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リング分野において、Layer2(L2)が直面している主要な課題の一つはデータの可用性(DA)の問題であり、安全性とコストのバランスを求める必要があります。現在、この課題に対処するために、オンチェーンとオフチェーンの2種類のDAソリューションが登場しています。

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がイーサリアムをDA層として引き続き使用し、イーサリアム自体を通じてデータの可用性コストを削減することを指します。Proto-Danksharding(EIP-4844)は、イーサリアムがDAコストを削減するために提案したソリューションです。これは新しいトランザクションフォーマット - Blobを導入し、L2がBlob形式でイーサリアムのコンセンサス層に非永続的なストレージを行うことを可能にし、L2にとってより経済的なデータ可用性の選択肢を提供します。

これは、イーサリアムが将来的にリアルタイムの公告板として機能し、公告板上のデータが一定の時間後に削除されることを意味します。L2はすべてのデータのバックアップを自ら保存する必要があります。Proto-Dankshardingは、今年の年末のイーサリアムカンクンアップグレードで実装される予定です。

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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もはやEthereumをDA層として使用せず、より経済的なデータ可用性の方法を模索しています。分散化の程度とセキュリティの違いに基づいて、オフチェーンソリューションは4つのカテゴリに分けることができます：

バリディウム

Validiumは、高度に中央集権的なDAソリューションです。このモデルでは、取引データは中央集権的なオペレーターによって管理され、オフチェーンに公開されます。この方法は、取引当事者のプライバシーを最大限に保護し、DAコストを最小限に抑えることができますが、高いリスクも伴います。オフチェーンオペレーターが故障したり、悪意のある行動を取ったりした場合、ユーザーの資金は回収できない可能性があります。

###データ可用性委員会 (DAC)

単一のオペレーターによる単一障害リスクを低減するために、現在ほとんどのValidiumソリューションはDACを併用しています。DACは、複数の信頼できるノードで構成されるコンソーシアムチェーンのようなものです。これらのノードは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て、ユーザーが資金を引き出しやすくします。

DACの運営コストは比較的低いですが、安全性の観点から見ると、小規模DAC(8-10人)は依然として秘密鍵の盗難や集団的な悪意ある行為が発生しやすく、これによりオンチェーンの資金が凍結されたり盗まれたりする可能性があります。

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のいずれかに公開することを選択できるハイブリッドモードです。たとえば、このモードを採用したDEXでは、ユーザーは複数のアカウントを管理でき、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再度オンチェーンデータアカウントに戻すことができます。

純粋なValidiumに比べ、VolitionはEthereumのセキュリティを部分的に継承することができます。

汎用型DAプラン

イーサリアムエコシステムの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、これはイーサリアムのL2にデータの可用性を提供するだけでなく、さらに多くのブロックチェーンやプロジェクトにもサービスを提供できます。この種のソリューションの全体的な考え方は、データ可用性のセキュリティを強化し、パブリックチェーンレベルのセキュリティを達成することです。通常、独立した検証ノード、ブロック生産者、およびコンセンサス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レイヤープロジェクトの概要

モジュール化ブロックチェーンの発展傾向の下で、イーサリアムはほぼコンセンサス層と決済層を独占しており、実行層は激しい競争の結果、いくつかの主要なプレーヤーが形成されています。一方、DA層はまだ初期段階にあり、以下は比較的人気のあるDA層プロジェクトです。

スタークエクス

StarkExはStarkWareチームが開発したフレームワークで、特定のアプリケーションに拡張ソリューションを提供します。これにはデータ可用性のソリューションが含まれています。これにより、オンチェーン、Validium、Volitionの3つのDAモードが提供され、ValidiumソリューションはDACを統合してセキュリティを向上させています。現在、StarkExを使用してDA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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zkポーター

zkPorterは、Matter Labsが2021年4月に提案したオフチェーンDAソリューションです。これは、L2が取引データを公開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のガーディアンとなり、ブロックの検証と署名を行うことができます。

Matter Labsの構想によれば、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ます。ユーザーの視点から見ると、主な違いはzkPorterアカウントの手数料が大幅に削減されることです。

しかし、zkPorterの概念が提案されてから数年が経過したにもかかわらず、具体的な進展はなく、Matter Labsは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ません。

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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。一般的なDAプロジェクトとは異なり、EigenDAはミドルウェアであり、独自のコンセンサスメカニズムを持っていません。その安全性は、EigenLayerのEthereum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検証サービス(AVS)です。再ステーキング者はETHを再ステーキングしてEigenDAでデータ検証サービスを実行し報酬を得ます。一方、買い手(L2)は、より低い取引コストとより高いTPSを得るためにEigenDAにデータを公開します。

EigenDAはまだテストネットに立ち上がっていませんが、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DA公チェーンで、独立した検証ノードとPoSコンセンサス機構を備えています。他のチェーン外DAソリューションと比較するとコストは高いですが、安全性が大幅に向上します。

Celestiumは、DA層としてCelestiaを使用し、決済および合意層としてEthereumを使用するイーサリアムのL2チェーンです。CelestiumのDA実装方法は次のとおりです：

1. Celestiumは通常通り証明データをイーサリアムにアップロードしますが、取引データはCelestiaに公開します；
2. Celestiaのバリデーターは、データ可用性証明書に署名し、EthereumにデプロイされたDA Bridge Contractに送信して検証と保存を行います。
3. イーサリアムのL2契約は、これらのデータにいつでもアクセスできます。

Celestiaは、2021年3月の150万ドルのシードラウンドと2022年10月の5500万ドルの資金調達を含む2回の資金調達を完了し、多くの著名なVCが参加しました。

今年9月、Celestiaはエアドロップ計画を発表し、7579名の開発者と576653のオンチェーンアドレスにTIA(Celestiaのネイティブアセット)をエアドロップします。この取り組みは、モジュラーブロックチェーンとDAレイヤーの分野への関心をさらに引き起こしました。

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アベイルズ

Availは、2020年にPolygon Labsによって設立されたプロジェクトで、データの可用性問題を解決することを目的としています。今年の3月、AvailはPolygonから独立し、独自のDAブロックチェーンとして運営されるようになり、PolygonやEthereumのエコシステムに限定されなくなりました。

技術的な観点から見ると、AvailはCelestiaよりも複雑です。主ネットは2024年第一四半期に立ち上がる予定で、現在はテストネットの段階にあります。Availのテストネットは第二段階に進んでおり、ユーザーはさまざまな方法で参加できます：

• テストネットトークンAVLを取得し、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ール式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
• バリデーター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、データ検証プロセスに参加する

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ません。ユーザーはポイントを獲得するためにValidatorになる必要があり、申請プロセスはやや複雑です。一般ユーザーは新しいタスクの発表を引き続き注目することができます。

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まとめ

イーサリアムの未来のロードマップによると、The Mergeの後、次の段階であるThe Surgeの焦点は、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です。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保持し、実行層のみを分離したいと考えて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接直面する可能性があります。より低コストを主打ちするだけでなく、彼らは自らの競争力を向上させる方法についても考える必要があります。

Celestiaはこの時期に開発者や活発なユーザーをインセンティブするためにトークンを発行することを選んだが、これには先手を打ち、支持を得るという戦略的な考慮もあるかもしれない。ユーザーにとっては、DAレイヤーの競争の中でOptimismやArbitrumのような重要なプロジェクトが登場するかどうかに注目する価値がある。

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