著者: TY、Medium、コンパイラー: Lynn、MarsBit**導入**イーサリアムが実験的なテクノロジーから、一般ユーザーにオープンでグローバル、パーミッションレスなエクスペリエンスを提供できる完全に開発されたシステムに進化するにつれて、必要となる重要な技術的移行には、ユーザーを L2 に移行することが含まれます。広く普及するには、イーサリアムは 1 秒あたり数百万件のトランザクションを処理する必要があります。スケーラビリティのトリレンマは、分散化、セキュリティ、およびスケーラビリティの制約内でイーサリアムを完全にスケーリングする際の課題を浮き彫りにしています。取引コストが 4 ドルから 200 ドルの範囲にあるため、イーサリアムは多くのユーザーにとって魅力的ではありません。 出典: Etherscan.io**ロールアップ中心のアプローチでイーサリアムのスケーリングの課題に取り組む**より多くのデータとトランザクションをブロックに組み込んでブロックチェーンの容量を増やすには、トレードオフが発生します。これにより、ノードを実行するためにより強力なハードウェアが必要になる可能性があり、分散化が損なわれる可能性があります。もう 1 つのオプションは、ネットワークを混乱させる可能性のある新しいブロックチェーン機能を導入するのではなく、イーサリアムをベースレイヤーとして使用してより高いレベルのソリューションを構築することです。オフチェーン スケーリング ソリューションは、メインのブロックチェーン層をスケーリングする間接的な方法を提供します。これらは、信頼と仲裁にメインのブロックチェーンを利用して、トランザクションの計算をイーサリアム ネットワークの外部にオフロードします。このアプローチはレイヤー 2 スケーリングと呼ばれ、イーサリアムの上に追加のレイヤーを追加します。状態チャネル、サイドチェーン、プラズマ、楽観的ロールアップ、妥当性ロールアップ (一般に zk ロールアップとして知られる) などのさまざまなアプローチはすべて、このカテゴリに分類されます。Rollup は、EVM (イーサリアム仮想マシン) 内での実行も可能にする、汎用性の高いソリューションを提供します。これは、既存のイーサリアム スマート コントラクトを最小限のコード変更でロールアップに移行できると同時に、イーサリアムのセキュリティとデータ可用性のメリットを享受できることを意味します。データ計算はオフチェーンで行われ、十分な情報がオンチェーンに保存されるため、誰でもオンデマンドで完全な内部状態をローカルに計算でき、不正検出の目的でよく使用されます。各ロールアップでは、特定のコントラクトをイーサリアムにデプロイする必要があります。 Rollup のトランザクションは専用チェーン上でオフラインで実行され、トランザクション データはイーサリアムに送信される前にバッチ化および圧縮されます。これにより、イーサリアムのコンピューティング リソースへの負荷が軽減され、手数料が削減され、よりスケーラブルなトランザクション処理が可能になります。ロールアップは、より多くのトランザクションを処理することでイーサリアムを拡張でき、ある程度集中化されたブロック生成を伴う場合がありますが、分散型でトラストレスな検証がある限り、依然として強力な検閲防止保護が存在します。 出典: Vitalik の「Endgame」**今日のロールアップパターン**現在、イーサリアムのロールアップ環境には、高度な圧縮技術を利用してトランザクション データのバッチを呼び出しデータとしてイーサリアムにパッケージ化する、楽観的でゼロ知識のソリューションが含まれています。ただし、このアプローチには大量のデータがイーサリアムのトランザクション履歴に永続的に保存されるため、多大なコストがかかります。たとえば、2023 年 5 月 5 日、イーサリアム ガス料金の高騰により、アービトラムによるイーサリアムへのトランザクションのバッチ送信には大量のガス (353.93 ETH) が必要でしたが、イーサリアム上で関与したトランザクションは 1,369 件のみであり、トランザクション量は減少しました。 100万ペン未満でした。アービトラムでの取引。 出典: Etherscan.io — Arbitrum Batch Submitter 出典: Arbiscan.io6 月 7 日の Bedrock アップグレード前は、Optimism Collator は 1 日あたり平均 3,000 のトランザクション バッチをイーサリアムに公開していました。 Bedrock のアップグレード後、Optimism では、イーサリアムに送信するトランザクションが減った一方で、ネットワーク上のトランザクション量が急増しました。これは、トランザクションの各バッチに含まれる量が増加したことを示唆しています。Ethereum ロールアップの人気が高まり、Linea、Polygon zkEVM、zkSync Era がメインネットに展開され、Celo や Fantom などの代替 L1 がロールアップを検討していることから、各ソリューションが最終的に Ethereum に関する課題に直面することは明らかです。