The Merge によってもたらされた主な変更点のいくつかは、最も重要なのは、フルノードが実行層とコンセンサス層の両方のクライアントを実行する必要があることです。 The Mergeの前は、単一のクライアントがトランザクションとブロックに関連するすべてのタスクを処理できますが、The Mergeの後、実行層とコンセンサス層のクライアントがそれぞれピアツーピアネットワークを維持し、コンセンサス層のクライアントがブロックの伝播、証明、およびペナルティを処理し、実行層のクライアントはトランザクションの実行と状態のメンテナンスを管理し続けます。
GameFiパブリックブロックチェーン研究シリーズの最初の部分:イーサリアムの開発とアップグレードルート
はじめに
最近、グアティアンはプロジェクト関係者から、どのパブリックチェーンを展開すべきか、各パブリックチェーンのパフォーマンスの違い、生態学的なレイアウトとプラットフォームのトラフィックは何か、プロジェクトへの長期的および短期的な影響は何かを尋ねる相談を受けることがよくあります。 たまたま今年は、リリースされていないArbitrium、Sui、zkSyncなど、いくつかの人気のあるパブリックチェーンプロジェクトの発行を経験しており、誰もがパブリックチェーンの基礎知識の普及と分析に熱心です。 そのため、現在非常に活発で市場で高い注目を集めているパブリックチェーンの全体的なコーミングを行う準備をするために、パブリックチェーン研究グループを特別に設立しました。 GameFiプロジェクトの所有者とユーザーの観点から、GameFiプロジェクトのパフォーマンスレベル、親しみやすさ、およびこれらのパブリックチェーンのサポートを包括的に分析します。
当初は4つの長い研究論文を書く予定で、主な内容の配布は次のとおりです。
最初の記事は、イーサリアムの開発履歴、チェーンゲームの生態学、および既存の問題から拡張され、さらにイーサリアム2.0のアップグレードロードマップにまで及びます。
楽観的ロールアップトラックから始まる第2部では、OPシリーズの基本的な技術ルートと、いくつかの代表的なプロジェクト(アービトリウム、楽観主義、opBNBなど)のチェーンゲームの技術、市場、サポートの違いを分析します。
第3部では、zkロールアップトラックのテクノロジーの分析と、代表的なプロジェクトzkSync、StarkNet、Polygon zkEVM、Linea、Scroll、およびその他の関連情報に焦点を当てています。
第4部では、ソラナ、アプトス、スイ、ニア、アバランチなどの他のレイヤー1の人気のあるパブリックチェーンの技術的特性、チェーンゲームの生態学、および技術サポートを分析します。
上記の体系的な分析を通じて、プロジェクト関係者とユーザーの両方が、今日の市場の主流のパブリックチェーンをより包括的かつ深く理解し、プロジェクトの展開、投資、およびさまざまなパブリックチェーンに基づくその他の関連する決定。
オープニング
デジタル時代の波の中で、イーサリアムはブロックチェーンの世界の頂点にある明るい星として輝いています。 イーサリアムは創業以来、ブロックチェーンとスマートコントラクトテクノロジーの最先端のイネーブラーであり、常に歴史に新しい章を生み出してきました。 イーサリアムは、ブロックチェーンゲームのパイオニアとして、GameFiトラックの開発をリードしてきました。 Guatianは、イーサリアムの開発とアップグレードのルートを紹介し、このエコシステムがスタートアッププロジェクトから世界で最も重要なパブリックブロックチェーンエコシステムにどのように進化したかを探ります。
まず、イーサリアムの起源と開発の歴史
イーサリアムは、初日から挑戦、革新、闘争のエキサイティングな物語でした。
2013年の終わりに、イーサリアムヴィタリックブテリンは、ビットコインの設計コンセプトの一部を継承すると同時に、ブロックチェーンの開発に新しい章を開いたイーサリアムホワイトペーパーをリリースしました。 その後、2014年にイーサリアムはICOを開始し、42日間で約1,800万ドル相当のビットコインを調達し、ブロックチェーンコミュニティ全体に衝撃を与えました。
2015年7月30日、イーサリアムはフロンティアの最初のバージョンのリリースに成功し、年末に業界に非常に広範囲にわたる標準であるERC20を提案しました。
しかし、その直後の2016年は、イーサリアムにとって最も激動の年となりました。 2016年3月、イーサリアムは主要なネットワークアップグレードであるホームステッドアップグレードを導入しました。 このアップグレードは、イーサリアムの安定性とセキュリティを向上させることを目的としており、イーサリアムがより成熟したフェーズに入ることを示しています。 Homesteadのアップグレードにより、イーサリアムの仮想マシン、スマートコントラクト開発ツール、ネットワークプロトコルが改善され、より多くの開発者や企業が参加できるようになります。 しかし、良い時代は長くは続かず、2016年5月から6月にかけて、イーサリアムコミュニティはDAOイベントとして知られる大きな危機を経験しました。 DAOは、スマートコントラクトに脆弱性があり、攻撃者が大量のEtherを盗むことを可能にする分散型自律組織です。 この事件はコミュニティの分裂を引き起こし、1人は盗まれたEtherを回復するためのハードフォークを提唱し、もう1人はブロックチェーンを変更しないという原則を主張しました。 最終的に、ハードフォークが行われ、イーサリアムはイーサリアム(ETH)とイーサリアムクラシック(ETC)の2つの異なるブロックチェーンに分割されました。 イーサリアムクラシックは、コードへの非干渉の原則に準拠し、変更されていないイーサリアムジェネシスブロックを維持し続けます。
