スケーラビリティは常に業界の重要な焦点であり、ブロックチェーンは現在「スケーラビリティのトリプルジレンマ」の問題に直面しており、Celestiaから始まったモジュラーブロックチェーンは、そのスケーラビリティ、高レベルのセキュリティ、分散化に関するソリューションを提案しており、モジュラーブロックチェーンは主流の物語になりつつあります、と暗号KOLのThor Hartvigsenは、BlockBeatsがまとめた「モジュラーブロックチェーンとその本質的な価値」に関する記事を次のように書いています。
今日改善する必要がある問題:
トラストレスなクロスチェーン通信
トランザクション数が十分に増加した場合のロールアップのスケーラビリティ
高レベルのセキュリティと分散化を維持しながら、スループットの向上を目指す(ブロックチェーンのトリプルジレンマ)
まず、これらの概念を完全に理解するために、以下に示すように、いくつかの用語を確立する必要があります。
ブロックはブロックチェーンの不可欠な部分であり、1つのブロックは2つのコンポーネントで構成されています:ブロックヘッドレブロック本体、ヘッダーには前のブロックのハッシュ、タイムスタンプ、その他のデータが含まれ、本文にはブロック内のすべてのトランザクションが含まれます。
市場で最も人気のあるスケーリング戦略の1つは、より大きなブロック(Solana)を持つことです。
ブロックが大きくなる = スループットが増加しますが、分散化レベルではいくつかの問題があります。
ブロックが大きい=ノードが必要とするデータ量が多いほど、膨大な量のデータを伝送できる高価なハードウェアを買う余裕のある人はほとんどいません。
フルノードは、ブロックチェーン全体と最初のブロック以降に行われたすべてのトランザクションを保存する必要があり、ブロックチェーン上で取引するためには、コンセンサスを確保し、データが利用可能であり、ブロックが有効であることを確認する必要があります。
ライトノードはロールアップに使用され、ほとんどの作業をフルノードにアウトソーシングし、トランザクションの検証は行いませんが、各ブロックにコンセンサスがあるかどうか、ブロックデータがネットワークで利用可能かどうかを確認します、ほとんどのライトノードは、参加者の大多数(バリデーターなど)が正直であるという「多数派の正直な仮定」に依存しており、ライトノードは必要なハードウェアが少なく、より多くのノードを必要としますが、全体的にセキュリティが弱い場合があります(場合によっては)。
Rollup/L 2は、イーサリアムのメインネットを決済レイヤーとして使用し、イーサリアム上に構築されたチェーンであり、ロールアップは別の実行レイヤーと考えることができ、検証のためにトランザクションパッケージをメインネットに戻します。
現在、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 ZK ロールアップの 2 種類があります。
ブロックチェーンは4つの層に分けることができます。
実行レイヤーは、Dappsに環境を提供し、その中でトランザクションを処理します。
データ可用性レイヤー:ノードはブロックジェネレータからブロックを受信し、データ(トランザクション)が公開されているかどうかを確認します
コンセンサスレイヤー:トランザクションの順序を決定します
決済レイヤー:ブロックチェーンの実際の状態(最終)を決定します
モノリシックブロックチェーンは、上記の4つのレイヤーすべてで構成されるチェーンであるため、モノリシックは上記のすべてを処理する必要があり、イーサリアムやその他のほとんどのブロックチェーンに当てはまります。
モジュラーブロックチェーンは、これら4つのレイヤーのうち1つ以上を外部チェーンにアウトソーシングするチェーンであり、モジュラーブロックチェーンは特定の要素に集中できるため、新しいレベルのスケーラビリティに到達できます。
基本的な概念のいくつかを上記で説明し、次のように表にまとめました。
現在、イーサリアム上のロールアップ(Arbitrum、Optimismなど)は実行レイヤーとして機能し、イーサリアムメインネットを通じてデータ可用性レイヤー、コンセンサスレイヤー、決済レイヤーを実装しており、「オンチェーンデータ可用性」を使用して指定されたL1(イーサリアム)にデータを公開します。