現在、zkSync Era、Linea、Arbitrum、Base、Optimism などのアグリゲートを通じて、毎日約 7,000 のトランザクション バッチがイーサリアムに送信されています。イーサリアム L2 の開発が注目を集め、開発者にとってより使いやすくなるにつれて、この数はさらに増加すると予想されます。Coinbase、Debank、Mantle、Celo、Worldcoin、Zora Network、Public Goods Network など、多くのプロジェクトが OP チェーンを使用してイーサリアム上に構築されています。さらに、多くのロールアップ プロジェクトは、L2 (および L3) 開発を促進するために独自のスタックをリリースする準備を進めています。** EIP-4844 を使用して集約効率を向上させます **イーサリアムのロールアップ中心のエコシステムの領域が拡大する中、データの安全な可用性を維持しながら、イーサリアム上のロールアップのスケーラビリティを向上させる必要性が高まっています。この目標は、ユーザーが必要に応じて内部状態を計算できるようにしながら、イーサリアム上に大量のデータを永続的に保存する必要性を排除するという、賢明なアプローチを中心に展開しています。EIP-4844 では、バイナリ ラージ オブジェクト (BLOB) と呼ばれる新しいトランザクション タイプが導入され、ブロックごとに追加の 6 BLOB (それぞれ 128kb) のデータ スペースがロールアップ専用に割り当てられます。イーサリアムが 1 日あたり平均 7,100 ブロック、ブロックあたり平均 3 つの BLOB であることを考慮すると、これは 1 日あたり 21,300 の BLOB が処理されることに相当します。このアップグレードにより、ソーターはバッチ化されたトランザクション データを BLOB にフォーマットし、イーサリアムのメモリプールに保存します。次に、バリデーターはこれらの BLOB トランザクションをブロックに組み込み、BLOB はイーサリアム コンセンサス レイヤーに最大 3 週間一時的に存在します。これにより、データが通話データとして保存されないため、イーサリアム上でデータを要約して公開するコストが大幅に削減されます。ただし、これは、イーサリアムの実行層を介して BLOB データを直接取得できないことも意味します。 出典: オリジナルの Danksharding FAQさらに、このアップグレードでは、EIP-1559 の手数料市場と設計が似た、BLOB トランザクションに対する独自の手数料市場が導入されます。忙しいハンバーガー店が、人気のソフトクリームのために別のラインを設置しているところを想像してみてください。同様に、BLOB は独自に指定された手数料市場で取引され、通常の取引から効果的に切り離されます。したがって、BLOB 領域 (最小 384 kb) の半分以上を使用するブロックごとに、BLOB トランザクション コストは 12.5% 増加し、その逆も同様です。KZG のコミットメントは、EIP-4844 において重要な役割を果たします。これらのコミットメントはゼロ知識証明の形式として機能し、BLOB などの大きなデータ オブジェクトの効率的な操作と検証を容易にします。このプロセスには、BLOB を多項式として表現することが含まれており、コンピューターが BLOB トランザクション全体を読み取ることなく BLOB プロパティを評価できるようになります。2023 年 1 月に開始され、この記事の執筆時点で 130,000 件以上の貢献がある KZG セレモニーには、複数の貢献のエントロピーを組み合わせてユニークで再現不可能な価値を生成する 1 回限りの信頼できるセットアップが含まれます。このプロセスにより、KZG が約束する最大限のセキュリティと完全性が保証されます。重要なのは、このアップグレードによりイーサリアムのトランザクション容量が直接増加するわけではありませんが、ロールアップに関連する運用コストが大幅に削減されたことは注目に値します。この機能強化により、L2 のコスト効率が向上し、ロールアップに安全なデータの可用性が提供されます。**包括的なダークシャーディングに必要な基盤を構築します**EIP-4844 は当初、通常のトランザクションと比較して BLOB トランザクションのコストを削減すると期待されていましたが、イーサリアム アグリゲートの数が増加するにつれて潜在的なコストが増加することを考慮することが重要です。 EIP-4844 の最終目標は、ブロック検証中にノードに過度の負担をかけることなく、最大 64 個の BLOB をイーサリアムに組み込むことです。この動きは、イーサリアムを最適化されたデータ可用性 (DA) レイヤーにし、長期的にはエンドユーザーをイーサリアムではなく集合体での取引に徐々に変換することを目的としています。完全なダークシャーディングを実現するには、データ可用性サンプリング (DAS) とイレイジャー コーディングを実装する必要があります。 