ヴィタリックのトレードオフの芸術:イーサリアムはどのような機能をカプセル化すべきか?

著者: Ebunker

9月、イーサリアムの創設者であるヴィタリック・ブテリン氏は、「イーサリアムプロトコルはより多くの機能をカプセル化すべきか?」と題するスピーチを発表しました。 イーサリアムL1プロトコルの「祀り」の長所と短所を比較検討し、イーサリアムが将来どこに向かっているのかについての手がかりを読者に与えます。 この記事では、「カプセル化」の概念と、それがイーサリアムのロードマップにどのように影響するかを紹介します。

「カプセル化」の概念。

ソフトウェア開発の従来の定義では、カプセル化とは、抽象関数インターフェイスの実装の詳細をラップして隠す方法を指します。 イーサリアムの「カプセル化」とは、より多くの機能をメインチェーン上で直接実行できることを意味し、これらの機能はこれまで外部ソフトウェアに依存していた可能性があり、カプセル化された新しい機能は「プロトコル機能」になります。

上記のブログ記事では、ヴィタリック・ブテリン氏がイーサリアムの本来の「最小カプセル化の哲学」について語っています。 基本的なイーサリアムL1レイヤーをできるだけシンプルに保ちながら、追加機能や新機能についてはオフチェーンソリューション(ロールアップなど)に頼るという考え方です。

しかし、彼は今、「最小カプセル化の哲学」を少し調整する必要があるかもしれないと考えています。 次に、「最小カプセル化の考え方」とその長所と短所を詳しく見ていきます。

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「最小限のカプセル化の哲学」

「最小限のカプセル化」とは、特定の機能をブロックチェーンにカプセル化し、厳格なルールを課すことなく実行を簡素化することを指します。 例えば、イーサリアムプロトコルは、完全なリキッドステーキングシステム(Lidoが立ち上げたstETHなど)をカプセル化する必要はなく、重要な課題を解決する機能の特定のサブセットのみをカプセル化する必要があります。 これにより、機能を簡単な方法で実装し、複雑さを回避できます。

イーサリアムのコア開発者は、ベースレイヤーでクリーン、シンプル、そして安全を保とうとしてきました。 イーサリアムプロトコルの上に新しい機能を構築することは、主にイーサリアムコミュニティの残りの責任です。 ヴィタリック・ブテリン氏の言葉を借りれば、イーサリアムは「ブロックを検証するための仮想マシンとして機能する」ために作られました。 このアプローチの主な利点の1つは、ハードフォークがブロックプロセッサコントラクトの単一のトランザクションとして簡単に説明できることです。 ミニマリスト構造のその他の利点には、さまざまなユーザーのニーズを満たし、ソフトウェアの肥大化を回避する柔軟性が含まれます。

しかし、業界が進化するにつれて、コミュニティは、より多くの機能をカプセル化することで、ガス料金の低減、セキュリティの向上、中央集権化リスクの低減など、イーサリアムプロトコルの改善につながる可能性があることに気付きました。

ERC-4337のカプセル化

2023年、イーサリアムの新機能であるアカウントの抽象化が誰の目にも留まりました。 ERC-4337としても知られるアカウント抽象化は、Vitalik Buterinと他の5人の開発者によって作成され、アカウント抽象化を導入するトークン標準です。 アカウントの抽象化は、スマートコントラクトウォレットや、イーサリアムユーザーにガス料金を支払うためのERC-20トークンの使用などの新機能をもたらします。 これらのユーザーフレンドリーな機能は、暗号通貨と暗号ウォレットの採用を加速する能力のために広く期待されています。

何年にもわたって、アカウントの抽象化はいくつかの改訂を受けてきました。 EIP-86と呼ばれるイーサリアム改善提案から、最終形態のERC-4337へと進化しました。 ERCとして、アカウントの抽象化はハードフォークを必要とせず、技術レベルではイーサリアムプロトコルの外部に存在します。

現在、ヴィタリック・ブテリンは、ERC-4337の特定の部分をカプセル化することには明らかな利点があると考えています。 この規格は、検閲耐性、ガス効率、およびイーサリアム仮想マシン(EVM)オペコードのサポートの向上に役立ちます。

