データ可用性ソリューションの全景:オンチェーンProto-Dankshardingと4つのオフチェーンソリューションの比較

データ可用性ソリューションの概要

ブロックチェーンのスケーラビリティを探る中で、データの可用性(DA)の問題はLayer2が直面する重要な課題となっており、主に安全性とコストのバランスに関わっています。現在、オンチェーンとオフチェーンの2種類のDA解決策が生まれており、以下でこれらの解決策を詳しく紹介します。

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オンチェーンソリューション:Proto-Danksharding

オンチェーンソリューションは、L2が引き続きイーサリアムをDAレイヤーとして使用し、イーサリアムに依存してデータの可用性コストを削減することを指します。

プロトダンクシャーディング(EIP-4844)は、イーサリアムがDAコストを削減するためのソリューションです。新しい取引フォーマットBlobを導入し、L2からアップロードされた取引データはBlobフォーマットでイーサリアムのコンセンサス層に非永久的に保存され、L2により経済的なデータの可用性を提供します。

これは、イーサリアムが将来的にリアルタイムの公告板になることを意味し、公告された後、データは一定期間後に削除され、L2はすべてのデータのバックアップを自分で保存する必要があります。

Proto-Dankshardingは、今年末までにイーサリアムカンクンのアップグレードで稼働する予定です。

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オフチェーンソリューション

オフチェーンソリューションは、イーサリアムをDA層として使用するのではなく、より経済的なデータ可用性の方法を模索しています。分散化とセキュリティの違いに基づいて、四つのカテゴリーに分けられます：Validium、データ可用性委員会(DAC)、Volition、そして汎用DAソリューション。

バリディウム

バリディウムは高度に中央集権化されたDAソリューションです。取引データは単一の中央集権的なオペレーターによって管理されており、取引当事者のプライバシーを大いに保護し、DAコストを最低限に抑えていますが、リスクも最も高いです。オペレーターに障害が発生したり、悪意を持って行動した場合、ユーザーの資金は回収できません。

データ可用性委員会(DAC)

リスクを軽減するために、現在Validiumは通常DACと組み合わせて使用されます。DACはコンソーシアムチェーンに似ており、複数の信頼できるノードで構成されており、取引データのコピーを保存し、オペレーターに問題が発生した場合にデータを公開し、ユーザーが資金を引き出すのを容易にします。

DACの運営コストは比較的低いですが、安全性の観点から、小規模なDAC(8-10人)は、プライベートキーの盗難や集団的な悪意のある行為が発生しやすく、チェーン上の資金が凍結されたり盗まれたりすることがあります。

ボリション

Volitionは、ユーザーが単一の取引データをオンチェーンまたはオフチェーンに公開するかを選択できるハイブリッドモデルです。たとえば、このモデルを採用したDEXでは、ユーザーは複数のアカウントを管理し、取引が必要なときに資産をオフチェーンデータアカウントに移動して頻繁かつ低コストで取引を行い、取引が終了した後に資産をオンチェーンデータアカウントに戻します。

単純なValidiumと比較して、Volitionは部分的にEthereumのセキュリティを継承することができます。

汎用DAソリューション

イーサリアムの文脈におけるオフチェーンDAソリューションに加えて、一般的なDAソリューションの一種があり、イーサリアムL2にデータの可用性を提供するだけでなく、他の多くのチェーンやプロジェクトにもサービスを提供します。例えば、EigenDA、Celestia、Availなどです。

これらのソリューションの技術的実装はそれぞれ異なりますが、全体的な考え方はデータの可用性の安全性を強化し、パブリックチェーンレベルの安全性を達成することです。彼らは独自の検証ノード、ブロック生産者、合意メカニズムを持っていますが、スマートコントラクト機能はありません。

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DA層プロジェクト紹介

モジュラー型ブロックチェーンの考え方において、イーサリアムはほぼコンセンサス層と決済層の90%のシェアを占めており、実行層は激しい競争の結果、初歩的に「四つの足で立つ」構図を形成しています。一方、データの利用可能性(DA)層はまだ始まったばかりで、以下にいくつかの人気のあるDA層プロジェクトを紹介します。

####スターケックス

StarkExは特定のアプリケーションに拡張ソリューションを提供するフレームワークであり、アプリケーションにDAソリューションも提供するため、DA層プロジェクトに分類されます。StarkExは、オンチェーン、Validium、Volitionの3つのデータ可用性モデルを持ち、そのValidiumソリューションはセキュリティを向上させるためにDACを融合しています。