DAS は、完全なノードをランダムに選択してデータの可用性を確認することにより、ソートされたデータがチェーンに確実に公開されるように設計されています。サンプリングされたデータが多いほど、完全なデータが利用可能であるという信頼性が高くなります。イレイジャー コーディングは、悪意のあるシーケンサーが BLOB のデータの一部を保持するときに機能します。イレイジャーコーディングは、既知のフラグメントに基づいて失われたデータを再構築することで冗長性を導入し、データ保留の試みを阻止します。**探索する価値のあるロールアップ エコシステムの側面**プーリングの分野が拡大するにつれて、分散型の不正行為の証明と共有の注文者を構築することが重要になります。現在のロールアップはサイロで運用されることが多く、特定のユーザー グループにアピールすることに重点が置かれており、L2 間の相互運用性の重要性が見落とされている可能性があります。 L2 間のクロスチェーン通信プロトコルの確立は、より広範なイーサリアム エコシステム内でユーザーにシームレスなトランザクション エクスペリエンスを提供する上で重要な役割を果たします。これらのロールアップ開発の結果としてのクロスチェーン MEV の出現を観察することも興味深いでしょう。イーサリアムは、分散型で安全なデータ可用性 (DA) レイヤーの頂点を目指していますが、Eigenlayer や Celestia などの既存の分散型 DA サービスは、集約された DA 要件を満たしています。イーサリアムエコシステムをより効率的にするために、DA のランドスケープがどのように進化し続けるかを見るのは興味深いでしょう。デンマークの完全な破片はまだ何年もかかります。**結論としての考え**ロールアップを通じてイーサリアムのさらなるスケーリングを促進するために、イーサリアムは、セキュリティを確保し、新しいロールアップの確立と完了を引き付ける、最適化されたデータ可用性レイヤーに変換する必要があります。これは、集約されたランドスケープの急速な拡大がイーサリアムノードにストレスを与え、潜在的な集中化効果につながる可能性があるため、イーサリアムに集約データを保存する必要なしに実現する必要があります。イーサリアムが今後の導入の波に合わせて効果的に拡張するには、高度なデータ操作と検証技術を採用して増大する需要に対応する必要があります。進化するイーサリアム ロールアップの容量と機能を考慮すると、L2 コストの削減に対する EIP-4844 の影響はまだわかりません。さらに、このアップグレードがどのようにプール活動の増加を促進し、関連テクノロジーの可能性を解き放つのに役立つかを見るのは興味深いでしょう。
イーサリアム スケーリングの鍵: データ可用性 (DA) の最適化
著者: TY、Medium、コンパイラー: Lynn、MarsBit
導入
イーサリアムが実験的なテクノロジーから、一般ユーザーにオープンでグローバル、パーミッションレスなエクスペリエンスを提供できる完全に開発されたシステムに進化するにつれて、必要となる重要な技術的移行には、ユーザーを L2 に移行することが含まれます。
広く普及するには、イーサリアムは 1 秒あたり数百万件のトランザクションを処理する必要があります。スケーラビリティのトリレンマは、分散化、セキュリティ、およびスケーラビリティの制約内でイーサリアムを完全にスケーリングする際の課題を浮き彫りにしています。取引コストが 4 ドルから 200 ドルの範囲にあるため、イーサリアムは多くのユーザーにとって魅力的ではありません。
ロールアップ中心のアプローチでイーサリアムのスケーリングの課題に取り組む
より多くのデータとトランザクションをブロックに組み込んでブロックチェーンの容量を増やすには、トレードオフが発生します。これにより、ノードを実行するためにより強力なハードウェアが必要になる可能性があり、分散化が損なわれる可能性があります。もう 1 つのオプションは、ネットワークを混乱させる可能性のある新しいブロックチェーン機能を導入するのではなく、イーサリアムをベースレイヤーとして使用してより高いレベルのソリューションを構築することです。
オフチェーン スケーリング ソリューションは、メインのブロックチェーン層をスケーリングする間接的な方法を提供します。これらは、信頼と仲裁にメインのブロックチェーンを利用して、トランザクションの計算をイーサリアム ネットワークの外部にオフロードします。このアプローチはレイヤー 2 スケーリングと呼ばれ、イーサリアムの上に追加のレイヤーを追加します。状態チャネル、サイドチェーン、プラズマ、楽観的ロールアップ、妥当性ロールアップ (一般に zk ロールアップとして知られる) などのさまざまなアプローチはすべて、このカテゴリに分類されます。
Rollup は、EVM (イーサリアム仮想マシン) 内での実行も可能にする、汎用性の高いソリューションを提供します。これは、既存のイーサリアム スマート コントラクトを最小限のコード変更でロールアップに移行できると同時に、イーサリアムのセキュリティとデータ可用性のメリットを享受できることを意味します。データ計算はオフチェーンで行われ、十分な情報がオンチェーンに保存されるため、誰でもオンデマンドで完全な内部状態をローカルに計算でき、不正検出の目的でよく使用されます。
