今後 10 年間でイーサリアムがブレイクするまでの道のり: ブロックチェーンのモジュール化
元の著者: Codex Labs
オリジナル編集: ETH 中国語
Vitalik Buterin 氏がブロックチェーンのトリレンマを提案してから 5 年が経ち、ETH コア コミュニティと他のパブリック チェーンの開発者の両方が、次世代のブロックチェーンを解く鍵を見つけようとしています。
ヴィタリック氏はエンドゲームの記事で、イーサリアムの究極の形態であると信じているものについて説明し、Rollups と DA によって構築された新しいイーサリアムの説明に多くのスペースを費やしました。間違いなく、ある程度、今後 10 年間のイーサリアムの状況を打破する方法、つまりモジュール化を示しています。
そして、イーサリアムであれ、新しいパブリックチェーンであれ、それらはすでに独自のモジュール化の道を歩み始めていますが、「対応」方法が異なり、まったく異なる技術的ルートを形成していることを私たちは知っています。
1. ブロックチェーンの階層化
実際、イーサリアム自体はブロックチェーンを複数のレイヤーに分割していますが、1.0 の時代ではノードがすべてのレイヤーの責任を引き受けていました。イーサリアムのアイデアに従い、ブロックチェーンを 4 つのレベルに分割できます。
コンセンサス層: ノード間のトランザクションの順序、有効性、一貫性を決定します。
データ可用性レイヤー (データ可用性レイヤー): トランザクション データが使用できることを確認します (ストレージが保証され、検証可能で利用可能)
決済層: 決済状態へのコミットメント
実行層: 状態遷移の計算
イーサリアムが「世界のコンピューター」であるという物語の論理に戻り、ブロックチェーンのモジュールとコンピューター構造を類推すると、次のようになります。
ブロックチェーンのコンセンサス層 ⇒ 分散型コンピュータクラスタのコンセンサスアルゴリズムを維持
ブロックチェーンの実行層 ⇒ コンピュータのオペレーティングシステム（実際に命令を実行する環境）
ブロックチェーンのDA層 ⇒ コンピュータのメモリ（短期データアクセス用）
ブロックチェーンの決済層 ⇒ コンピュータのCPU（命令実行の正しさをハードウェアが保証）
特筆すべき点は、EigenLayr プロジェクトが非常に画期的にコンセンサス層をさらに分割したことであり、同氏は、PoS コンセンサス層の役割を、分散システムの一貫性の維持やネットワークの信頼基盤を維持するためのその他のメカニズムとして理解していました。これにより、次の 2 つのサブレイヤーが作成されます。
トラスト層: 最下位の検証ノード、またはイーサリアム ネットワークへの参加を約束したハードウェア エンティティで構成されます。
整合性レイヤー: 各ノードを接続して、この巨大な分散システムの整合性を維持します。
これらのレベル (モジュール) の区別がブロックチェーンのモジュール開発の基礎を提供し、その結果、メインチェーンのさまざまな解体スキームが出現します。
2. プロジェクトのマッピング
上で説明した階層化されたロジックでは、信頼はコンセンサス (信頼) 側から実行層に徐々に渡され、分離モジュールの中核となる開始点は、元の信頼システムにダメージをできるだけ与えないようにすることです。メインネットワーク。
2.1 Secured Rollups
明らかに、最初に分解されるのは、信頼システムの末端にある実行層です。そこで、イーサリアムをベースとした様々なRollupが登場しましたが、不正証明に基づく楽観的Rollupであれ、正当性証明に基づくzk-Rollupであれ、既存の解決策は、実行層をオフチェーンに引き渡すことです。コンセンサスは Layer1 に引き渡されて継続的に実行されます。これは、もちろん最も直観的な解決策です。
私たちはこれをセキュア ロールアップと呼びます。これは、レイヤー 1 によって保護されたロールアップとして理解できます。この名前は、イーサリアムの公式ドキュメントのスケーリングの説明に由来しています。
For some solutions the layer 2 instance then batches them into groups before anchoring them to layer 1, after which they are secured by layer 1 and cannot be altered. The details of how this is done vary significantly between different layer 2 technologies and implementations.
