベースのセキュリティ層と実行モジュールの組み合わせに基づくロールアップを指します。モジュラーブロックチェーン：L0はL1上の社会的合意と信頼の前提を指し、L1はモジュラーブロックチェーンのセキュリティ層（DAとコンセンサス）を指し、L2はモジュラーブロックチェーンの実行環境層（決済と実行）を指します。
その上：
パフォーマンスの測定:

定義: なお、Arbitrum などの Rollup の場合、Arbitrum ネットワーク = Arbitrum の実行環境 + イーサリアムのセキュリティ層および決済モジュール、イーサリアム自体の場合、イーサリアムのネットワーク = イーサリアムの実行環境 + イーサリアムセキュリティ層と決済モジュール、このスキームをモジュール化して分解することができれば、それらはすべてモジュール型ブロックチェーンの実践と呼ぶことができ、イーサリアムのような L1 に適したネットワークは、ブロックチェーンネットワークのモジュールと呼ぶことができます。

トレンド: アプリケーションがより多くの機能、運用コストの削減、セキュリティの強化、主権の強化を望む場合、アプリケーションはモジュールのバスケットから適切なソリューションを選択し、それによってアプリチェーン、アプリロールアップ、またはアプリサブネットを開発できます。

将来的には、おそらく各アプリケーションはモジュール式ブロックチェーンになることを選択するでしょう。

最初のレベルのタイトル2.DA層

Rollup は、パフォーマンスに対する DA 層の影響に注目を集めており、Rollup の出現は、複数の Rollup エコロジーに焦点を当てたモジュール式ブロックチェーンネットワークの概念も刺激します。

a) モジュラーブロックチェーンにより、ブロックチェーンはモノマー時代のコンセンサスボトルネックを克服し、モジュラーコンセプトがDAに焦点を当てた時代に入ることができます。?

「ロールアップは実行層をオフチェーンにすることであり、次のステップは DA をオフチェーンにすることです。」副題DAとは何ですか:

Current Data Availabilityモジュラーブロックチェーンとロールアップネットワークの場合、

完全なデータがそこに存在し、利用可能であることが保証されている必要があるため、ネットワークの安全性が確保されます。分散化とセキュリティ

: ブロックを生成するときに最新の状態のルートと TX データを利用できるようにする必要があるのはなぜですか?

新しいブロックを生成するには、他のノードが検証を行うために再実行できるように、これらすべてのデータを L1 で公開する必要があり、このプロセスでライトクライアントのセキュリティを確保する必要があるためです。

(ブロックヘッダーのみをチェックします。無効なトランザクションは拒否しません)。

アーカイブデータの可用性: ブロックが有効になった後も、TX データを保持し、利用可能であることを保証する必要がありますか?
ロールアップとモジュラーブロックチェーン: 現在のデータの可用性は、ロールアップと将来のさまざまなモジュラーブロックチェーンの実践にとって何を意味しますか?

b) Current Data Availability

オプティミスティックロールアップ: 新しいブロックが生成されると、検証のためにステートルートデータが利用可能になる必要があります。チャレンジ期間中は、チャレンジシーケンサーを実行可能にしてセキュリティを確保するために、TX データが利用可能になる必要があります。

zk ロールアップ: シーケンサーが暴走すると、ステートを再構築して資金を引き出すためにステートルートデータが必要になります。

副題

最新のデータを利用できるかどうかは、ネットワーク自体のセキュリティとパフォーマンスに影響します。

私たちが DA について話すとき、通常はそれを指します。モノリシックなブロックチェーンの時代:DA スキーム: コンセンサスと DA は分離されていないため、完全なノードの複製証明に依存します。