逆に、「オフチェーンデータ可用性」のロールアップは、指定されたL1以外の場所にデータを公開し、ロールアップは決済レイヤーとしてイーサリアムを使用できますが、Celestiaはこの方法でデータを公開することでデータ可用性レイヤーとして機能します(オフチェーンデータ可用性)。
ここでは、イーサリアムのロールアップ構造の種類をご紹介します。
-モノリス=イーサリアムメインネット
-Rollup=e.g. Arbitrum, Optimism (実行レイヤーとして機能し、他のレイヤーにはイーサリアムを使用)
-validium=“オフチェーンデータの可用性のロールアップ”(例:Celestia)
Celestiaはモジュール式のブロックチェーンネットワークであり、ブロックチェーンとすべてのVMロールアップ(EVMだけでなく)は、以下の図に示すように、Celestiaをデータ可用性レイヤーおよびコンセンサスレイヤーとして使用できます。
データの可用性:ノードとして、ブロックジェネレーターからブロックを受け取ることができ、ブロックチェーンの次のリンクとして追加するために、データが公開(公開)されていることを確認する必要があります。
データの可用性の問題: データが保持されている場合に発生します。
具体的には、ブロックジェネレータは新しいブロックのデータを公開せず(データ隠蔽攻撃の場合)、ノードはデータを読み取ることができないため、突然ブロックを承認できなくなり、ロールアップで一般的な問題になります。
ライト クライアント (前述) は、すべてのデータをダウンロードしなくてもデータの可用性を検証でき、ライト クライアントはデータの小さなサンプルを実行して、データが実際に公開されるたびに 50% の確実性を得ることができます。
多くの場合、ライトノードはデータの1%未満をダウンロードするだけで、データの99%が公開されるようになり、これは大きな改善です。
詳細情報
ライトクライアントに話を戻すと、先に述べたように、ライトノードはハードウェア要件の点でははるかに安価ですが、「大多数の正直な仮定」に依存しているため、安全性は低くなります。
「少数の正直な仮定」の軽いクライアントはどうですか?
例えば、Celestiaのライトノードは、データのごく一部をダウンロードすることでデータ可用性サンプリングを使用し、「少数の正直な仮定」(少数のブロックチェーントレーダーが正直でプロトコルのルールに従うことを前提としている)に依存しているため、セキュリティが大幅に向上しています。
次の図は、さまざまなノードとクライアントの比較を示しています
それでは、Celestiaのさまざまなソリューションを見てみましょう。
-ソブリンロールアップ
・Sovereign Rollup自体は、ArbitrumやOptimismのようにEthereumを決済レイヤーとして使うのではなく、実行レイヤーと決済レイヤーを処理します。
ソブリン ロールアップの利点:
実行環境の自由度が向上
共有コンピューティングリソースがない
何かがうまくいかなかった後にハードフォークが可能
ソブリン ロールアップは L 1 に似ており、他のソブリン ロールアップや決済レイヤーにブリッジできます。
ブロックチェーンクラスターは、資金の安全性を確保するために仲介者や過半数の正直な仮定を必要としない、2つのチェーン間の信頼最小化されたブリッジである「信頼最小化された方法」で相互に通信できるブロックチェーンとロールアップのセットです。
クラスターの例としては、イーサリアムとそのロールアップ (L2) や、クラスター内通信 (トラステッド ブリッジではなくトラスト最小化ブリッジ) が可能な Cosmos エコシステム内のさまざまなチェーンがあります。
Celestiaと組み合わせたすべてのものは次のとおりです。
信頼最小化通信(クラスタ内通信)には「いくつかの正直な仮定」が必要であり、Celestiaはまさにそれを利用しており、ライトノードはデータ可用性サンプリングを使用できます。 信頼最小化されたブリッジは、チェーンの「クラスター」と「クラスター内通信」を形成し、はるかに安全であるため、Celestiaはクラスターを形成し、トラストレスな方法で通信するためのロールアップの主要部分を提供します。
Celestia Quantum Gravity Bridgeは、イーサリアムとCelestiaの間のデータ可用性ブリッジであり、イーサリアム上でL2の「オフチェーンデータ可用性」(Celestiaをデータ可用性レイヤーとして使用するイーサリアムロールアップ)を可能にします。