外部ソフトウェアを介して実装された場合、攻撃者がエントリポイントコントラクトの脆弱性を悪用して資金を盗む可能性があります。 逆に、ERC-4337をカプセル化することで、プロトコル内の機能としてエントリーポイントコントラクトが置き換えられ、ユーザーの資金がより安全になります。 さらに、L1プロトコルの一部として、カプセル化されたアカウント抽象化機能を使用すると、ストレージコストが低くなるため、ユーザーはガス料金を低く抑えることができます。

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PBSをカプセル化することで、イーサリアムの中央集権化のリスクを解決できる

カプセル化は分散化を促進し、トラストレスなシステムを構築することができ、PBS(Proposer/Builder Separation)のカプセル化はその良い例です。 イーサリアムブロックチェーンの提案者は、ブロックから最大抽出可能価値(MEV)を抽出することを専門とするビルダーにブロック生産権を販売するバリデーターです。 提案者はその過程でMEV報酬を獲得し、ブロックビルダーはMEV報酬の一部を自分のものにします。

現在、バリデーターはFlashBotのサードパーティソリューションであるmev-boostを使用して、ビルダーのマーケットプレイスにアクセスしています。 このソリューションは現在広く普及しており、生成されたイーサリアムブロックの90%を占めています。 プロトコルをmev-boost中央集権化のリスクから解放するために、PBSのカプセル化が現在推進されており、PBSをイーサリアムプロトコルのコンセンサスレイヤーに入れて実行できるようになります。 このようなプロトコル内のビルダーマーケットプレイスは、mev-boostマーケットプレイスのオークションハウスとして機能するサードパーティの集中型ネットワーク(「リレー」と呼ばれる)の制御から解放されます。

ZK-EVMとリキッドステーキングのカプセル化

ヴィタリック・ブテイン氏は、イーサリアムプロジェクトの開始当初から、プロトコルを上に構築することで、コアとなるイーサリアムをできるだけシンプルに保つ試みが行われてきたと述べています。 しかし、最近では、イーサリアムのコアプロトコルにより多くの機能を組み込むことに慎重な関心が寄せられています。 前述のアカウントの抽象化に加えて、この機能により、スマートコントラクトウォレットはアカウントの凍結や回復などの主要な機能をサポートできます。 ZKEVM(ゼロ知識証明ベースの仮想マシン)は、高度な暗号化を活用することで、安全で信頼性の高い方法でトランザクション処理の効率を向上させます。 理論的には、カプセル化されたアカウント抽象化とZKEVMはどちらも、脆弱性に対処するためのより効率的な方法を提供します。

ZKEVMに関しては、ERC-4337もこの役割を果たしますが、アカウントの抽象化よりもスケーリングに重点が置かれています。 ZKプロトコルの機能は、イーサリアムの顧客の多様化の哲学を促進することができます。 ZKEVMをカプセル化することで、イーサリアムの社会的コンセンサスが特殊なケースを処理できるようになり、ロールアップエコシステムにおける追加のガバナンスの必要性が軽減されます。 しかし、イーサリアムブロックチェーンには保存できるデータが限られているため、イーサリアムがZKEVMをカプセル化するのは難しい場合があります。 ただし、この問題は、ZKEVM を使用してより多くのデータを圧縮することでも軽減できます。

ヴィタリック・ブテリン氏によると、ZKEVMは「目撃者」データを運ぶ必要がない方が効率的だという。 つまり、特定のデータが前のブロックですでに読み取られたり書き込まれたりしている場合、証明者は再度証拠を提供することなく、そのデータにアクセスできると単純に想定できます。

カプセル化された流動性ステーキングは、バリデータの中央集権化を防ぎます。 通常、リキッドステーキングでは、PoSブロックチェーン上で暗号通貨をロックまたはステーキングし、Lidoなどのプラットフォームから対応するトークンを受け取り、DeFiでも引き続き使用できます。 このような単一のトークンが支配的である場合、1つのガバナンスツールがイーサリアムのバリデーターの大部分を制御する可能性があります。 Lidoなどのプロトコルは、すでにこの点についてより多くの保証を得ていますが、防御層だけでは十分ではないかもしれません。