2016年がイーサリアムのスタートアップからより成熟した複雑なブロックチェーンプラットフォームへの進化を示したとしたら、2017年はイーサリアムにとって真のブームでした。 2017年初頭、企業の世界でのイーサリアムブロックチェーンの採用を促進するために、イーサリアムエンタープライズアライアンス(EEA)が結成されました。 この提携は、マイクロソフト、IBM、インテルなどを含む多くの有名企業を引き付け、イーサリアム技術を共同で研究開発しています。
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2017年10月、イーサリアムは「メトロポリスビザンチウム」と呼ばれるメトロポリスアップグレードの第1フェーズを完了しました。 このアップグレードでは、プライバシー保護の強化、スマートコントラクトのセキュリティの強化、トランザクションコストの削減など、多くの改善が導入されています。 メトロポリスビザンチウムはイーサリアムの機能をさらに強化し、将来の開発への道を開きます。
メインネットのアップグレードにより、ICO(イニシャルコインオファリング)の流行がブロックチェーンの世界全体を席巻しました。 2017年、イーサリアムのスマートコントラクトプラットフォームは、多くの新しいプロジェクトの最初の選択肢となり、その多くはICOを通じて資金を調達しました。 このブームはイーサリアムの価格の高騰につながり、多くの投資家や開発者を魅了しました。 イーサリアムの価格は、2017年初頭の数ドルから年末には数百ドルに上昇しました。 これは世界的な注目を集め、イーサリアムを暗号通貨市場で2番目に大きな時価総額通貨に押し上げました。 しかし、ブームの裏側は、トランザクションとスマートコントラクトの急増により、イーサリアムのトランザクションの混雑と高いガス料金の増加をもたらしました。 これにより、イーサリアムコミュニティはネットワーク拡張とパフォーマンス向上の問題に注意を払い始め、イーサリアムの継続的なアップグレードへの道を開きました。
2018年、イーサリアムは深刻な課題に直面しました。 2018年の初めに、イーサリアムと他の暗号通貨は巨大な価格暴落を経験し、イーサリアムの価格が急激に下落しました。 これは、暗号市場の不安定さを反映して、市場のボラティリティと投資家の懸念を引き起こしました。 暗号通貨の冬の間、イーサリアムのアップグレードは止まらず、イーサリアム2.0の開発は重要な進歩を遂げ、スケーラビリティとエネルギー効率を向上させるためにプルーフオブワーク(PoW)からプルーフオブステーク(PoS)への全体的なルートを決定しました。 同時に、イーサリアムネットワークは、取引量の増加により、2018年も混雑と高い取引手数料に直面し続けました。 これにより、ネットワークのパフォーマンスとスケーラビリティへの注目が高まり、これらの問題への対処について多くの議論が巻き起こりました。
2018年、世界中の規制当局は、暗号通貨とICOに対してより厳しい規制措置を講じ始めました。 これにより、多くのICOプロジェクトが調査および認可され、暗号業界は法令遵守の問題に焦点を合わせ始めています。 市場のボラティリティにもかかわらず、2018年には分散型金融(DeFi)エコシステムが台頭しました。 分散型取引所、貸付プラットフォーム、ステーブルコインなど、DeFiプロジェクトはイーサリアム上で急速に成長しており、イーサリアムエコシステムに新しい機会と革新をもたらしています。
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2019年はイーサリアムにとってイノベーションの年でした。 イーサリアム2.0プロジェクトは、ビーコンチェーンビーコンチェーンのリリースなど、2019年に重要な進歩を遂げ、よりスケーラブルでエネルギー効率の高いネットワークに向けたイーサリアムの段階的な動きを示しました。 2019年は、DeFiエコシステムが爆発的に普及した年でもありました。 イーサリアムでは、貸付プラットフォーム、分散型取引所、ステーブルコインなど、多数のDeFiプロジェクトが誕生しています。 これらのプロジェクトは数十億ドルの流入を引き付け、金融セクターに分散型イノベーションをもたらしました。