Celestiumは、イーサリアム上に構築されたL2ロールアップであり、データ可用性レイヤーとしてイーサリアムの代わりにCelestiaを使用し、決済とコンセンサスにイーサリアムメインネットを使用し、他のL2もそれに倣ってスケーラビリティを向上させています。
Celestiaはスタンドアロンのデータ可用性レイヤーであり、場合によってはコンセンサスレイヤーであり、RollupsはCelestiaを使用して、データ可用性サンプリングと「正直な」ライトノードの固有の技術により、スケーラビリティを向上させることができます。
最後に、イーサリアムとセレスティアで実装できる実行レイヤーを構築し、高レベルのセキュリティと分散化の前提を維持してスループットをスケーリングしているFuel Labsについて話して、このトピックを締めくくりましょう。
Fuel Labsの詳細:
Fuel Labsの製品の1つに、イーサリアムをスケーリングするために構築したOptimistic Rollupがあります。 含める：
FuelとEthereumの間の信頼を最小化したブリッジ
FuelVM - 「UTXO」(未消費のトランザクション出力)を使用してスマートコントラクトを実行することによる並列検証。
Sway プログラミング言語
一言で言えば、CelestiaはすべてのVMで動作するため、FuelVMは複数のプロセスを同時に実行(並列検証)でき、FuelはCelestiaをデータ可用性レイヤーおよび/またはコンセンサスレイヤーとして使用してロールアップを開始することもできます。
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CelestiaとFuel、2023年に焦点を当てるべきモジュラーブロックチェーンについて学ぶ
スケーラビリティは常に業界の重要な焦点であり、ブロックチェーンは現在「スケーラビリティのトリプルジレンマ」の問題に直面しており、Celestiaから始まったモジュラーブロックチェーンは、そのスケーラビリティ、高レベルのセキュリティ、分散化に関するソリューションを提案しており、モジュラーブロックチェーンは主流の物語になりつつあります、と暗号KOLのThor Hartvigsenは、BlockBeatsがまとめた「モジュラーブロックチェーンとその本質的な価値」に関する記事を次のように書いています。
パート1:基本的な概念から始める
今日改善する必要がある問題:
トラストレスなクロスチェーン通信
トランザクション数が十分に増加した場合のロールアップのスケーラビリティ
高レベルのセキュリティと分散化を維持しながら、スループットの向上を目指す(ブロックチェーンのトリプルジレンマ)
まず、これらの概念を完全に理解するために、以下に示すように、いくつかの用語を確立する必要があります。
ブロック
ブロックはブロックチェーンの不可欠な部分であり、1つのブロックは2つのコンポーネントで構成されています:ブロックヘッドレブロック本体、ヘッダーには前のブロックのハッシュ、タイムスタンプ、その他のデータが含まれ、本文にはブロック内のすべてのトランザクションが含まれます。
市場で最も人気のあるスケーリング戦略の1つは、より大きなブロック(Solana)を持つことです。
ブロックが大きくなる = スループットが増加しますが、分散化レベルではいくつかの問題があります。
ブロックが大きい=ノードが必要とするデータ量が多いほど、膨大な量のデータを伝送できる高価なハードウェアを買う余裕のある人はほとんどいません。
ノード
フルノードは、ブロックチェーン全体と最初のブロック以降に行われたすべてのトランザクションを保存する必要があり、ブロックチェーン上で取引するためには、コンセンサスを確保し、データが利用可能であり、ブロックが有効であることを確認する必要があります。
ライトノード (ライトクライアント)
ライトノードはロールアップに使用され、ほとんどの作業をフルノードにアウトソーシングし、トランザクションの検証は行いませんが、各ブロックにコンセンサスがあるかどうか、ブロックデータがネットワークで利用可能かどうかを確認します、ほとんどのライトノードは、参加者の大多数(バリデーターなど)が正直であるという「多数派の正直な仮定」に依存しており、ライトノードは必要なハードウェアが少なく、より多くのノードを必要としますが、全体的にセキュリティが弱い場合があります(場合によっては)。