現在StarkExを使用してデータの可用性を提供しているプロジェクトには、dYdX v3、Immutable、Sorare、DeversiFiなどがあります。

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####zkPorter

zkPorterは、zkSyncの開発チームMatter Labsによって2021年4月に提案されたオフチェーンDAソリューションです。zkPorterは、L2の取引データを発行するための独立したチェーンであり、PoSコンセンサス機構によって安全性を維持します。zkSyncトークンの保有者はトークンをステーキングしてzkPorterの守護者(Guardians)となり、ブロックを検証および署名することができます。

Matter Labsの想像によれば、zkPorter上のアカウントはZK Rollup(zkSync Era)上のアカウントや契約とシームレスに相互作用でき、ユーザーにとって唯一明らかな違いは、zkPorterアカウントの手数料がはるかに安くなる可能性があるということです。

注目すべきは、zkPorterが数年前に提案されたにもかかわらず、現在も進展がないことであり、Matter LabsもzkPorterのテストネットや開発進捗に関する情報を公開していない。

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EigenDA

EigenDAはEigenLayerに基づいて開発されたDAレイヤープロジェクトです。汎用DAプロジェクトであるCelestiaやAvailとは異なり、EigenDAはミドルウェアであり、自身のコンセンサスメカニズムを持たず、その安全性はEigenLayerのイーサリアムバリデーターによる再ステーキングモデルを通じて得られます。

EigenDAはEigenLayer上の最初のアクティブバリデーションサービス(AVS)であり、ステーキング者はETHを再ステーキングしてEigenDAにデータバリデーションサービスを実行し報酬を得ます。バイヤー(L2)は、データをEigenDAに公開することで、より低い取引コストとより高いTPSを得ることができます。

EigenDAはまだテストネットにローンチされていませんが、Mantle、Layer N、Offshoreなどの複数のチームがL2に統合する計画を立てています。

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セレスティア

Celestiaは汎用型DAパブリックチェーンであり、独自のバリデーションノードとPoSコンセンサスメカニズムを持っています。他のチェーン外DAソリューションと比べると高価ですが、安全性は顕著に高いです。

Celestiumは、CelestiaをDAレイヤーとして使用し、Ethereumを決済およびコンセンサスレイヤーとしているEthereumのL2チェーンです。

Celestiaは2回の資金調達を完了しました。2021年3月にはシードラウンドで150万ドルの資金調達を行い、2022年10月には第2ラウンドで5500万ドルの資金調達を行いました。複数の著名なVCが参加しています。

Celestiaは最近エアドロップの発表を行い、7579人の開発者と576653のオンチェーンアドレスにTIA(Celestiaのネイティブ資産)をエアドロップします。開発者には公共製品および重要なプロトコルインフラストラクチャ、Eth Research、DAレイヤープロジェクトの公共貢献者が含まれ、オンチェーンアドレスにはEthereum RollupのアクティブユーザーやCosmos HubおよびOsmosisのステーキング者およびIBCリレイヤーが含まれます。

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アベイルズ

Availは元々Polygon Labsが2020年に設立したデータ可用性問題を解決するプロジェクトで、今年の3月にPolygonから独立し、独立したDAパブリックチェーンとして運営され、もはやPolygonやイーサリアムに限定されません。

Celestiaより技術的に複雑で、メインネットは2024年第1四半期にローンチ予定で、現在はテストネットのみです。Availテストネットは第2段階に進んでおり、ユーザーは様々な方法で参加できます:

• AVLテストネットトークンのステーキングとノミネーション機能を探索する
• Availと統合されたモジュラー型ブロックチェーンアプリケーションまたはチェーンの開発
• 検証者またはライトクライアントとしてテストネットに参加し、データ検証を促進する

Availは現在、テストネットのインセンティブ活動「Clash of Nodes Challenges」を実施していますが、ノードを運営するだけではポイントを獲得できず、Validatorに応募する必要があります。応募は難易度が高いです。一般ユーザーは新しいタスクの発表を待つことができます。

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まとめと考察

イーサリアムの未来のロードマップは、The Mergeの後、次の段階であるThe SurgeがEIP-4844を通じてL2のデータ公開コストをさらに削減することを示しています。これは、イーサリアムがDA層、決済層、コンセンサス層の機能を維持し、実行層のみを分離することを望んでいることを示しています。

カンクンのアップグレードが完了した後、オフチェーンDAレイヤープロジェクト(、特にDAパブリックチェーン)は、イーサリアムとのビジネス競争に直面する可能性があります。コストが低いことを主打する以外に、彼らがどのように競争力を高めるかに注目する価値があります。

Celestiaはこの時期にコインを発行して開発者やオンチェーンのアクティブアドレスを奨励することを選択しましたが、これは先手を打つ戦略や人心をつかむ考慮があるかもしれません。ユーザーにとって、DA層の競争の中でOptimismやArbitrumのような大型プロジェクトが登場するかどうかも期待されます。

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