DeFiの台頭により、規制当局はイーサリアムやその他のブロックチェーンプロジェクトへの準拠に焦点を合わせ始めました。 そのため、法規制への対応が求められるプロジェクトもあり、地方分権とコンプライアンスのバランスについても議論が交わされています。 USDT、DAI、USDCなどのイーサリアム上のステーブルコインは、暗号の世界では重要な資産になり、暗号取引に安定性と流動性を提供しています。 2019年にはブロックチェーンゲームの台頭も見られ、イーサリアムの一部のゲームが多数のユーザーを引き付け始めました。 これらのゲームは通常、NFT(非代替トークン)を使用して、プレーヤーに真の所有権と相互運用性を提供します。
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イーサリアムは、創業から成熟、ピークまで、絶え間ない変化と課題を経験し、スマートコントラクトプラットフォームとしての大きな可能性を十分に示してきました。 最初のホームステッドのアップグレードからハードフォークまで、ICOの熱狂から規制の強化、DeFiとチェーンゲームの最初の台頭まで、イーサリアムコミュニティはブロックチェーンの未来に無限の可能性を生み出す技術の進歩を推進するために努力し続けています。 イーサリアムのチェーンゲーム開発の歴史に焦点を当てましょう。
第二に、イーサリアムのオンチェーンゲームの台頭
チェーンゲームの開発履歴を整理したいなら、まずはイーサリアムのエコシステムです。 2017年以来、イーサリアムは何百もの花で開花し、多くの驚異的なチェーンゲームがありました。 いくつかの代表的なプロジェクトを選択して、開発の歴史と既存の問題について話しました。
チェーンゲームの創始者となると、ほとんどの人は2017年にそれをCryptoKittiesと考えるでしょう、そしてそれは厳密には最初のチェーンゲームではありませんが、それは確かにイーサリアムで人気を博し、ほとんどの人に知られる最初の驚異的なゲームです。 これは、デジタル猫の収集と繁殖に基づくゲームであり、ERC-721を初めて組み合わせて最も初期のNFTプロジェクトになり、各デジタル猫は独自のNFTです。 子猫の養子縁組、繁殖、取引は、暗号界のFOMO感情に火をつけることに成功し、暗号猫の価格は100万にも上り、ほとんどの普通のプレーヤーは顎を落とします。 CryptoKittiesの成功により、NFTに関心を持つ多くのプレーヤー/プロジェクト関係者が生まれ、ゲームの人気により、トランザクションの混雑と高額な手数料が標準になり、イーサリアムネットワークのスケーラビリティの問題も露呈しました。
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2018年に早送りすると、ゴッズアンチェインドが見えてきました。 これはイーサリアムの「ハースストーン」カードゲームで、プレイヤーはさまざまな属性を持つカードを集め、取引し、戦うことができます。 このゲームは、イーサリアムでNFTを使用してカードのセキュリティを確保するため、チェーンゲームとカードゲームは深い蜜月期間を実行し、すべてにおいて「Fi」の時代を迎えました。 ただし、イーサリアムネットワークの制限により、ゲームは依然としてピーク時のトランザクションの遅延と高額な手数料に悩まされています。
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チェーンゲームのトップに本当に発展したプロジェクトの最後の波は、アクシーインフィニティです。 Axieはイーサリアムベースのコレクションおよび戦闘ゲームで、プレイヤーはゲームの仮想クリーチャーであるAxieを通じてトークンを収集、育成、交換できます。 2018年に発売されたとき、それはディープベア市場にあったため、21年間の強気市場の波が急速に上昇し、ゲームのプレイアビリティとプレイヤーの熱意を大幅に向上させただけでなく、「P2E」チェーンゲームの熱の新しい波をもたらし、多数のゲームユニオンとゴールドスタジオを生み出しました。 ピーク時には、Axieの月間売上高は3億ドルを超え、「王の名誉」を上回り、世界で最も収益性の高いゲームになりました。 P2Eモデルの台頭は、DeFi + NFTモデルを通じてブロックチェーンテクノロジーに基づくゲーム資産の開発と取引を促進するGameFi時代の真の到来を表しています。 アクシーインフィニティに加えて、エイリアンワールド、クリプトブレード、ソラレ、ゼッドランなど、同様のモデルのゲームが数多く市場に登場しています。 ただし、イーサリアムネットワークの混雑と高い取引手数料のために、ゲームのエントリーしきい値とトランザクションコストが高すぎるため、多くのプレーヤーの参加も制限されます。
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チェーンゲームのもう一つの主要なブランチは、サンドボックスとDecentralandに代表されるいわゆる「メタユニバース」派閥、メタユニバース要素と土地販売を主要な経済モデルとするメタユニバースゲームです。 たとえば、Decentralandは、ユーザーがゲーム内の仮想の土地や資産を購入、収集、取引できるイーサリアムベースの仮想取引プラットフォームです。 DecentralandはNFTを使用して、仮想資産の実際の所有権を確保します。 ただし、ゲームの最適化の欠如、エクスペリエンスの不足、およびイーサリアムネットワークのパフォーマンスの制限も、ゲームのさらなる開発を妨げました。 下のグラフでわかるように、Decentralandの土地の取引額と量は、2021年末のピーク(約3,400万ドル)から減少し続けており、現在はピークの1%未満です。
