ブロックチェーンは大きな再編に直面するでしょう:単一のブロックチェーンは非常に非効率的です

作者:polynya;编译:Block unicorn

ここには新しいことは何もありません、実際、私はすでに2021年に何度も何度もそれを話しました。 さらに、今の時代、業界が主にインフラに焦点を当てているのは完全に不条理であり、長年の運用後に同様のL1(レイヤー1ブロックチェーンネットワーク)とL2(レイヤー2ブロックチェーンネットワーク)が数百とは言わないまでも数十ある場合、いくつかのスパムトランザクションを除いて、有効な利用価値はほとんどありません。 言うまでもなく、2024年、2025年、そしてそれ以降、ブロックスペースの供給は指数関数的に増加しており、基本的に無制限のデータ可用性(さまざまな属性を持つ)があります。 アプリとユーザーのオンボーディングはここ数年で大きな問題となっており、大きな制約となっており、需要と供給のギャップは日を追うごとにさらに広がっています。 (P.S. さらに悪いことに、製品市場に適応できることが証明されている貴重なアプリケーションは完全に見落とされています)。 率直に言って、私はこの業界に失望してきましたが、それでも時折記事を書いて、私なりのやり方で取り組み続けます。

この記事ではL1やL2については言及していませんが、あなたの些細で無意味な喧嘩は気にしませんので、どうか私をあなたの心に入れないでください。 私は、なぜ単一のブロックチェーンが非常に悪い技術なのか、そしてなぜアップグレードできる複数のより良い技術があるのかをお話しするためにここにいます。

これが私のシングルチェーンの定義です - ブロックチェーン内のすべてのユーザーは、整合性を検証するためにすべてのトランザクションを素朴に再処理する必要があります。 ネットワークが処理するトランザクションが多いほど、各個人のハードウェア要件は高くなります。 ネットワーク内のノードが多ければ多いほど、効率が悪くなり、速度が低下したり、アクセスが制限されたりして、ごく少数の人々が補助金なしで独立したノードを運営でき、従来の金融システムよりも中央集権的なディストピアが事実上発生します。 数十年とは言わないまでも、何年にもわたって、最終的に社会的、技術的、経済的に持続不可能な状況につながる他の多くの課題が発生してきました。 私はすでにサステナビリティに関する本を書いているので、ここでは触れません。

例えば、ネットワークに10,000個のノードがあるとすると、それだけでは不十分で、世界中のさまざまなタイプの場所に100,000個のノードを持つように努力すべきだと思います。 家庭、学校、官公庁、大都市、小さな村、チリ、パプアニューギニア、そして最終的には宇宙にもネットワークノードが必要です。 最悪の事態を乗り切ることができなければ、パブリックブロックチェーンの本質は失われてしまいます。 とはいえ、ポジティブなシナリオに満足し、ブロックチェーンが機能するはずの重要な瞬間に失敗した場合、少し話が逸れますが、失敗は簡単に起こります。

例えば、最終段階で100,000個のノードがあり、各ノードがすべてのトランザクションを再処理しなければならないとします。 ネットワークのオーバーヘッドはすぐに100,000倍に増加し、100,000ノードすべてを同期させるために多くの帯域幅を消費する必要があるという事実は言うまでもなく、非常に非効率的です。

従来の軽量クライアントは解決策ではありません。 まず第一に、従来の軽量クライアントはトラストレスではありませんが、さらに重要なことは、整合性を検証するためにすべてのトランザクションを再処理するために、依然として多数のノードが必要であることです。

幸いなことに、物事を何千倍も効率的にする方法があります。 2 つの主要なテクノロジは、有効性の証明とデータの可用性サンプリングです。 スケールアップを試みているすべてのブロックチェーンは、有効性の証明やデータの可用性のサンプリングなどの技術にアップグレードする必要があり、そうでなければリスクが排除されることは間違いありません(注:もちろん、不正の証明もありますが、ここでは有効性の証明に焦点を当てます)。

Validity Proofがすべての単一ブロックチェーンにとって明白で重要なアップグレードである理由を詳しく説明しましたが、主なポイントは次のとおりです。

1. システム要件を増やして、妥当性証明の実行レイヤーが同等の単一の実行レイヤーよりも高速になるようにすることができます。

2.サイズが 1 MB の妥当性証明は、数千のノードに同期されたときに数千のスーパーコンピューターとギガバイト (ギガバイト) の帯域幅を必要とした数百万のトランザクションの整合性を表すことができます。 これにより、バリデーターが簡潔なプルーフを同期して処理するだけでよい場合に、バリデーターがより重要で低レイテンシーを持つことができます。

3.**最後に、そして重要なことは、平均的なユーザーは、スーパーコンピューターと無制限の10Gbps接続の必要性と比較して、4Gで携帯電話の整合性を検証できるようになりました。

4. 有効性証明実行レイヤーには他にも多くの利点がありますが、その1つはプライバシーの可能性です。 しかし、おそらく最もエキサイティングなのは、アトミックの合成可能性を維持し、流動性を分散させずにスループットを向上させることができることです。 たとえば、1 つの実行層のピークが 1,000 TPS であるとします。 有効性を証明する同等の実行レイヤーは、最大2,000TPS以上まで押し上げることができます。 次に、これらのチェーンの100を超える集計証明を持つことができます。 1,000 TPS から 200,000 TPS になり、検証のコストが大幅に削減されます。 さらに、ネットワークの全体的なインフラストラクチャコストは、限りなく効率的になりました。