データはそこにあります。フルノードは完全なデータをレプリケートします保証する。

利用可能なデータ:線形複雑度完全なデータのダウンロードデータが利用可能であることを確認します。

tx の有効性: 合格再実行,txの正当性を検証するため。質問：冗長性が多すぎる

そして、ノードが平均してデータの一部しか保存していない場合、

データ損失の可能性が高い（誕生日のパラドックスに似ています）。

モジュール式ブロックチェーンの時代:DA プログラム: 専用スタンドアロン DA ソリューション。

消去コードデータ可用性のサンプリング(CD と衛星で採用されているデータ保護スキーム) により、データの可用性が保証されます。

利用可能なデータ:データ可用性のサンプリングたとえば、サブリニア時間で検証するには、ブロックデータの 1% をダウンロードするだけで、99% のブロック可用性保証が得られます。tx の有効性: 合格(楽観的なメカニズムと同様) または有効性証明書直接でも

c) Archived Data Availability

有効性証明書

(通常、これを zk 証明と呼びます) イレイジャーコーディングが正しく、tx が有効であることを確認します。

副題
アーカイブされたデータの可用性は、ネットワーク自体の外部にあるブロックチェーンブラウザなどのインフラストラクチャにのみ影響します。これはネットワーク自体にとってはオプションですが、ユーザーが使用できるようにする必要があります。
最初に説明したいのは、Arweave または Filecoin の Web3 ストレージソリューションは、現在のデータ可用性の直接 DA を提供できないということです。

Arweave: SPoRA。本質的には、ムーアの法則と経済モデルを前提とした一種の確率的ストレージです (もちろんすべては確率です...)。使用中は、通常、「」を確認するために 10 ブロック以上待つ必要があります。データの永続性」を保証するものではなく、瞬時の DA を十分に保証することはできません。

Filecoin: PoSt. ポイントツーポイントの分散ストレージネットワーク. データを保存するマイナーはデータを保留することができ、分散化と DA は保証できません。さらに、Arweave と Filecoin は依然としてデータの可用性を確保するための単一ブロックチェーンのマルチコピー冗長モデルであり、効率的なサンプリングメカニズムを確立することが困難です。

これらは、最近のデータの可用性を提供する「メモリ」としては適していませんが、アーカイブされたデータの可用性を提供する「ハードディスク」としては適しています。

最初のレベルのタイトル

3. モジュール式ブロックチェーンの選択

私たちは現在、10,000 レベルの TPS プロジェクトのアーキテクトとして、アプリケーションにいくつかの選択を行い、適切なアプリケーションチェーンを組み合わせています。

副題a) DA層の生態DA層は最近みんなが注目している方向性ですが、デシジョンマップを見る限り、これほど「正しい」選択を続けて最終的にDAを選択する確率は実は高くありません。

とは別にプロジェクトで採用される可能性が最も高い、自社構築のプライベート DAC (パフォーマンス + 主権) またはサイドチェーン DA ソリューション
さらに、DA スキームには基本的に 3 つのオプションがあります。最高のセキュリティ:たとえば、コンセンサス層と一致して、DA とコンセンサスの両方で Ethereum または Celestia が使用されます。).
極限のスループット:セキュリティを犠牲にして、オフチェーンデータ委員会などの信頼の前提条件を追加します (

セキュリティはマルチシグネチャと同じ、貧弱

両方：再ステーキングモードを通じて、DataLayr などの高いセキュリティと高いスループットを実現します。
DAスキームの事業構造は基本的に以下の通りとなります。ビジネスモデル: アプリケーションチェーンを指向し、
DA はアプリケーションチェーンによって支払われた「保護料」を徴収します。セキュリティとスループットの 2 つのレベルで比較すると、スループットが優れている方が簡単に圧倒的な勝利を収めることができます。

価値の捕捉: 実際には分析と比較の例があまりないため、次の質問について考えることができます。

DA レイヤーの市場価値がアプリケーションチェーンの市場価値よりもはるかに低い場合 (Chainlink と DeFi アプリケーションの関係など)、プロトコル全体にセキュリティ上の欠陥がありますか? DA レイヤーだけでは完全なアプリケーションエコシステムを形成できません。価値を捕らえますか？

副題

b) 実行層のエコロジー
モジュラーブロックチェーンを高度な分業のキッチンに例えると、ブロックチェーンのパフォーマンスは料理を提供する速度であり、よりスループットの高い DA レイヤーはより大きな鍋であり、より優れた実行環境はより熟練したものになります。もっと料理を作りましょう。FuelVM (実行層ソリューションには基本的にいくつかのオプションがあります。,既存の成熟したソリューション: EVM とその ZK または OP バリアント、WASM とそのバリアントなど。