ただし、「解体」ということは「接続」の問題が表面化することを意味することが多く、現在、主流のロールアップのほぼすべてがトランザクション注文の集中権限を保持しています。もちろん、実行層とメインネットワークを接続する重要なコンポーネントとして、シーケンサーの一元化はシステム効率の向上に貢献するはずですが、トランザクションシーケンス能力の高度な集中によって形成される「暗い森」は避けられません。 MEV 攻撃に関する懸念 (Shutter Network は、しきい値暗号化を導入することで Sequencer をトラストレスにすることに取り組んでいます)。
2.2 Sovereign Rollups
Rollup on Ethereum は現在、ブリッジ コントラクトとも呼ばれる EVM ベースのスマート コントラクトにブロックを直接公開しています。このコントラクトは、ブロック ヘッダーを受信し、不正または有効性の証明を処理するロールアップ用のオンチェーン ライト クライアントを効果的に実装します。
このモデルでは、イーサリアムはロールアップの結合決済層として祀られており、ロールアップは独自の権利を持つ独立したチェーンではなく、イーサリアムの「ベビーチェーン」であると考えられます。
不適切なたとえをすると、実行層を分離するだけのイーサリアム ロールアップは、最終的なゲーム (決済) に参加する権限を持たず、単に「レンガを動かす」 (計算) だけを行う「労働者」のようなものです。レンガがついに積み上げられ、L1 が最終決定権を持ちます。
Celestia の設計は明らかにロールアップにとってより大きな力を獲得しており、モジュール分割の新しい方法であるソブリン ロールアップ、つまりソブリン ロールアップを定義しています。
Celestia のソブリン ロールアップは、ブロックをスマート コントラクトに公開せず、生データとしてチェーンに直接公開します。 Celestia コンセンサスおよびデータ可用性レイヤーは、ロールアップ ブロックの解釈や計算を実行せず、ロールアップ用のオンチェーン ライト クライアントも実行しません。
2.3 Danksharding
Danksharding であっても、元のデータ シャーディング スキームであっても、本質的には DA 層の問題を解決することです。モジュラーブロックチェーンのコンテキストでは、ダンクシャーディングは明らかにイーサリアムメインネットのデータ可用性層を担う能力を向上させます。
Danksharding は、Data Availability Sampling (DAS) テクノロジーを使用して「分散型バリデータ」を実現しています。これは Celestia のソリューションとよく似ています。
イーサリアムのコンセンサス層の最終的な形式が依然として決済とデータの可用性の責任を負うことはわかっていますが。ただし、DAS テクノロジーによって実現される検証作業の分散化により、ネットワーク検証に参加するコストが大幅に削減され、それによってメイン ネットワークのパフォーマンスがさらに解放されます。
Danksharding フォークの後、イーサリアム メインネットはデータの可用性をレビューする権限の一部を引き継ぎますが、Rollups は元のエグゼクティブ レイヤーの責任に加えて DA レイヤーの権限を引き継ぎます。
2.4 EigenLayr
上で、EigenLayr のコンセンサス層のさらなる細分化について説明しましたが、これは、ネットワーク全体からイーサリアムの信頼層を取り除き、信頼層上に独立した層 - EigenLayer を構築しようとします。この層は、イーサリアム信頼層ネットワーク (またはイーサリアムに基づく) に依存します。パン
多額の誓約資本）を利用して、インフラストラクチャ/ミドルウェア サービス プロバイダーに、コンセンサスとアプリケーションを自由に構築できるプラットフォームを提供します。
その中でも、Ethereum Trust LayerとEigenLayerをどのように接続するかが全体の設計のポイントとなります。 EigenLayr は、まったく新しいコンセプトである Resaking を巧みに提案しました。イーサリアム上のプレッジノードは自発的にEigenLayrへの参加を選択できます。一方、パフォーマンスに対するより多くの要件があるミドルウェア/インフラストラクチャ サービス プロバイダーは、EigenLayr 上に独自のネットワークを構築することも選択できます。
EigenLayrの分離スキームは、イーサリアムの信用（コンセンサス）基盤を「借りる」だけに相当し、これに基づいて、新しいソブリンチェーンを構築する場合でも、ファシリティネットワークの基盤を構築する場合でも、無限の関連付けを開始することができ、すべてに可能性があります。これらの可能性の背後には、イーサリアムメインネットの巨大な信用基盤があります。
2.5 Arweave
イーサリアムのモジュール化の過程において、近い将来、メインネットワークは依然としてコンセンサス層の制御を維持するだろう、あるいはコンセンサス層はイーサリアムの魂であり、参加者と価値観を結びつける「聖杯」であることがわかります。 。
Arweave はモジュラー ブロックチェーンでもあり、明らかにユニークで、イーサリアムの物語ロジックから飛び出し、ストレージのコンセンサスに基づいた設計パラダイムを構築します。
Arweave の設計では、メイン ネットワークはチューリング マシン全体の紙テープとして機能し、これらの状態と変更された各状態のトランザクションを最下層で記録し、ストレージとコンピューティング リソースの分離を実現します。
Arweave はモジュラー セグメンテーションを再定義し、DA レイヤーを使用してコンセンサスを確保し、実行と決済はすべてチェーンに引き渡されると言えます。
もちろん、その代償は次のとおりです。最新の状態データの有効性保証を取得するには、ユーザーはすべての過去の状態データをダウンロードし、ローカルのオフチェーン計算を実行する前に検証計算を実行する必要があります。これは明らかに効率の問題を引き起こします (KYVE)ネットワークは、仕事のこの部分によって生じる非効率性に対処する取り組みです)。
3. まとめ
これらのブロックチェーンモジュール化の道の探索を通じて、百の花が咲きましたが、まだ追跡すべき痕跡が残っています。根本的に、さまざまなルートを選択する動機の源は、市場の需要に対する理解の違いから来ていることがよくあります。
この DeFi ラウンドによってもたらされた大きな市場は、イーサリアムのスケーラビリティとさまざまなチェーンの構成可能性に対する緊急の需要を生み出しました。また、これらのニーズに基づいて、メイン ネットワークへの負荷を軽減するための専用のソリューションが数多く発売されています。将来のブロックチェーン ネットワークの物語ロジックが依然として金融のプリミティブに基づいて構築されている場合、おそらくロールアップを中核とした ETH2.0 がモジュール化道路の目に見える終点となるでしょう。
集中化された金融の束縛から飛び出して、ブロックチェーンのより幅広い応用を想像してみたらどうなるでしょうか?大規模なゲーム、現実世界の資産取引、分散型ソーシャル ネットワークなどでは、各モジュールのパフォーマンスを完全に解放するための新しいモジュール型ソリューションが必要になる場合があります。
一方、パブリック チェーン自体の開発にとっては、コンセンサスがパブリック チェーンの中核となる価値です。上で述べたように、イーサリアムがどのように発展しても、パフォーマンスと引き換えにコンセンサス層を放棄することはありません。
参考記事：
参考記事：
《Vitalik: ロールアップを中心としたイーサリアムの最終像"（ 中国バージョン ）
Rolling Shutter: MEV protection built into Layer 2
https://notes.ethereum.org/@vbuterin/proto_danksharding_faq