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1、いくつかの画期的なイーサリアムオンチェーンゲーム:
所有権と希少性:ブロックチェーンテクノロジーは、ゲームの仮想資産を真の所有権と希少性にします。 プレイヤーは実際にゲームアセットを所有および制御でき、これらのアセットの供給は限られているため、仮想アセットの価値と取引性が向上します。
経済エコシステム:イーサリアムのオンチェーンゲームは、プレイヤーにとって真の経済エコシステムを作成します。 プレイヤーは、ゲームでの努力と献身を通じて仮想資産を獲得し、他のプレイヤーと取引、販売、またはレンタルすることができます。 この経済モデルは、プレイヤーに真の価値を獲得する機会を提供し、ゲームが成長するためのより大きなモチベーションも提供します。
2、イーサリアムのオンチェーンゲームはいくつかの問題と課題に直面しています。
イーサリアムの最大の問題は、アーキテクチャが限られているため、スケーラビリティが不十分で、トランザクション速度が遅く、スループットが制限されているため、特にプロジェクトNFTとトークンの集中販売段階では、テイスティングはガス戦争につながるため、ネットワークが麻痺し、取引手数料が即座に非常に高くなり、ユーザーエクスペリエンスに大きな影響を与えます。
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第三に、イーサリアム2.0のアップグレード
イーサリアムは2020年4月末にETH2.0テストネットを立ち上げ、半年間のテストの後、12月に2.0メインネットを正式に立ち上げ、イーサリアム2.0時代の到来を告げました。 イーサリアム2.0は、イーサリアムのパフォーマンス、スケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性を向上させて、イーサリアムの使用と採用を加速することを目的とした、1.0メインネットのメジャーアップグレードです。
2.0をアップグレードする理由
1.イーサリアム自身の高レートと混雑の問題
前述の通り、チェーンゲーム関連の取引において、イーサリアムガスはガス料金が高く、確認速度が遅く、効率が低いとユーザーから批判されてきました。 一部のチームは、Flashbotsなどの外部アプリケーションを開発することでトランザクション効率を最適化し、手数料をある程度削減しましたが、トランザクションに対する需要の高まりのほんの一部を見てきました。 この問題を根本的に改善するには、イーサリアムパブリックチェーン内から切断し、その基盤となるアーキテクチャをアップグレードして、ネットワークに本質的なパフォーマンスの飛躍を持たせる必要があります。
2.競争力のあるパブリックチェーンの台頭
イーサリアムは依然として現在のパブリックチェーン市場で絶対的な主導的地位を占めていますが、特にパフォーマンスとアーキテクチャにおいて後発者の継続的な追加は継続的に上回り、革新しており、イーサリアムの市場シェアをある程度揺るがしています。 以下は、2020年以前(イーサリアム2.0のアップグレード前)のいくつかの主要なパブリックチェーンのパフォーマンスとデータの比較であり、イーサリアムはさまざまなデータ(TPS、取引手数料、ブロック効率など)で支配的ではなく、発展を続ければ、近い将来、市場シェアと市場価値の両方で簡単に超えることが予測されます。
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BSCとSolanaに代表されるパブリックチェーンは、イーサリアムEVMと互換性があるだけでなく、大きな生態学的祝福があり、Binance、FTX、その他のゴールド所有者によってサポートされており、当然、ユーザーの配当と資本上の利点があり、急速に成長し、イーサリアムのトラフィックを迂回させることができます。 イーサリアム自体の混雑と高額な手数料は、これらのパブリックチェーンに開発の絶好の機会を与えます。 これらにより、イーサリアムはパブリックチェーンの王の地位を維持し続けるために、できるだけ早くアップグレードすることを余儀なくされました。
3.パブリックチェーンのセキュリティとプライバシーに対するユーザーの新しいニーズ
イーサリアムは創業以来、毎日の取引量が数千から基本的に百万レベルのレベルで安定するまで、トランザクションが1000倍に増加しました。 急速な成長に伴い、暗号通貨分野に多額の資金が投入され、より高品質のアプリケーションと多数のユーザーをもたらし、ブロックチェーンテクノロジーのセキュリティとプライバシー保護に対するユーザーの要件も高まっています。