将来のフロンティアソリューション:

ワークフローは以下の通りですエグゼクティブ層にとっては、エコロジーの優れたEVMが今後も優位な地位を維持すると思います。

最先端の実行層ソリューションの価値を獲得するために、それらをオプティミスティックロールアップに簡単に組み合わせてアプリケーションエコロジーを形成できます。

したがって、価値の獲得という点では、DA レイヤーよりも自然な利点があります。

副題
c) コンセンサス層のエコロジー
モジュール式ブロックチェーンの場合、コンセンサス層は次のことを行う必要があります。

セキュリティの優先順位: 基礎となる層の安定性とセキュリティを確保します。

スマートコントラクト環境: チェーン上のさまざまな出力を検証するのに便利です。
社会的および経済的コンセンサス: 追加の信頼を前提とする必要がないように、「非常に尊敬されている」パブリックチェーンである必要があります。
したがって、適切な選択肢はほとんど残されていません。
かろうじて適している: ビットコイン、Arweave (2 つのチェーンにチューリング完全なスマートコントラクトはなく、決済はアプリケーションチェーンで実行されます) など。

おそらく最適なのは、将来の Celestia、将来の Ethereum です。

最初のレベルのタイトル

4. モジュール方式を考える副題a) さらに詳しく調べるstatelessness状態爆発の問題により、ネットワークへの参入しきい値が高くなりすぎ、ネットワークの分散化が弱まります。

エグゼクティブ層. DA 段落で述べたことこれは弱いステートレス性だけです。つまり、ブロックプロデューサーのみが状態データを保存する必要があり、すべてのノードがすべての状態データを保存する必要がないように、後でさらなる最適化が必要になります。(Parallelization),: 現在のモジュール型分業では、多くの実行レイヤー (シャーディング) が開かれるだけです。

特定の実行層が完全にロードされた後でも、そのパフォーマンスは Web3 の要件を満たしていないため、拡張する必要があるのは単一の実行層のパフォーマンスです

フューエルやソラナなど。

副題b) 需要と供給

モジュール式ソリューションに対する実際の大きな需要を刺激するには、さらに多くのユーザーが必要になる可能性があります。

c) セキュリティ

同時に、無数のモジュールのオプションも目にしており、どれが積極的に使用できるかを見つけるための探索と選別のプロセスでもあります。

副題c) セキュリティ
モジュール性には、分割と結合という 2 つの側面があります。分割によってブロックチェーンネットワーク全体に欠陥が生じることになるでしょうか?システムが複雑になればなるほど、攻撃される可能性が高まる場所が増えます。安全性モジュール間の「接続」が攻撃される可能性があるかどうか安全性)

) ? (前回の記事では、

コンポーザビリティの危険性に関する意見副題分散型モジュラーシステムでは、

実行レイヤーの違いはユーザーエクスペリエンスと資金の分離につながりますが、同時に開発ツールの違いによる開発者のエクスペリエンスの分離にもつながるでしょうか?

MEVはどのように扱われますか?Apple が Intel チップから m シリーズ SoC に移行したのと同様に、

5. まとめ

モジュラーブロックチェーンの比較的断片化されたアーキテクチャは、生態学的または経験上の問題により数年後に再統合され、モノリシックブロックチェーンがその支配的な地位に戻るのでしょうか? モジュラーブロックチェーンは Cosmos IBC プロトコルと同じ相互運用性を備えていますか?

副題

フォーサイト・ベンチャーズについて

フォーサイト・ベンチャーズは、今後数十年の仮想通貨の革新に賭け、VCファンド、セカンダリーアクティブ運用ファンド、マルチストラテジーFOF、特定目的Sファンド「フォーサイトセカンダリーファンドl」の複数のファンドを運営しており、総資産運用規模は4億米ドル以上。 Foresight Ventures は、「ユニーク、独立、積極的、長期的」というコンセプトを堅持し、強力なエコロジーの力を通じてプロジェクトを広範囲にサポートします。そのチームは、Sequoia China、CICC、Google、Bitmain などのトップ金融およびテクノロジー企業の上級人材で構成されています。

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