イーサリアムプロトコル発展ロードマップ解析：The Surge 段階

イーサリアムの共同創設者ヴィタリック・ブテリンは最近、イーサリアムの未来の発展に関する一連の文章を発表し、ロードマップの6つの主要な段階を網羅しました。本記事では、第2段階「The Surge」に焦点を当て、この段階が主にイーサリアムのスケーラビリティと長期的な発展の向上に集中していることを解説します。

イーサリアムのコアビジョン

イーサリアムの根本的な目標は、分散型インターネットのインフラストラクチャーになることです。スマートコントラクトを通じて、イーサリアムはさまざまな複雑な分散型アプリケーションをサポートし、開発者がDeFiやNFTなどのアプリケーションを構築するための選ばれたプラットフォームとなっています。

しかし、イーサリアムはスケーラビリティの面で限界があります。現在、イーサリアムのメインネットは1秒あたり15～30件のトランザクションしか処理できず、従来の決済ネットワークと比較して大きな差があります。これにより、ネットワークが混雑するとガス料金が高騰し、イーサリアムがグローバルなインフラストラクチャになる可能性が制限されています。このサージ段階では、この問題を重点的に解決することを目指しています。

The Surgeの主な目標には次のものが含まれます:

• イーサリアムL1+L2が10万+TPSに達する
• L1の分散化と安定性を維持する
• L2の一部がイーサリアムのコア特性を完全に継承することを保証する
• L2間の相互運用性を最大化し、イーサリアムを統一されたエコシステムにします

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ロールアップを中心とした未来

SurgeプランはL2ソリューションを通じてスケーラビリティを大幅に向上させ、その中でrollupが重要な構成要素です。rollupはオフチェーンでトランザクションをパッケージ化し、その後メインネットに送信することで、スループットを大幅に向上させることができ、同時に安全性と分散化を維持します。ブテリンは、rollupがイーサリアムのTPSを10万以上に引き上げることができ、グローバル規模のアプリケーションを処理できるようになると考えています。

ブテリンは、ロールアップが一時的な解決策だけでなく、長期的な拡張ソリューションでもあると強調しました。EIP-4844のブロブの導入に伴い、イーサリアムL1のデータ帯域幅が大幅に増加し、複数のイーサリアム仮想マシンロールアップが第一段階に入っています。各L2は独自のルールとロジックを持つシャーディングとして存在し、シャーディングの多様化は現在現実となっています。

データ可用性サンプリング(DAS)のさらなる発展

データ可用性サンプリング(DAS)はThe Surgeのもう一つの重要な技術であり、データ可用性の問題を解決することを目的としています。DASは、ノードが完全なデータにアクセスすることなくデータを検証できるようにし、スケーラビリティと効率を向上させます。

ブトリンはPeerDASと2D DASの2つの形式を強調しました。PeerDASはロールアップの安全性を強化することが期待されています。2D DASはblob内でのランダムサンプリングだけでなく、blob間でのサンプリングも行い、KZGコミットメントの線形特性を利用して、1つのブロック内のblobセットを拡張します。

DASを通じて、イーサリアムはより大量のデータを処理し、より迅速で安価なロールアップを実現し、非中央集権を損なうことなく行うことができます。将来的には、2D DASの理想的なバージョンを確定し、その安全性の特性を証明する必要があります。

ブテリンは、長期的な現実的な道筋には以下が含まれると考えています: 理想的な2D DASの実装; シンプルさを得るためにサンプリング効率を犠牲にして1D DASを使用し続けること; またはDAを完全に放棄し、Plasmaを主要なL2アーキテクチャとして受け入れることです。L1での直接的な拡張実行を決定しても、これらの選択肢は存在します。

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プラズマとその他のソリューション

ロールアップの他に、初期に提案されたプラズマも別のL2拡張ソリューションです。プラズマはサブチェーンを作成し、取引を独立して処理し、定期的にメインネットに要約を提出します。オペレーターはユーザーに対してマークルブランチを送信し、資産の状態変化を証明します。ユーザーはブランチを提供することで資産を引き出すことができます。