金融分野の応用では、ユーザーはアドレスプライバシーなどに対する強い要求を持っており、ブロックチェーンの世界の過度の透明性は明らかにリミッターの開発に対する重要な制約になります。 セキュリティ確保を前提としたプライバシー保護をいかに実現するかも、今後のイーサリアムの発展において解決すべき重要な課題の一つです。
メインコンテンツのアップグレード
誰もがブロックチェーンの不可能な三角形、つまり分散化、セキュリティ、スケーラビリティについて聞いたことがあるかもしれませんが、イーサリアム2.0のアップグレードは、この三角形の3つの側面の対応計画を提案し、このアップグレードのメインラインのメインコンテンツを構築しました。
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1****、シャードチェーン - **スケーラビリティの問題を解決する
シャードチェーンは、イーサリアムトランザクションの効率とスケーラビリティを大幅に向上させることができるアーキテクチャメカニズムです。 イーサリアムの最新のシャーディングスキーム(シャーディング2.0)では、すべてのネットワークリソースが異なるセグメントに分割され、各シャードは新しいチェーンとして理解され、ビーコンチェーン(ハブチェーン)に接続されるため、各ノードはすべてのトランザクションを処理する必要がなく、スライスを実行するだけでよく、データのごく一部を保存するだけで、作業効率が大幅に向上し、イーサリアムのスケーラビリティの問題が大幅に軽減されます。
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シャーディング 2.0 スキームはロールアップ ソリューション用に調整されていますが (ロールアップ スキームとレイヤー 2 プロジェクトについては後の記事で説明します)、ロールアップ ソリューションはシャーディング ソリューションの拡張です。 ロールアップでは、すべての償還プロセスと実行はオフチェーンで行われますが、イーサリアムのメインチェーンはトランザクションデータのみを保存します。 データシャーディングとロールアップのハイブリッド実装により、理論的にはEtherstockは毎秒100,000を超えるトランザクションを処理でき、ロールアップは今日最も理想的なスケーリングソリューションと見なされています。
プルーフオブステーク**** - **** 地方分権問題の解決**
イーサリアム2.0へのもう一つの重要なアップグレードは、プルーフオブステーク(PoS)コンセンサスメカニズムの導入です。 イーサリアムがプルーフオブワーク(PoW)に基づいていたら、多くの計算能力とエネルギーを必要とし、PoWからPoSへの移行により、エネルギー消費量が99%以上削減されます。
イーサリアム1.0のPoWコンセンサスメカニズムでは、マイナーはパッケージ化された取引所を処理することでETHを受け取ります。 ETH2.0のPoSメカニズムでは、ユーザーはETHをステークするだけでネットワーク上のバリデーターになり、株式を表すステークの証明を取得できます。 PoWメカニズムの下では、検証ノードになるには、高価なマイニングリグを購入し、競争力を高めるのに十分な計算能力を生成する必要がありますが、PoSメカニズムでは、検証ノードのエントリしきい値を効果的に減らすことができます。 32 ETHを賭けたユーザーは、ビーコンチェーンランダムアルゴリズムによってブロックバリデーターとブロックプロポーザーを選択するために選択されたバリデーター委員会に参加する機会があります, ブロック提案者はトランザクションをパッケージ化して新しいブロックを提案します, 他のブロックバリデーターは新しいブロックをテストします, そして最終的にブロック生産プロセスを完了するために協力します. エントリのしきい値が下がったことで、検証に参加するノードが増え、ネットワーク全体がより分散化および分散化されました。
3**, ビーコンチェーン, とキャスパー****メカニズム - **セキュリティの問題を解決する
シャーディングとPoSコンセンサスメカニズムの導入は、スケーラビリティと分散化の問題を解決しますが、新しいセキュリティの課題ももたらします。 例えば、シャーディングによる51%攻撃、シャード間の二重支払い攻撃、PoSコンセンサスメカニズムによる無関心攻撃、長距離攻撃、単純攻撃などです。 イーサリアムは、これら2つのタイプのリスクを橋渡しし、ビーコンチェーンとコンセンサスメカニズムCasperを通じてセキュリティ問題を解決します。
51%の攻撃問題を解決するために, ビーコンチェーンは、検証ノード間の共謀の伝統を回避し、ランダム性を提供することでセキュリティを向上させます, 各バリデータを予測不可能にします, 各検証タスクの後にすべてのバリデーターを再シャッフルします, 新しい検証委員会を選出します. 同時に, ビーコンチェーンを介してシャード間通信が実現されます, 二重支払いの問題を回避するために、すべてのシャードのステータスと情報が記録されます.
