Polygon (MATIC): イーサリアムの右腕

著者: Bitcoin Realm、コンパイラー: Vernacular Blockchain

なぜMATICコインが急速に上昇し、最近最も人気のある暗号通貨になるのか興味がありますか?ポリゴンとは何ですか? MATIC とどのような関係がありますか?ポリゴンはどのように機能するのでしょうか?それについて詳しく見てみましょう。

ポリゴン(MATIC)とは何ですか?以前は Matic Network として知られていた Polygon は、Ethereum 互換のブロックチェーン ネットワークに接続して構築するように設計されたスケーリング ソリューション プラットフォームです。

Polygon はどのような問題を解決しますか? Polygon はイーサリアムにとって助力となるのでしょうか、それともキラーとなるのでしょうか? Polygon は、イーサリアムにハード ドライブを追加するようなもので、イーサリアム ブロックチェーンの混雑を緩和するためのスケーラビリティ ソリューションを提供します。

**なぜイーサリアムが混雑していてスケールする必要があるのか疑問に思われるかもしれません。 ** 暗号通貨業界の急速な発展とさまざまな新しいプロジェクトの継続的な出現により、DeFi 分野のユーザー数は繰り返し最高値を更新しました。現在、DeFi プロジェクトの約 70% がイーサリアム上で実行されており、世界中で 100 万人を超える DeFi とイーサリアムのウォレット ユーザーがおり、これがイーサリアムに前例のない圧力をもたらしています。

現在、イーサリアムにはチェーンが 1 つしかなく、すべてのプロジェクトがこのチェーン上で均等に実行される必要があるため、大量のリソースが消費され、輻輳が発生します。イーサリアムの最高 TPS (1 秒あたりのトランザクション数) は 1 秒あたりわずか 15 トランザクションですが、これではユーザーの増大するニーズを満たすには十分ではなく、イーサリアム ブロックチェーンが極度に混雑する原因となります。

例えば、当時人気だったCryptoKittiesは、ユーザートラフィックの多さから一時はイーサリアム全体の取引量の25％を占め、イーサリアムは崩壊しました。

トランザクションがチェーン上でスタックするため、より高速なトランザクションを取得するために、ガス料金が増加し始めます。マイナーは間違いなく、より高いガス料金のトランザクションを優先するためです。そのため、トランザクション速度を上げるために皆がガス料金を値上げし始め、イーサリアムのガス料金はますます高価になってしまいました。

さらに、DAOは2016年にハッキングされ、ハッカーは約370万枚のイーサコイン（ETH）を盗みました。結局、イーサリアムは損失を取り戻すためにハードフォークを使用する必要があり、これは当時大きな影響を及ぼしました。

これらの問題を経験すると、イーサリアムには現在いくつかの大きな問題があることがわかります。

**-低いトランザクション スループット: **イーサリアムの TPS は現在、1 秒あたり最大 15 トランザクションしかなく、ユーザーのニーズを満たすには程遠いです。

**-ユーザーエクスペリエンスが低い: **現在、イーサリアムにはチェーンが 1 つだけあり、すべてのプロジェクトがこのチェーン上で実行されるため、大規模な混雑とガスコストの増加が発生します。

- 自律性なし: すべてのプロジェクトは統合ネットワークに依存しています。

これらの問題に対処するために、多くのチームが解決策の検討を開始し、イーサリアムのエコシステムを使用しながらスケーラビリティの問題を軽減するイーサリアム互換ブロックチェーンの開発を望んでいます。これにはポリゴンも含まれます。

Polygon は、イーサリアムのエコシステムを置き換えるのではなく、そのエコシステムの成長と強化を支援することを目標として、イーサリアム ブロックチェーンに付加価値を与えることを目指しています。

1. Polygon の開発経緯

2017 年、インドの 3 人の仮想通貨愛好家である Jaynti Kanani、Sandeep Nailwal、Anurag Arjun はイーサリアムのスケーラビリティの問題を認識し、この問題の解決を支援するために Matic Network を設立しました。

Matic Network は、資産セキュリティのために Plasma フレームワークと分散型 Proof-of-Stake (PoS) バリデーターを活用しながら、スケーラビリティのためにオフチェーン計算のサイドチェーンを活用するレイヤー 2 スケーリング ソリューションです。

