モジュラーブロックチェーン:プラグイン式性能ボトルネック解決

ブロックチェーン技術の発展の過程において、単体アーキテクチャのブロックチェーンシステムは常にスケーラビリティの課題に直面してきました。モジュラーブロックチェーンは新しいタイプのアーキテクチャとして、ブロックチェーンの異なる機能を独立したモジュールに分離することで、この問題を解決するための全く新しいアプローチを提供します。

モノリシックブロックチェーンvsモジュラーブロックチェーン

ビットコインやイーサリアムなどの単体ブロックチェーンは、データストレージから取引検証、そしてスマートコントラクトの実行まで、ネットワークの各レイヤーの機能を独立して担っています。イーサリアムを例に挙げると、成熟した単体ブロックチェーンは一般的に、実行レイヤー、決済レイヤー、データ可用性レイヤー、コンセンサスレイヤーの4つのアーキテクチャを含んでいます。

比較すると、モジュラーブロックチェーンはブロックチェーンシステムを複数の専門的なコンポーネントやレイヤーに分解し、各コンポーネントが特定のタスクを処理することを担当します。このような集中により、モジュラーブロックチェーンは特定の機能においてより優れたパフォーマンスとユーザー体験を提供できるようになります。

ノードアーキテクチャの観点では、モノリシックチェーンはフルノードに依存し、モジュラーブロックチェーンはライトノード設計を採用しており、取引速度とネットワーク効率を大幅に向上させています。モジュラーブロックチェーンの柔軟性と協力性により、非コア機能を他の専門家にアウトソーシングすることができ、シナジー効果を生み出し、全体的なパフォーマンスの向上を実現します。

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モジュラーブロックチェーンは"不可能三角"をどのように解決するか

ブロックチェーンの"不可能三角"は、ブロックチェーンネットワークが安全性、去中心化性、可拡張性という3つのコア特性を同時に最適な状態に達することが難しいことを指します。モジュラーブロックチェーンは、異なる機能を専門のモジュールに割り当てることにより、従来の公チェーンが抱える可拡張性と取引コストの課題を解決しました。

モジュラーブロックチェーンの分層アーキテクチャは、各層が特定のニーズに合わせて最適化されることを可能にします。データ層はデータの保存と検証に集中でき、実行層はスマートコントラクトのロジックを処理できます。この分離は、パフォーマンスと効率を向上させるだけでなく、異なるブロックチェーン間の相互運用性を促進します。

モジュラーブロックチェーンの主要な分類

モジュラーブロックチェーンは、実行レイヤー、データ可用性レイヤー、コンセンサスレイヤー、決済レイヤーの3つの側面から分類できます:

Execution Layer - レイヤー 2 テクノロジー

Layer 2技術はブロックチェーンアーキテクチャにおける実行層の延長であり、基盤となるブロックチェーンの上に構築されたオフチェーンネットワークを通じてメインチェーンのスケーラビリティを向上させます。Rollup技術は現在Layer 2の最も主流なソリューションであり、その核心理念は「オフチェーン実行、オンチェーン検証」です。

主流のRollup技術には次のものが含まれます:

• オプティミスティックロールアップ: エラー証明メカニズムを採用し、すべての取引が有効であると仮定し、チャレンジ期間内のエラー証明によってネットワークの公正性を確保します。

• ZKロールアップ: 有効性証明メカニズムを採用し、すべての取引は受け入れられる前に有効性証明を受ける必要があり、ゼロエラーの決済メカニズムを提供します。

データ可用性層とコンセンサス層

セレスティア

Celestiaはモジュラーブロックチェーン分野の先駆者であり、本質的にはデータ可用性層であり、dAppsやRollupの開発に基盤を提供します。その革新的な技術には以下が含まれます:

• 誤り訂正符号技術:データ冗長性を導入することにより、最大50%のデータ損失があっても元のデータブロックを完全に復元できることを保証します。

• データ可用性サンプリング(DAS): ライトノードは複数回のランダムサンプリングを通じてブロックデータの可用性を検証し、全体のブロックデータをダウンロードする必要はありません。

EigenDA

EigenDAはEigenLayer上で開始された最初のアクティブバリデーションサービス(AVS)で、Layer 2に安全、高スループット、分散型のデータ可用性サービスを提供します。これは、イーサリアムのコンセンサスレイヤーのステーキング者をバリデーターとして利用し、中央集権的なサービスプロバイダーや独自トークンの信頼リスクを回避します。

アベイル

AvailはPolygonチームが導入したモジュラーブロックチェーンプロジェクトで、そのコアアーキテクチャにはAvail DA、Avail Nexus、Avail Fusionが含まれています。Avail DAは各ブロックチェーンにDAサービスを提供し、Avail Nexusはクロスチェーンメッセージングプロトコルを提供し、Avail FusionはマルチアセットステーキングのPOSコンセンサスを導入しています。

決済レイヤー

####ダイメンション

DymensionはCosmosに基づくモジュラーブロックチェーンプラットフォームで、内蔵のスケーラビリティ集約技術を通じてRollAppの開発にフレームワークを提供します。そのコア構成要素には次のものが含まれます:

• RollApp:特定のアプリケーション向けの高性能モジュラーブロックチェーン。
• Dymension Hub:コンセンサスレイヤーと決済レイヤーの機能を担い、RollAppsの最終的な取引確認と決済サービスを提供します。

####セヴモス

CevmosはEVM互換のロールアップに決済層を提供することを目的としています。ロールアップとして、Cevmos上に構築されたすべてのロールアップは決済ロールアップと呼ばれます。CevmosはデータをCelestiaに公開し、決済層としてロールアップの証明を実行します。

ビットコインエコシステムのモジュラーブロックチェーンの探求

ビットコインネットワークは無状態の非スマートコントラクトネットワークとして、そのシステム設計の不完全さは主にUTXOアカウントシステムの限界と非チューリング完全のスクリプト言語に起因しています。したがって、ビットコインはモジュラーブロックチェーンの必要性がイーサリアムよりも切実です。

マーリン

Merlin ChainはビットコインのLayer 2ネットワークとして、複数のネイティブビットコイン資産をサポートしながらEVMと互換性があります。その機能はZK-Rollupネットワーク、分散型オラクルネットワーク、オンチェーン詐欺防止に関するものです。

B² ネットワーク

B² Networkはモジュラーデザインを採用しており、Rollup層が実行を担当し、データ可用性層(B² Hub)がデータの保存を担当し、B² Nodesがオフチェーン検証を行い、最終決済層はビットコインメインネットです。B² Hubは最初のビットコインモジュラーのサードパーティDA層として、複数のビットコインLayer 2のオフチェーン検証層とDA層になることが期待されています。

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まとめ

モジュラーブロックチェーン技術は、次世代の分散型アプリケーションを構築するための堅固な基盤を提供する、より「ソウル化」されたプラグイン製品の考え方を代表しています。イーサリアムエコシステムからビットコインエコシステムまで、モジュラーテクノロジーは暗号通貨業界の各レースで頭角を現しています。今後、モジュラーブロックチェーンは技術の進歩を促進し、よりオープンで柔軟かつ安全なデジタル世界の構築の基盤を築くでしょう。