Casperはイーサリアム2.0のコアコンセンサスプロトコルであり、システムノードを管理し、バリデーターに報酬とペナルティを課す責任があります。 バリデーターは、プロトコルを実行する前に、ステーキングを渡してビーコンチェーンに適用してノードになる必要があります。 バリデーターが割り当てられたタスクを完了できなかった場合、ステークされたトークンを失ったり、ノードプールから追い出されて検証作業に参加し続けることができないリスクがあります。 これにより、バリデーターは報酬と罰のシステムを通じて正直に行動し、コンセンサスルールに準拠することを余儀なくされ、PoS無関心攻撃の問題を大幅に解決します。
長距離攻撃とは、ジェネシスブロックから開始し、元のメインチェーンよりも長いチェーンを作成し、トランザクション履歴を改ざんして元のメインチェーンを置き換えることを指します。 単純攻撃とは、分岐したチェーンが単位時間あたりにできるだけ多くのブロックを作成して、元のメインチェーンの長さを超える攻撃です。 アップグレードされたイーサリアムは、各エポックの最初のスロットブロックをチェックポイントとして設定し、投票を通じてチェーンの最終的な決定論を達成し、ブロックを変更不可能にし、そのようなリスクを回避します。
ETH 2.0 アップグレードのロードマップ
イーサリアムの創設者であるヴィタリック・ブテリンは、将来のイーサリアム2.0アップグレードパスを6つの簡潔なフェーズ(マージ、サージ、スカージ、ザバージ、パージ、スプラジ)で概説しています。 各フェーズは、特定のテーマと機能のアップグレードを中心に展開します。
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1.マージ
マージは、イーサリアムのPoSシステムへの移行を示し、高度に分散化され、スケーラブルで、安全で、持続可能なネットワークというイーサリアムのビジョンを実現するための重要なステップを示しています。 マージは、ベラトリックスとパリ(提案EIP-3675とEIP-4399)の2つの主要なアップグレードを通じて展開され、イーサリアムの元の実行レイヤーを、2022年10月に完了した新しく確立されたPoSコンセンサスレイヤー(ビーコンチェーン)とマージしました。
The Merge によってもたらされた主な変更点のいくつかは、最も重要なのは、フルノードが実行層とコンセンサス層の両方のクライアントを実行する必要があることです。 The Mergeの前は、単一のクライアントがトランザクションとブロックに関連するすべてのタスクを処理できますが、The Mergeの後、実行層とコンセンサス層のクライアントがそれぞれピアツーピアネットワークを維持し、コンセンサス層のクライアントがブロックの伝播、証明、およびペナルティを処理し、実行層のクライアントはトランザクションの実行と状態のメンテナンスを管理し続けます。
マージの重要なアップグレードの1つは、シングルスロットファイナリティ(SSF)です。 SSFは、イーサリアムのブロック決定論時間を現在の64〜95スロット(約15分)ではなく、1スロットに短縮することを目的としています。 SSFを実装するには、正確なコンセンサスアルゴリズムの開発、署名集約プロセスの最適化、バリデーター参加のための最良の経済的アプローチの決定という3つの重要な課題に対処する必要があります。 これらの課題に対する解決策はすでに存在しますが、実装には長い時間がかかります。 興味のある友人は、これらの問題を探求するVitalikの記事をフォローできます。
シークレットリーダー選挙は、乱数とシャッフルを通じて提案者を密かに選出するメカニズムを設定し、提案者選挙の予測不可能性、公平性、独自性を実現し、攻撃される可能性を減らすことです。
2.サージ
サージは、ブロックチェーン技術の誕生以来悩まされてきたスケーラビリティの問題を解決するためのイーサリアムのアップグレードのもう100,000つの重要な部分であり、そのパフォーマンスは最終的に従来の電子決済の速度に近い100,000TPSのレベルに達することができます(ビザなど)。 このアップグレードは、ダンクシャーディング(「DS」、シャーディング)によって実現されます。
Proto-Danksharding(EIP-4844)は、Dankshardingの最初のステップであり、Deneb-Cancunにとって重要なステップ(つまり、カンクンのアップグレード)であり、Ethereumがシャーディングメカニズムを実装し、拡張ロードマップを完了するための重要なステップであり、レイヤー2ロールアップのトランザクションコストと運用コストを大幅に削減できます。 各シャードブロックをビーコンチェーンに直接含めることを許可することで、シャードブロックには実行されたトランザクションが含まれなくなり、大きなデータブロックのみが含まれ、特定のトランザクションタスクはレイヤー2ロールアッププロトコルによって処理されます。