ロールアップ(イーサリアム上)
Rollup/L 2は、イーサリアムのメインネットを決済レイヤーとして使用し、イーサリアム上に構築されたチェーンであり、ロールアップは別の実行レイヤーと考えることができ、検証のためにトランザクションパッケージをメインネットに戻します。
現在、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 ZK ロールアップの 2 種類があります。
ブロックチェーンレイヤー:
ブロックチェーンは4つの層に分けることができます。
実行レイヤーは、Dappsに環境を提供し、その中でトランザクションを処理します。
データ可用性レイヤー:ノードはブロックジェネレータからブロックを受信し、データ(トランザクション)が公開されているかどうかを確認します
コンセンサスレイヤー:トランザクションの順序を決定します
決済レイヤー:ブロックチェーンの実際の状態(最終)を決定します
モノリシック vs. モジュラー
モノリシックブロックチェーンは、上記の4つのレイヤーすべてで構成されるチェーンであるため、モノリシックは上記のすべてを処理する必要があり、イーサリアムやその他のほとんどのブロックチェーンに当てはまります。
モジュラーブロックチェーンは、これら4つのレイヤーのうち1つ以上を外部チェーンにアウトソーシングするチェーンであり、モジュラーブロックチェーンは特定の要素に集中できるため、新しいレベルのスケーラビリティに到達できます。
基本的な概念のいくつかを上記で説明し、次のように表にまとめました。
現在、イーサリアム上のロールアップ(Arbitrum、Optimismなど)は実行レイヤーとして機能し、イーサリアムメインネットを通じてデータ可用性レイヤー、コンセンサスレイヤー、決済レイヤーを実装しており、「オンチェーンデータ可用性」を使用して指定されたL1(イーサリアム)にデータを公開します。
逆に、「オフチェーンデータ可用性」のロールアップは、指定されたL1以外の場所にデータを公開し、ロールアップは決済レイヤーとしてイーサリアムを使用できますが、Celestiaはこの方法でデータを公開することでデータ可用性レイヤーとして機能します(オフチェーンデータ可用性)。
ここでは、イーサリアムのロールアップ構造の種類をご紹介します。
-モノリス=イーサリアムメインネット
-Rollup=e.g. Arbitrum, Optimism (実行レイヤーとして機能し、他のレイヤーにはイーサリアムを使用)
-validium=“オフチェーンデータの可用性のロールアップ”(例:Celestia)
パート2:セレスティアについてもっと知る
Celestiaはモジュール式のブロックチェーンネットワークであり、ブロックチェーンとすべてのVMロールアップ(EVMだけでなく)は、以下の図に示すように、Celestiaをデータ可用性レイヤーおよびコンセンサスレイヤーとして使用できます。
まずは「データ可用性レイヤー」を理解する必要があります
データの可用性:ノードとして、ブロックジェネレーターからブロックを受け取ることができ、ブロックチェーンの次のリンクとして追加するために、データが公開(公開)されていることを確認する必要があります。
データの可用性の問題: データが保持されている場合に発生します。
具体的には、ブロックジェネレータは新しいブロックのデータを公開せず(データ隠蔽攻撃の場合)、ノードはデータを読み取ることができないため、突然ブロックを承認できなくなり、ロールアップで一般的な問題になります。
データ可用性サンプリング (DAS) の概要:
ライト クライアント (前述) は、すべてのデータをダウンロードしなくてもデータの可用性を検証でき、ライト クライアントはデータの小さなサンプルを実行して、データが実際に公開されるたびに 50% の確実性を得ることができます。
多くの場合、ライトノードはデータの1%未満をダウンロードするだけで、データの99%が公開されるようになり、これは大きな改善です。
詳細情報
ライトクライアントに話を戻すと、先に述べたように、ライトノードはハードウェア要件の点でははるかに安価ですが、「大多数の正直な仮定」に依存しているため、安全性は低くなります。
「少数の正直な仮定」の軽いクライアントはどうですか?