Plasmaの開発はrollupに遅れていますが、ブテリンはそれをイーサリアムのスケーラビリティツールキットの一部と見なしています。また、データ圧縮と暗号証明技術の改善も、rollupなどのL2ソリューションの効率をさらに向上させることができます。

初期のPlasmaバージョンは支払いユースケースのみを処理できました。しかし、各ルートがSNARKで検証される場合、Plasmaはより強力になり、プロセスが大幅に簡素化され、ユーザーが資金を迅速に引き出す新しいルートが開かれます。

Cross-L2 相互運用性の改善

現在のL2エコシステムが直面している主な課題は、L2間の相互運用性が弱いことです。L2間の相互運用性を改善するためのいくつかの重要な側面には:

• アドレスにチェーン情報を含め、簡略化されたクロスL2送信フローを実現します。
• 標準化されたクロスチェーン決済リクエスト
• クロスチェーン交換とガス支払いのオープンプロトコル
• ライトクライアントは、ユーザーが相互作用するチェーンを検証できるようにします。
• トークンブリッジの理念を共有し、L2間の送金におけるL1のガス代を削減する
• 同期コンビネーション、L2とL1または複数のL2間の同期呼び出しを許可する

これらの改善は、標準化のタイミングのジレンマに直面しています。特定の状況では、短期的および長期的な解決策が存在し、L1、L2、ウォレットなどの複数の協力が必要です。

引き続きイーサリアムL1を拡張する

ブテリンは、イーサリアムL1自体を拡張し、より多くのユースケースに適応させることが依然として価値があると考えています。L1の拡張には3つの戦略があります:

1. 技術を改善してL1の検証性能を向上させ、その後gas制限を引き上げる
2. 特定の操作コストを削減し、リスクを増加させることなく平均容量を向上させる
3. ネイティブロールアップ、EVMの複数の並行コピーを作成する

これらの戦略にはそれぞれトレードオフがあります。たとえば、ネイティブロールアップは、通常のロールアップと同様の制限を持っています。ガス上限を引き上げることは、検証ノードを運営するユーザーの割合を増加させるなど、他の利点を損なう可能性があります。

非中央集権とセキュリティ

拡張プロセスでの分散化の維持は、ブテリンが繰り返し強調しているテーマです。一部の高スループットのプロジェクトは分散化を犠牲にしていますが、イーサリアムは拡張の同時に分散化の約束を守っています。

ロールアップとDASは、容量を増やしながら分散化を維持する方法と見なされています。これにより、誰でもノードを運営でき、真に分散化された方法でネットワークを保護することが保証されます。これは、イーサリアムがグローバルな許可不要の金融システムを構築する上で重要です。

イーサリアムがロールアップ中心の未来に向かう中、これらのシステムの無信任性を確保することが非常に重要になっています。効果が証明されているものの、特に広範な採用時には厳密なテストと反復が必要です。

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The Surgeの見通し

ブトリンはThe Surgeの後、イーサリアムが単にスケーラブルであるだけでなく、完全に非中央集権的で、安全かつ持続可能であることを想定しています。このビジョンには、rollupとDASを通じてL1を拡張し、より効率的なコンセンサスアルゴリズムを構築し、開発ツールを改善し、繁栄するdAppエコシステムを育成することが含まれています。

イーサリアムのロードマップは楽観的ではあるが、依然として多くの課題に直面している。大規模なrollupの実装、L2の安全性の確保、量子未来への準備などはすべて複雑なタスクである。これらの障害を成功裏に克服すれば、イーサリアムはWeb3の核心としての地位を固めるだろう。

急速に発展しているブロックチェーン分野において、イーサリアムは非中央集権を犠牲にすることなくスケーラビリティに焦点を当てています。The Surgeの成功は、今後数年間で再びブロックチェーン技術の風景を変える可能性があります。

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