Layer2の元のトランザクションデータがLayer1メインネットに送信された後、さまざまなソリューションに基づいてデータの正確性を検証する方法、つまり楽観的ロールアップとZKロールアップの2つの異なるロールアップルートが出現しました。
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1)楽観的なロールアップ
楽観的ロールアップは、データの合理性に対して楽観的なアプローチをとる、不正防止またはチャレンジベースのソリューションです。 指定された期間(1週間など)内に誰もデータに異議を唱えず、詐欺の証拠を提出しない場合、データは真実で正確であると見なされます。
しかし、誰かが異議を唱え、トランザクションが不正であると指摘した場合、楽観的なロールアップは、データの正当性を検証し、詐欺師を罰し、挑戦者に報酬を与えるために、L1のスマートコントラクトに一連のEVMロジックを実装して、そのトランザクションの実行をシミュレートする必要があります。 楽観的ロールアップとは異なり、Arbitriumは異なるアプローチを取ります。 EVMロジックを実装する代わりに、チャレンジャーに複数のラウンドでコントラクトと対話させることで、問題のある命令の範囲を絞り込みます。 最後に、問題のある命令を確認します。
2)ZKロールアップ
ZKロールアップは、L1がトランザクションの計算プロセスをL2にアウトソーシングし、L1がトランザクションを正しく実行したかどうかをL1が検証できる、ゼロ知識証明の魅力であるゼロ知識証明技術に基づくソリューションです。 同時に、L2でトランザクションを実行するプロセスでトランザクション署名が検証されているため、つまり、ゼロ知識証明部分には署名の検証がすでに含まれているため、L1に送信されたトランザクションに署名を含めることができず、データスペースをさらに節約できます。 取引の正当性はすぐに確認でき、データ量が少ないため、ZKロールアップはL2の将来の方向性に沿って検討されます。 課題は、ZKロールアップがすべてのアプリケーションと互換性のある共通回路システムzkEVMをどのように設計したかでした。
3.惨劇
Scourgeには、公正で透明な取引の包含を維持しながら、MEVの集中化を容易にするように設計された一連のアップグレードが含まれています。 MEVは、マイナーまたはバリデーターがブロック報酬と取引手数料に加えて獲得できる追加の収益の尺度であり、ブロック内のトランザクションを戦略的に含めたり、除外したり、並べ替えたりすることによって達成されます。 MEV値キャプチャ機能をまったく持たない標準的なクライアント側ソフトウェアを実行している通常のバリデーターですが、大規模なバリデーターはMEV値を取得するために変更および最適化されたソフトウェアを使用しますが、この不公平さにより、ネットワークはますます集中化されます
上記の問題の解決策は、提案者ビルダー分離(PBS)であり、つまり、提案者提案者は依然として公開ブロックの主役ですが、ブロックの構築と実行は作成者ブロックビルダーに引き渡されます。 うまく機能している市場では、競争力のあるクリエイターはブロックから抽出できるMEVの全額に入札し、分散型バリデーターセットがMEV報酬の大部分を受け取ることを可能にします。 その結果、PBSはMEVの中央集権的な力に効果的に対抗することができます。
PBSのもう一つの特徴は、レビューのコストが増加することです。 ブロックチェーンの精神は常に集中検閲と両立せず、PBSソリューションでは、ビルダー間の価格競争のために、ブロックビルダーはできるだけ多くのトランザクションを追加します。 ビルダーが取引をレビューから除外したい場合、その潜在的な入札額は対戦相手よりも完全に低くなる可能性があり、オークションに勝つことはできません。 オークションに勝ち、検閲した取引を除外するには、より高いコストを投資する必要があり、レビューのコストが増加します。
4.ザ・ヴァージ
The Vergeは、最小限のブロック検証方法を実装すること、つまり、少量のデータをダウンロードして基本的な計算を実行することであり、この目標を達成するには、既存のマークルパトリシアトライ(MPT)をVerkle Trieにアップグレードする必要があります。
現在、イーサリアムはMPTを通じて状態データ管理を実装しています。 結果が正しいことを確認するには、MPT証明全体が必要であり、次にハッシュレイヤーごとに検証されます。 現在、イーサリアムの各フルノードは完全な状態ツリーを維持しているため、独立したトランザクションと状態検証を実行できますが、検証プロセス全体が非常に非効率的で面倒になります。 Verkle Trie証明は兄弟ノードの参加を必要とせず、木の幅を大きく浅くすることができるため、証明効率が大幅に向上し、5〜10倍に増加すると予想されます。