ネットワークには次のものが含まれます。

-プラズマ チェーン: レイヤ 2 拡張ソリューションに基づくサブチェーン。トークン トランザクションを処理し、安全で即時のトランザクション エクスペリエンスを提供します。

-POS チェーン: 資産のセキュリティを確保するための分散型 PoS バリデータ。

2019 年 4 月 21 日、Matic Network は Binance Launchpad でローンチし、トークン MATIC のローンチ後に 560 万ドルを調達しました。

イーサリアムのトランザクションの混雑と高いガス料金のため、ユーザーは解決策を必死に探しており、Matic はこのニーズを満たすのに有利な立場にあります。 2 年半にわたる懸命の努力を経て、Matic ネットワークは正式に発足し、2020 年半ばにすぐに注目を集めました。

市場が進化するにつれて、チームは、イーサリアムのスケーラビリティの問題をすべて解決できるわけではないため、プラズマ チェーンによるスケーリングの限界を認識しました。市場にある既存のスケーラビリティ ソリューションはイーサリアムの問題の一部しか解決できず、それぞれに独自の長所と短所があります。イーサリアムによるさまざまな問題の解決を支援し続けるために、チームは、これらすべてのソリューションをフレームワークに統合し、相互に接続してクロスチェーンの相互運用性を実現する必要があることに気づきました。

**そのため、2021 年に、すべてのスケーリング ソリューションが簡単にイーサリアムと互換性があり、相互接続され、クロスチェーンで相互運用できる共通のフレームワークを構築するために、Matic ネットワークの名前が Polygon に変更されました。目標は、イーサリアムの周囲にポリゴン状のマルチチェーン ネットワークを作成することです。 **

Polygon のビジョンは、「ブロックチェーンのインターネット」から「イーサリアム互換チェーンのインターネット」に移行し、イーサリアム エコシステムを中心としたスケーラビリティとアグリゲーション ソリューションを提供することを目指しています。これは、イーサリアム上の高いトランザクションコストと混雑を解消するだけでなく、ユーザーをプラットフォームに留めておくことにもなります。

2. Polygon に名前を変更した後の Matic Network の革新的な点は何ですか?

Matic は単なる単一のスケーリング ソリューションであり、イーサリアムのすべてのスケーリング問題を解決できるわけではありません。一方、Polygon は、すべてのスケーリング ソリューションをイーサリアムと簡単かつシームレスに統合できるようにするレイヤー 2 アグリゲーターであり、より多くの機能をサポートします。

Polygon は、次の 2 つの主要なタイプのソリューションの構築と接続をサポートするモジュール式の柔軟なフレームワークです。

1) 独立したチェーン

独立したチェーンは独自のセキュリティに依存し、独自の検証ノードを持ち、プルーフ オブ ステーク (PoS) や委任されたプルーフ オブ ステーク (DPoS) などの独自のコンセンサス モデルを持つことができます。

独立チェーンは、イーサリアムのコンセンサスメカニズムを使用しない独立したブロックチェーンであるため、最高レベルの独立性と柔軟性を提供できますが、ある程度のセキュリティが犠牲になり、使用時には柔軟性とセキュリティのバランスが必要です。

これらのチェーンのアーキテクチャは、イーサリアムのセキュリティの一部を継承するように柔軟に調整できます。 Matic PoS チェーンはこのアーキテクチャを活用し、バリデーター ステーキングと定期的なチェックポイントのファイナライズにイーサリアムを使用します。

スタンドアロン チェーンは、多くの場合、次の用途に適しています。

-企業

• 高度なセキュリティを必要としないアイテム

• 強力なコミュニティを持つプロジェクト (十分に分散化された安全なバリデーターのプールを構築できる)

2) セキュリティチェーン

セキュアチェーンは、独自のバリデーターのプールを構築するのではなく、イーサリアムのセキュリティに依存しています。

現在サポートされているプラズマ チェーンに加えて、Polygon は Optimistic Rollups、zkRollups、Validium などの他の主要なレイヤー 2 ソリューションもサポートし、独自の「レイヤー 2 アグリゲーター」になります。

安全チェーンは以下の用途に最適です。

• 最高レベルのセキュリティが必要なアプリ

• スタートアップ、つまり若いプロジェクトやコミュニティ (十分に分散化された安全なバリデーター プールを構築できない)