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カプセル化機能には柔軟な中間点が必要

イーサリアムプロトコルの複雑さが外層に押し出されると、中央集権化のリスクが発生する可能性があり、カプセル化によってこれを回避できます。 ただし、過度にカプセル化すると、プロトコルの信頼性とガバナンスが過負荷になり、中立性が損なわれる可能性があります。 プロトコルの複雑さは、プリコーディングをさらに複雑にする必要があるなど、システミックなリスクももたらします。

そのため、パッケージングに関しては、ヴィタリック・ブテリンは柔軟な妥協点をとっています。 彼は今でも、プライベートなmempoolをカプセル化して、フロントランニングトランザクションなどの問題を軽減することに熱心です。 mev-boostと同様に、プライベートmempoolソリューションはサードパーティプロバイダーによって提供されているため、中央集権化と信頼性に関する懸念が生じます。

プライベートメモリプールをカプセル化することでこの問題を解決できますが、Vitalik Buterin氏はより実用的なアプローチをとっており、少なくとも遅延暗号が完成するか、他の技術的ブレークスルーが発生するまでは、アンチフロントランニングをL1にカプセル化することは依然として難しい命題であると主張しています。

彼がブログ記事で共有した主なポイントは次のとおりです。

1.カプセル化は、集中化のリスクを回避するのに役立ちます。

2.ただし、カプセル化によってイーサリアムの信頼モデルが弱まり、イーサリアムが主観的になる場合は、カプセル化を避けるのが最善です。

3.カプセル化する機能が多すぎると、プロトコルが複雑になりすぎます。

4. カプセル化された機能が十分なユーザーによって使用されていない場合、カプセル化は長期的には逆効果になる可能性があります。

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一方では、より多くの機能を抽象化する傾向には利点があります。

1. プロトコルの信頼とガバナンスの負荷プロトコルを過度に拡張しないようにします。

2.多様なユーザーのニーズをサポートします。

3. 将来の需要が不確実な場合

4. プロトコルの複雑さを軽減します。

一方、より多くの機能をカプセル化することには、次の利点があります。

1.高い固定費に対処する。

2.プロトコル承認機能を強化します。

3.ユーザーのコードエラーのリスクを軽減します。

4. 高レベルの集中化リスクを回避します。

プロトコル進化の要点

イーサリアムの当初の計画は、その上にプロトコルを構築することでブロックチェーンを安全に動作させることでしたが、ヴィタリック・ブテリン氏は、イーサリアムの未来は決まっていないと考えています。 業界の格言にあるように、「暗号通貨には完璧な解決策はなく、トレードオフのみがある」のです。 「カプセル化には、脆弱性のリスクを軽減し、中央集権化の可能性を減らすという利点がありますが、その明らかな欠点は、プロトコルがますます複雑になり、最終的には過度に拡張されて扱いにくくなる可能性があることです。 これは、どの機能をプロトコルに導入し、どの機能をエコシステムの他のレベルに残すべきかという複雑なトレードオフです。

全体として、現在の環境において、ヴィタリック・ブテリン氏はブロックチェーンを「社会システム」と見なしており、良質で理にかなった有益な例の場合、特定の機能をカプセル化するためにイーサリアムプロトコルを好む傾向があります。 めったに使用されない機能については、古いバージョンとの互換性を確保し、プロトコルを軽量化するために、カプセル化を削除する必要がある場合があります。 もちろん、パッケージングをめぐるトレードオフは、時間の経過とともに進化し続けることも認めています。

イーサリアムの長期的研究者であるEbunkerは、イーサリアムの技術開発、提案のアップグレード、コミュニティの変化に最初に注意を払い、ステーキング、L2、DeFiなどの主要なイーサリアムトラックに関する研究と見解を共有しています。

現在、Ebunkerには、Ebunker Pool(資金提供を受けたノンカストディアルのイーサリアムステーキングプール)とEbunker Venture(Ethereum maximizing venture capital)があります。