本記事は下記の翻訳となります。
『What is a Modular Blockchain? A 5-Minute Explainer』
モジュラーブロックチェーンとは？仕組みと人気の例を解説
イーサリアムは数千の分散型アプリケーション(dApps)、何百万ものユーザー、そして彼らの資金を抱えています。しかし、ブロックチェーンのモノリシックなアーキテクチャには拡張性の限界があり、頻繁な混雑により高額な手数料を引き起こし、ネットワークを使用不能にすることがよくあります。
現在、トランザクション処理、コンセンサス、データ可用性といった主要タスクの大半はイーサリアム上で行われています。これによりイーサリアムノードに完全な過負荷がかかっています。ノードはトランザクションを検証し、データを利用可能にし、ブロック履歴全体を維持しなければならず、本質的にネットワークの効率を制限しています。
モジュラーブロックチェーンは、コア機能を個別の専門化されたレイヤーに分割することでこの問題を解決することを約束します。この柔軟な組み合わせにより、開発者は各コンポーネントを個別に最適化できます。
このブログでは、モジュラーブロックチェーンとは何か、どのように機能するか、そして人気のあるものをいくつか紹介します。
モジュラーブロックチェーンとは？
モジュラーブロックチェーンは、特定の操作（実行、コンセンサス、データ可用性、決済）を専門的に実行する独立したチェーンです。モジュラー設計は、各レイヤーを特定の目的に最適化できるようにすることで、効率性とスケーラビリティを確保することを目指しています。
レゴブロックのようなものだと考えてください。
各ブロックは、実行、コンセンサス、データ可用性、決済などの特定の機能を表します。モジュラーブロックチェーンは、開発者がどのブロックを基に構築するかを細かく制御できるようにします。開発者は、特定のユースケースに合わせてカスタマイズされたスタックを組み立てることができます。
モジュラーアーキテクチャは、イーサリアムのデータ可用性（DA）の懸念に対する主要な解決策になることを約束しています。別個のDAレイヤーがあることで：
- イーサリアムメインネットはトランザクションの検証、ブロック生成、コンセンサスの維持にのみ使用されます。
- ロールアップは、イーサリアムメインネットに関連するコールコストを発生させることなく、検証済みデータにアクセスできます。
- DA固有の改善とアップグレードは、メインネットを妨げることなく独立して行うことができます。
💡 データ可用性についてもっと学びたい方は、こちらの5分で分かる解説ブログをご覧ください。
モジュラーブロックチェーンの仕組み
モジュラーブロックチェーンはアーキテクチャの進化です。Web3が大きく依存している一括アプローチに代わるものを目指しています。モジュール性は、ブロックチェーンの機能を実行、決済、コンセンサス、データ可用性という独立したコンポーネントに分割することから生まれます。
1. 実行レイヤー
実行レイヤーは、ユーザーがトランザクションを送信し、スマートコントラクトを通じてdAppsとやり取りする主要なインターフェースです。これらのやり取りは状態遷移をトリガーし、オンチェーンの残高とアカウントを更新します。
このレイヤーをコンセンサスから分離することで、ロールアップを使用してオフチェーンでトランザクションを実行できるため、より効率的な処理が可能になります。
2. 決済レイヤー
決済レイヤーは、他のチェーンからの証明を処理してトランザクションを決済します。トランザクションの状態を検証し、詐欺証明を管理し、特にオプティミスティックロールアップの紛争解決を促進する上で重要な役割を果たします。
3. コンセンサスレイヤー
コンセンサスレイヤーは、すべてのノードがブロックチェーンの状態に同意することを担当します。すべてのトランザクションが有効であることを確認し、トランザクションが処理される順序に同意します。分散化を最適化したい開発者は、ニーズに合わせてコンセンサスレイヤーを設定できます。
データ可用性（DA）レイヤー
DAレイヤーは、トランザクションを検証しスマートコントラクトを実行するために必要なデータが、すべてのネットワーク参加者に容易に利用可能であることを保証します。オンチェーンデータの簡単な検証を可能にします。
イーサリアム上の複数のdAppsとプロトコルが、データ可用性のためにメインネットへの依存を減らすためにDAソリューションを採用しています。
要するに、モジュラーブロックチェーンは開発者が各レイヤーの強みを活かし、望むパフォーマンスを達成するのに役立ちます。
例えば、開発者は以下を利用して高性能なDEXを構築できます：
- 効率的なオフチェーン処理のための実行レイヤーとしてのZKロールアップ
- セキュリティと分散化のためのコンセンサスおよび決済レイヤーとしてのイーサリアム
- コスト効率の良いオフチェーンデータストレージのためのDAレイヤーとしてのEigenDA
モジュラーブロックチェーンの利点
開発の容易さという観点から、モジュラーブロックチェーンの潜在的な利点を見てみましょう：
- スケーラビリティ
モジュラーブロックチェーンは、ブロックチェーンが専用チェーンに負担を分散させることを可能にし、イーサリアムのような決済レイヤーのノードの負荷を軽減します。これにより、開発者は高コストのL1を、アーカイブではなく重要なコンセンサスと順序付け機能にのみ使用できるようになります。
dAppは保存コストを大幅に削減しつつ、ユーザーの手数料も低減できます。
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セキュリティ
モジュラーブロックチェーンを使用することで、開発者は新しいチェーンをゼロから構築するのではなく、既存の検証ノードのセットを活用できます。これにより、開発者にとってノードの維持と運用の初期コストが削減され、開発プロセス中の時間も節約できます。 -
柔軟性
モジュラーブロックチェーンにより、開発者はモジュールを組み合わせて実験し、パフォーマンス、セキュリティ、コストに最適化されたカスタマイズされたネットワークを構築できます。この組み合わせ可能性は、モノリシックなチェーンでは不可能な大きな柔軟性を開発者に提供します。
人気のあるモジュラーブロックチェーンの例
- Celestia
Celestiaは、モジュラーブロックチェーン用のデータ可用性ストアで、イーサリアムのロールアップやレイヤー2ソリューションがトランザクションデータを公開し、誰でもダウンロードできるようにします。データ可用性サンプリング（DAS）技術を利用してデータの可用性を確保し、ライトノードで検証できます。
Celestiaは相互接続されたチェーンの協調的なエコシステムの創造を目指し、Arbitrum Orbit、OP Stack、Polygon CDKなど、様々なレイヤー2をサポートしています。
- EigenLayer DA
EigenDAは、EigenLayerの再ステーキングを使用してイーサリアム上に構築されたモジュラーブロックチェーン用のデータ可用性ストアです。その積極的に検証されるサービスにより、再ステーカーはノード運営者にステークを委任でき、ロールアップソリューションは手頃な価格でトランザクションデータを投稿できます。
専用のKZGデータ可用性委員会がデータを検証し、署名を返すことで、すべての参加者のトランザクションデータの整合性とアクセス可能性を確保します。
モジュラーブロックチェーン：可能性と未来
モノリシックなブロックチェーンは、データ可用性設計によって制限されています。すべてのデータをすべてのノードに保存することは非現実的となり、スケーラビリティとユーザー体験を制限します。
モジュラーブロックチェーンは潜在的な解決策を提供し、専用のデータ可用性レイヤーを導入してストレージをコア機能から分離します。この組み合わせ可能性により、より効率的なDAppの作成が可能になり、開発者にとってイノベーションと構築のための大きな柔軟性を提供します。
このブログがモジュラーブロックチェーン、それらがデータ可用性問題にどのように対処するか、そして人気のあるモジュラーチェーンの例を理解する上で役立つことを願っています。
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