例えば、Celestiaのライトノードは、データのごく一部をダウンロードすることでデータ可用性サンプリングを使用し、「少数の正直な仮定」(少数のブロックチェーントレーダーが正直でプロトコルのルールに従うことを前提としている)に依存しているため、セキュリティが大幅に向上しています。
次の図は、さまざまなノードとクライアントの比較を示しています
それでは、Celestiaのさまざまなソリューションを見てみましょう。
-ソブリンロールアップ
・Sovereign Rollup自体は、ArbitrumやOptimismのようにEthereumを決済レイヤーとして使うのではなく、実行レイヤーと決済レイヤーを処理します。
ソブリン ロールアップの利点:
実行環境の自由度が向上
共有コンピューティングリソースがない
何かがうまくいかなかった後にハードフォークが可能
ソブリン ロールアップは L 1 に似ており、他のソブリン ロールアップや決済レイヤーにブリッジできます。
クラスター
ブロックチェーンクラスターは、資金の安全性を確保するために仲介者や過半数の正直な仮定を必要としない、2つのチェーン間の信頼最小化されたブリッジである「信頼最小化された方法」で相互に通信できるブロックチェーンとロールアップのセットです。
クラスターの例としては、イーサリアムとそのロールアップ (L2) や、クラスター内通信 (トラステッド ブリッジではなくトラスト最小化ブリッジ) が可能な Cosmos エコシステム内のさまざまなチェーンがあります。
Celestiaと組み合わせたすべてのものは次のとおりです。
信頼最小化通信(クラスタ内通信)には「いくつかの正直な仮定」が必要であり、Celestiaはまさにそれを利用しており、ライトノードはデータ可用性サンプリングを使用できます。 信頼最小化されたブリッジは、チェーンの「クラスター」と「クラスター内通信」を形成し、はるかに安全であるため、Celestiaはクラスターを形成し、トラストレスな方法で通信するためのロールアップの主要部分を提供します。
セレスティア・クォンタム・グラビティ・ブリッジとセレスティウム
Celestia Quantum Gravity Bridgeは、イーサリアムとCelestiaの間のデータ可用性ブリッジであり、イーサリアム上でL2の「オフチェーンデータ可用性」(Celestiaをデータ可用性レイヤーとして使用するイーサリアムロールアップ)を可能にします。
Celestiumは、イーサリアム上に構築されたL2ロールアップであり、データ可用性レイヤーとしてイーサリアムの代わりにCelestiaを使用し、決済とコンセンサスにイーサリアムメインネットを使用し、他のL2もそれに倣ってスケーラビリティを向上させています。
概要:
Celestiaはスタンドアロンのデータ可用性レイヤーであり、場合によってはコンセンサスレイヤーであり、RollupsはCelestiaを使用して、データ可用性サンプリングと「正直な」ライトノードの固有の技術により、スケーラビリティを向上させることができます。
パート3:燃料研究所に立ち寄る
最後に、イーサリアムとセレスティアで実装できる実行レイヤーを構築し、高レベルのセキュリティと分散化の前提を維持してスループットをスケーリングしているFuel Labsについて話して、このトピックを締めくくりましょう。
Fuel Labsの詳細:
Fuel Labsの製品の1つに、イーサリアムをスケーリングするために構築したOptimistic Rollupがあります。 含める：
FuelとEthereumの間の信頼を最小化したブリッジ
FuelVM - 「UTXO」(未消費のトランザクション出力)を使用してスマートコントラクトを実行することによる並列検証。
Sway プログラミング言語
一言で言えば、CelestiaはすべてのVMで動作するため、FuelVMは複数のプロセスを同時に実行(並列検証)でき、FuelはCelestiaをデータ可用性レイヤーおよび/またはコンセンサスレイヤーとして使用してロールアップを開始することもできます。