各ロールアップでは、特定のコントラクトをイーサリアムにデプロイする必要があります。 Rollup のトランザクションは専用チェーン上でオフラインで実行され、トランザクション データはイーサリアムに送信される前にバッチ化および圧縮されます。これにより、イーサリアムのコンピューティング リソースへの負荷が軽減され、手数料が削減され、よりスケーラブルなトランザクション処理が可能になります。ロールアップは、より多くのトランザクションを処理することでイーサリアムを拡張でき、ある程度集中化されたブロック生成を伴う場合がありますが、分散型でトラストレスな検証がある限り、依然として強力な検閲防止保護が存在します。
今日のロールアップパターン
現在、イーサリアムのロールアップ環境には、高度な圧縮技術を利用してトランザクション データのバッチを呼び出しデータとしてイーサリアムにパッケージ化する、楽観的でゼロ知識のソリューションが含まれています。ただし、このアプローチには大量のデータがイーサリアムのトランザクション履歴に永続的に保存されるため、多大なコストがかかります。
たとえば、2023 年 5 月 5 日、イーサリアム ガス料金の高騰により、アービトラムによるイーサリアムへのトランザクションのバッチ送信には大量のガス (353.93 ETH) が必要でしたが、イーサリアム上で関与したトランザクションは 1,369 件のみであり、トランザクション量は減少しました。 100万ペン未満でした。アービトラムでの取引。
6 月 7 日の Bedrock アップグレード前は、Optimism Collator は 1 日あたり平均 3,000 のトランザクション バッチをイーサリアムに公開していました。 Bedrock のアップグレード後、Optimism では、イーサリアムに送信するトランザクションが減った一方で、ネットワーク上のトランザクション量が急増しました。これは、トランザクションの各バッチに含まれる量が増加したことを示唆しています。
Ethereum ロールアップの人気が高まり、Linea、Polygon zkEVM、zkSync Era がメインネットに展開され、Celo や Fantom などの代替 L1 がロールアップを検討していることから、各ソリューションが最終的に Ethereum に関する課題に直面することは明らかです。
現在、zkSync Era、Linea、Arbitrum、Base、Optimism などのアグリゲートを通じて、毎日約 7,000 のトランザクション バッチがイーサリアムに送信されています。イーサリアム L2 の開発が注目を集め、開発者にとってより使いやすくなるにつれて、この数はさらに増加すると予想されます。
Coinbase、Debank、Mantle、Celo、Worldcoin、Zora Network、Public Goods Network など、多くのプロジェクトが OP チェーンを使用してイーサリアム上に構築されています。さらに、多くのロールアップ プロジェクトは、L2 (および L3) 開発を促進するために独自のスタックをリリースする準備を進めています。
** EIP-4844 を使用して集約効率を向上させます **
イーサリアムのロールアップ中心のエコシステムの領域が拡大する中、データの安全な可用性を維持しながら、イーサリアム上のロールアップのスケーラビリティを向上させる必要性が高まっています。この目標は、ユーザーが必要に応じて内部状態を計算できるようにしながら、イーサリアム上に大量のデータを永続的に保存する必要性を排除するという、賢明なアプローチを中心に展開しています。
EIP-4844 では、バイナリ ラージ オブジェクト (BLOB) と呼ばれる新しいトランザクション タイプが導入され、ブロックごとに追加の 6 BLOB (それぞれ 128kb) のデータ スペースがロールアップ専用に割り当てられます。イーサリアムが 1 日あたり平均 7,100 ブロック、ブロックあたり平均 3 つの BLOB であることを考慮すると、これは 1 日あたり 21,300 の BLOB が処理されることに相当します。
このアップグレードにより、ソーターはバッチ化されたトランザクション データを BLOB にフォーマットし、イーサリアムのメモリプールに保存します。次に、バリデーターはこれらの BLOB トランザクションをブロックに組み込み、BLOB はイーサリアム コンセンサス レイヤーに最大 3 週間一時的に存在します。これにより、データが通話データとして保存されないため、イーサリアム上でデータを要約して公開するコストが大幅に削減されます。ただし、これは、イーサリアムの実行層を介して BLOB データを直接取得できないことも意味します。