もちろん、妥当性の証明は大量の計算とデータを圧縮できますが、それでも生データが必要です。 ここで、データ可用性サンプリングの出番です。 このシステムでは、ノード数が多いほど処理されるデータ量が多くなり、帯域幅が制限要因となり、光速の限界を超える可能性を減らすことに成功しました。 その結果、単一のブロックチェーンが提供できる規模をはるかに超えることができます。 ただし、データの可用性のサンプリングについては、問題にならない可能性があるため、あまり詳しく説明しません。

では、デメリットは何でしょうか?***まず、デメリットのない点についてお話ししましょう。

1. コスト: 妥当性証明実行レイヤーとデータ可用性サンプリング証明データレイヤーは、証明を生成するときに初期コストがかかりますが、これらの証明を検証するためのコストが比較的低いため、はるかに安価です。 たとえば、100,000 ノードのネットワークの場合、全体的なコストは少なくとも 50,000 倍安くなります。 さらに、妥当性の証明にかかるコストは劇的に低下しており、zkEVMのような複雑なものでさえ、ほぼ1年前にはほとんど重要ではありませんでした。 最後に、パブリックブロックチェーンの最大のコストは、実際には経済的セキュリティを通じて「シビル攻撃」から保護することであり、これは有効性の証明のもう一つの並外れた利点です - 各チェーンが本質的に安全でないところまでセキュリティを分散させるのではなく、事実上無制限の数のチェーン共有セキュリティを持つことができます。

2.**レイテンシー:帯域幅がボトルネックになることが多く、単一のブロックチェーンがデータの処理に多くの時間がかかることを考えると、データのごく一部を処理するだけで済むため、証明の生成は同時に多くのことを行うことができます。

**3. 複雑さ:複雑さは、テクノロジーの飛躍的な進歩に必要であり、これまでも、現在も、そしてこれからもそうである。 ある技術が効率を100,000倍に向上させることができるのであれば、正しいアプローチは、単にあきらめて古い技術を使い続けるのではなく、常に複雑さを克服してテストすることです。 そうでなければ、正しいアプローチをとる人に排除されてしまうでしょう。 **

反対の誤解をもっと払拭する:

1. 単一のブロックチェーンと有効性のない実行レイヤーの両方が、仮想マシン(VM)、並列化、クライアントレベルの最適化、およびより高速なハードウェアの恩恵を受けることができます。 実際、a)ビルダーの専門化によるものです。 b)プルーフ生成では、バリデーションプルーフ実行層は、より高速なハードウェアと並列化の恩恵を受けます。 有効性が証明されれば、より大規模な実験やイノベーションも可能になり、実行レイヤーは実行に集中できます。 これは、特定のアプリケーションチェーンに役立ちます。

2.水平スケーリングと垂直スケーリングの問題ではありません。 有効証明の実行レイヤーは、水平方向と垂直方向の両方のスケーリングを提供します。 これが真の並列化です。 各チェーンの並列化 x クロスチェーンの並列化。

3. 「統合」は、単一のブロックチェーンの特性でも、有効性の証明でもありません。 どちらもL1層でロスレスで積分することも、L2層で分離することもできます。 これについては、すでに複数のプロジェクトが取り組んでおり、前述のように、名前を挙げるつもりはありません。 実際、健全なエコシステムを実現するには、L1レイヤーとL2レイヤーの両方に検証済みの実行レイヤーが必要であり、それぞれに長所と短所があり、選択が重要になります。

**4. 有効性の証明は、コンポーザビリティを維持できるだけでなく、チェーン全体でコンポーザビリティを維持するための最良の方法です。 実際には、単一のチェーンが互いに結合することはできず、常に流動性を分散化する可能性が高く、チェーン間で流動性を共有する有効性証明チェーンを構築する複数のプロジェクトがあります。 **

本当の短所:

1. 時間:有効性の証明やデータ可用性のサンプリングなどの次世代テクノロジーには、予想以上に時間がかかります。 しかし、日々着実に進歩しており、現在、複数のソリューションが生産されており、今後数年間でさらに多くのソリューションが登場する予定です。 どのくらいの時間がかかるかはわかりませんが、有効性の証明の人気はすでに始まっており、それは避けられません。

2.ほら、5年前には厳しい制限を超えることができる技術がなかったので、今日では単一のブロックチェーンを持つことはまったく問題ありません。 しかし、妥当性の証明やデータ可用性のサンプリングなどの次世代技術は避けられず、ブロックチェーンの世界全体が最終的にこの設計に移行するという現実を認識することも重要です。 注目に値するすべてのブロックチェーンプロジェクトが有効性の証明に取り組んでおり、この分野で最も進んでいるプロジェクトが報われる一方で、有効性の証明の大きな利点を否定して暗号コミュニティを誤解させている遅れたプロジェクトは、将来多くの困難に直面するでしょう。 代わりに、新しいテクノロジーを採用します。 **

これは現在、ブロックチェーンが世界的な規模を達成し、すべての検証を携帯電話で行うことを知る唯一の方法です。 単一のブロックチェーンでは、スケーリングや拡張を行うことはできません。

もちろん、ビットコインのようなスケールが必要でない限り。