5.パージ
Pureはクレンジングの略で、履歴データストレージの負担を取り除くことにより、よりシンプルなプロトコル、より軽量なノードを実現することを目的としています。 イーサリアム1.0時代には、各ノードはすべてのブロックの履歴データを保持する必要があり、2.0アップグレード後、ブロック検証はファイナリティとチェックポイントを導入し、ビーコンチェーンのデータ同期はファウンディングブロックから開始する必要がないため、データ同期の速度が大幅に向上します。 EIP-4444の導入により、クライアントは1年以上前の履歴データを保存せず、期限切れのデータはアーカイブされ、アーカイブされたデータにアクセスするための特別な読み取りおよび書き込みルールがあります。
6.散財
散財は、栄光の瞬間を表す、誇示することを意味します。 このシリーズには、アカウントの抽象化、多次元EIP-1559、検証可能な遅延関数など、その他のすべてのカテゴリのアップグレードが含まれています。 その中で、アカウントの抽象化は、ウォレットを使用するためのしきい値を大幅に削減します。 すべてのアカウントを一種のアカウント、契約アカウントに抽象化します。 ウォレットはコントラクトウォレットにアップグレードでき、各ユーザーがユーザーの資産とオンチェーンインタラクションを管理するためのスマートコントラクトを作成できます。 コントラクトウォレットは、セキュリティ制限、マルチシグネチャ、ガス料金など、より多くのビジネスロジックを定義でき、ユーザーが将来選択できる対応するウォレットテンプレートが用意されるため、コントラクトウォレットの構成がより便利になります。
その後の影響と見通し
イーサリアム2.0のアップグレードが市場に与える影響はプラスです。 まず、アップグレードにより、イーサリアムのトランザクションパフォーマンスとスケーラビリティが向上し、シャーディングテクノロジーとコンセンサスメカニズムの改善により、ネットワークスループットとトランザクション確認速度が大幅に向上し、イーサリアムネットワークの可用性と競争力が大幅に向上し、より多くの開発者と企業がイーサリアムエコシステムに参加します。 第二に、イーサリアム2.0はセキュリティと安定性も向上させます。 ビーコンチェーンとキャスパーメカニズムを導入することにより, トークンステーキングだけでなく, ネットワークのセキュリティと全体的な安定性を向上させながら、エネルギーへの依存を減らします. 繰り返しになりますが、イーサリアム2.0のアップグレードは、より多くの革新と機能をもたらします。 利益の分配を調整し、ノードの負担を軽減し、ノードのしきい値を下げ、シャーディング技術を導入することで、イーサリアムはより複雑なスマートコントラクトと分散型アプリケーションをサポートできるようになります。 さらに、レイヤー2ソリューションの統合により、イーサリアムはより多くのトランザクションデータを処理し、市場の需要をより適切に満たすことができます。 これにより、開発者や企業がより価値のあるアプリケーションやサービスを作成する機会が増えます。
ただし、イーサリアム2.0アップグレードの実装には、いくつかの潜在的なリスクと課題も直面しています。 まず、アップグレードにはネットワークに大きな変更が必要なため、統一されていないさまざまなノードバージョンが存在し、アップグレードしたくない、アップグレードできないなどの問題がさらに発生します。 第二に、アップグレードがイーサリアムエコシステムに与える影響は不確実であり、すでにイーサリアムエコシステムにあるアプリケーションの場合、アップグレードは一連の互換性の問題につながる可能性があります。 最後に、アップグレードスケジュールも不確実であり、技術的な問題やアップグレードの遅延がアップグレードプロセスに影響を与える可能性があります。
イーサリアムの1.0から2.0へのアップグレードは、イーサリアムエコシステムにおける重要なマイルストーンですが、その開発は決して止まりません。 明確なロードマップを持って、開発チームはイーサリアムの可能性を最大限に引き出し、理想的な分散型ネットワークを実現するために、さまざまなモジュールアップグレードの実装を進めています。 近い将来、より強力で効率的なイーサリアムエコシステムが見られることを期待してください。 レイヤー2の活発な開発はまた、イーサリアムのエコロジーに新たな推進力を継続的に注入し、チェーン上のより多くのアプリケーション(ゲームを含む)とデータを実現します。 今後の一連の記事では、楽観的なロールアップとZKロールアップの観点から切り取って、2つのレイヤー2トラックのパブリックチェーンプロジェクトを深く分析しますので、ご期待ください!
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