さらに、このアップグレードでは、EIP-1559 の手数料市場と設計が似た、BLOB トランザクションに対する独自の手数料市場が導入されます。忙しいハンバーガー店が、人気のソフトクリームのために別のラインを設置しているところを想像してみてください。同様に、BLOB は独自に指定された手数料市場で取引され、通常の取引から効果的に切り離されます。したがって、BLOB 領域 (最小 384 kb) の半分以上を使用するブロックごとに、BLOB トランザクション コストは 12.5% 増加し、その逆も同様です。
KZG のコミットメントは、EIP-4844 において重要な役割を果たします。これらのコミットメントはゼロ知識証明の形式として機能し、BLOB などの大きなデータ オブジェクトの効率的な操作と検証を容易にします。このプロセスには、BLOB を多項式として表現することが含まれており、コンピューターが BLOB トランザクション全体を読み取ることなく BLOB プロパティを評価できるようになります。
2023 年 1 月に開始され、この記事の執筆時点で 130,000 件以上の貢献がある KZG セレモニーには、複数の貢献のエントロピーを組み合わせてユニークで再現不可能な価値を生成する 1 回限りの信頼できるセットアップが含まれます。このプロセスにより、KZG が約束する最大限のセキュリティと完全性が保証されます。
重要なのは、このアップグレードによりイーサリアムのトランザクション容量が直接増加するわけではありませんが、ロールアップに関連する運用コストが大幅に削減されたことは注目に値します。この機能強化により、L2 のコスト効率が向上し、ロールアップに安全なデータの可用性が提供されます。
包括的なダークシャーディングに必要な基盤を構築します
EIP-4844 は当初、通常のトランザクションと比較して BLOB トランザクションのコストを削減すると期待されていましたが、イーサリアム アグリゲートの数が増加するにつれて潜在的なコストが増加することを考慮することが重要です。 EIP-4844 の最終目標は、ブロック検証中にノードに過度の負担をかけることなく、最大 64 個の BLOB をイーサリアムに組み込むことです。この動きは、イーサリアムを最適化されたデータ可用性 (DA) レイヤーにし、長期的にはエンドユーザーをイーサリアムではなく集合体での取引に徐々に変換することを目的としています。
完全なダークシャーディングを実現するには、データ可用性サンプリング (DAS) とイレイジャー コーディングを実装する必要があります。 DAS は、完全なノードをランダムに選択してデータの可用性を確認することにより、ソートされたデータがチェーンに確実に公開されるように設計されています。サンプリングされたデータが多いほど、完全なデータが利用可能であるという信頼性が高くなります。イレイジャー コーディングは、悪意のあるシーケンサーが BLOB のデータの一部を保持するときに機能します。イレイジャーコーディングは、既知のフラグメントに基づいて失われたデータを再構築することで冗長性を導入し、データ保留の試みを阻止します。
探索する価値のあるロールアップ エコシステムの側面
プーリングの分野が拡大するにつれて、分散型の不正行為の証明と共有の注文者を構築することが重要になります。現在のロールアップはサイロで運用されることが多く、特定のユーザー グループにアピールすることに重点が置かれており、L2 間の相互運用性の重要性が見落とされている可能性があります。 L2 間のクロスチェーン通信プロトコルの確立は、より広範なイーサリアム エコシステム内でユーザーにシームレスなトランザクション エクスペリエンスを提供する上で重要な役割を果たします。これらのロールアップ開発の結果としてのクロスチェーン MEV の出現を観察することも興味深いでしょう。
イーサリアムは、分散型で安全なデータ可用性 (DA) レイヤーの頂点を目指していますが、Eigenlayer や Celestia などの既存の分散型 DA サービスは、集約された DA 要件を満たしています。イーサリアムエコシステムをより効率的にするために、DA のランドスケープがどのように進化し続けるかを見るのは興味深いでしょう。デンマークの完全な破片はまだ何年もかかります。
結論としての考え
ロールアップを通じてイーサリアムのさらなるスケーリングを促進するために、イーサリアムは、セキュリティを確保し、新しいロールアップの確立と完了を引き付ける、最適化されたデータ可用性レイヤーに変換する必要があります。これは、集約されたランドスケープの急速な拡大がイーサリアムノードにストレスを与え、潜在的な集中化効果につながる可能性があるため、イーサリアムに集約データを保存する必要なしに実現する必要があります。イーサリアムが今後の導入の波に合わせて効果的に拡張するには、高度なデータ操作と検証技術を採用して増大する需要に対応する必要があります。
進化するイーサリアム ロールアップの容量と機能を考慮すると、L2 コストの削減に対する EIP-4844 の影響はまだわかりません。さらに、このアップグレードがどのようにプール活動の増加を促進し、関連テクノロジーの可能性を解き放つのに役立つかを見るのは興味深いでしょう。