-独立したチェーンと安全なチェーンを使用することで、Polygon はほぼすべての Ethereum スケーリング ソリューションと互換性があり、Ethereum のインターネットと同様に、Ethereum は Polygon の既存のスケーリング ソリューションに簡単にアクセスできます。

3. Polygon はどのように機能しますか?

開発者にとって、スタンドアロン チェーンとセキュリティ チェーンの展開は非常に簡単で、さまざまなユーザーのニーズを満たすより柔軟なソリューションを開発者に提供し、Polygon のインフラストラクチャの恩恵を受けることができます。

Polygon のインフラストラクチャは 4 つの部分で構成されます。

-イーサリアム層

• セキュリティ層

-ポリゴンネットワーク層

-実行層

1) イーサリアム層

Polygon は、イーサリアム ネットワーク上の一連のスマート コントラクトで構成される、イーサリアム レイヤーをアーキテクチャのベース レイヤーとして利用します。最終チェックポイントとしてイーサリアムを利用することで、Polygon はイーサリアムと同様のトップレベルのセキュリティを継承しますが、柔軟性は低くなります。

Ethereum レイヤーは、次の役割を担うオプションのコンポーネントです。

• バリデーター

• 誓約ノード

-論争の解決

• Polygon と Ethereum 間の情報転送と決済

2) セキュリティ層

Polygon はセキュリティ層を採用して、「サービスとしての認証」機能を提供します。このレイヤーにより、Polygon バリデーターがオンチェーンのコンセンサス メカニズムとして機能できるようになります。開発者は、PoS サイドチェーンや不正行為の証明を活用してトランザクションを保護するなど、さまざまなセキュリティ ソリューションを活用してトランザクションを検証できます。

現在、PoS サイドチェーンが推奨されるセキュリティ ソリューションです。 PoS サイドチェーンは、ブロックチェーンを保護し (一定の検証料金がかかります)、バリデータを管理するために約 100 人のバリデータのグループを採用しています。さらに、この層はコンセンサスを達成するためにイーサリアムマイナー (最終検証者) に依存することもできます。

セキュリティ層は、イーサリアム層よりも優れた柔軟性を提供し、輻輳の問題を解決しながらトランザクションのスループットを大幅に向上させる 2 番目のオプションのアーキテクチャ層です。ただし、安全性は若干低い可能性があります。

すべてのプロジェクトに最高レベルのセキュリティが必要なわけではありません。たとえば、ゲーム プロジェクトはユーザー エクスペリエンスを優先し、決済速度が重要であり、多くの場合、ある程度のセキュリティを犠牲にすることをいといません。

3) ポリゴン ネットワーク層

Polygon ネットワーク層は、それぞれのチェーン内でトランザクションの完了、ブロックの生成、コンセンサスを担当する独立したブロックチェーンのネットワークです。

これらのチェーンは、独立したチェーンまたはセキュリティ チェーンにすることができます。これらのチェーンのブロック プロデューサーはそれぞれのトランザクションをグループ化し、セキュリティ ソリューションに基づいて、ネットワーク層がマークル ルートを第 1 レベルのチェックポイントとして公開します。

4) 実行層

最後に、実行層があります。実行層は、Polygon ネットワーク層によって決定されたトランザクションを解釈して実行します。この層は 2 つのコンポーネントで構成されます。

**-実行環境: **イーサリアム仮想マシン (EVM) と同様の仮想マシンによって実装され、ブロックチェーンの状態を追跡できます。

**-実行ロジック: ** 特定の Polygon ブロックチェーンに特定の状態遷移を実装します。このロジックは、次のブロックチェーン状態への遷移を定義するために使用されます。イーサリアムは、（有限数の状態を表す数学的計算モデルである有限状態マシンまたは FSM とは対照的に）「無限状態マシン」とみなすことができます。 、トランジションとアクション)。

ただし、これらすべてのレイヤーの中で、セキュリティ レイヤーは、Polygon フレームワークの真の柔軟性を可能にするため、開発者にとって重要な価値提案です。開発者はプロジェクトに合ったセキュリティ ソリューションを選択し、必要に応じてソリューションを切り替えることができます。その目的は、開発者にブロックチェーン プロジェクトをカスタマイズするためのツールキットを提供することです。