千字の長文記事: 新しいパブリックチェーンにおける新たな機会の包括的な解釈

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千字の長文記事: 新しいパブリックチェーンにおける新たな機会の包括的な解釈

1.435DAO

2022-10-26 13:00

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この記事では、MOVE 言語ベースのパブリックチェーンエコロジー、モジュラーブロックチェーンエコロジー Celestia、新世代のプライバシーパブリックチェーン、およびブロックチェーン

包括的な概要

1. MOVE言語に基づく新たな生態研究

Aptos

Sui

Linera

2. Celestia を使用したモジュラーブロックチェーン

「モジュール性」とは何ですか?

ブロックチェーンのアーキテクチャ階層化

データの可用性の問題

Celestia のブロックチェーンスケーリングソリューション

完全にモジュール化されたスタック --- Cevmos と再帰的ロールアップ

3. 新世代のプライバシーパブリックチェーン

Aztec

Aleo

副題

AltLayer

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包括的な概要

最近、スターパブリックチェーンである Aptos がメインネットワークを立ち上げたばかりで、その市場価値は 10 億米ドルを超えています。プライバシーパブリックチェーン (Aztec、Aleo) とブロックチェーンスケーリングソリューション (AltLayer) により、新しいパブリックチェーンでの新たな可能性を探ります。

「Move言語に基づくパブリックチェーンの生態」では、まずMove言語の特徴、堅牢性との比較、応用を分析し、次にAptos、Sui、Lineraパブリックチェーンの導入、特徴、生態について議論します。

「モジュラーブロックチェーンとCelestia」では、「モジュール性」とは何か、ブロックチェーンアーキテクチャの階層化とデータ可用性の問題を紹介し、ブロックチェーンの拡張スキームとCelestiaパブリックチェーンの完全なモジュラースタックについて議論し、共有性、シンプルさ、共有セキュリティと主権は、従来のソリューションよりも有利です。

「新世代のプライバシーパブリックチェーン」では、まず、Aztec プロトコルの動機、請求書、インタラクション、匿名性、効率分析、将来について、開発者が次のプロトコルを作成するために必要なツールを AZTEC プロトコルが提供できることを示しています。絶対的なプライバシーとプライベートガバナンスを備えたデジタル資産を構築するためのプライベート分散型金融サービス施設の生成に続いて、Aleo パブリックチェーン、コアテクノロジー、コンセンサスメカニズム、トークンエコノミクス、および Web3 プライバシーにおける主要プロジェクトの 1 つについての今後の詳細について簡単に紹介します。ユーザーはプライバシー保護とデータの私有化をもたらします。

副題

1. Move言語に基づく新たな生態研究

Move言語の特徴

Move 言語は、デジタル資産を表現するために Diem プロジェクトによって発明された安全で信頼性の高いスマートコントラクトプログラミング言語であり、デジタル資産用に特別に設計されており、デジタル通貨の発行、ブロックチェーン上のトランザクションの処理、検証ノードの管理に使用されます。

現在、Move 言語は組み込みのスマートコントラクトでのみ使用できます。 FacebookのブロックチェーンプロジェクトLibra（廃止）で初めて登場し、最大の特徴はResourceがMoveの一級市民であることだ。イーサリアムの開発言語である Solidity とは異なり、Move のリソースはコピーしたり暗黙的に破棄したりすることはできず、プログラム間でのみ移動できます。

Move vs solidity

現在、ブロックチェーン言語空間の主要プレーヤーは Solidity です。最初のブロックチェーン言語の 1 つである Solidity は、よく知られたデータ型 (例: バイト配列、文字列) とデータ構造 (例: ハッシュマップ) を使用して、基本的なプログラミング言語の概念を実装するように設計されました。しかし、ブロックチェーン技術の発展により、ブロックチェーン言語の主な目的はデジタル資産を操作することであり、この言語の主な品質はセキュリティと検証可能性であることがわかります。

Move は、デジタル資産の表現とその安全な操作という 2 つの問題を解決するように設計されています。 EVM と Move の基本的な違いは、アセットのデータモデルです。EVM アセットをパラメータとして渡したり、関数から返したり、別のアセットに保存したりすることはできません。 Move アセットは任意のユーザー定義タイプであるのに対し、アセットはパラメータとして渡したり、関数から返したり、他のアセットに保存したりできます。

MOVE の主な強みの 1 つは、データの構成可能性です。初期アセット X を含む新しいアセット Y を作成することはいつでも可能です。さらに、ジェネリックを追加することで、任意のアセットをラップしたり、ラップされたアセットに追加のプロパティを提供したり、他のアセットと組み合わせたりできるジェネリックラッパー Z(T) を定義できます。

Move 言語のアプリケーション

Aptos と Sui のパブリックチェーンはどちらも Move 言語に基づいて開発されていますが、さらに多くの共通点があります。

共同創設者は両方ともメタの Diem チームと Novi チームです。
どちらもレイヤー 1 パブリックチェーンです。
それらはすべてチェーンを使用して、分散化、セキュリティ、高性能という「不可能な三角形」を解決しようとしています。

リネラはMoveで開発したとは明言しておらず、Rustをベースに開発したことだけを明らかにしていましたが、論理的には両者に大きな違いはなく、AptosやSuiと同じ起源を持つものです。ディエムとノヴィのインフラエンジニア。したがって、これら 3 つのパブリックチェーンはメタパブリックチェーンとも呼ばれます。

導入

Aptos

導入

Aptos は、3 つのメタパブリックチェーンの中で最も初期に開発されたプロジェクトです。 Aptos ブロックチェーンは、エコシステムのすべての参加者に基盤となるネットワークサポートを提供する、高スループット、低遅延の基盤となるブロックチェーンネットワークを作成することを目的としています。

Aptos の創設者は全員メタの Diem チームと Novi チームの出身であり、Aptos も Diem プロジェクトで蓄積されたオープンソース技術と開発経験に基づいて構築されています。その中で、Aptos の 2 人の創設者である Mo Shaikh 氏と Avery Ching 氏は、メタ暗号化ウォレット Novi の開発に深く関わっていました。

特徴

MOVE言語開発

Aptos Move は、Move 言語の元の設計原則に従っています。

リソースの優先順位

ブロックチェーンでは、プログラムを通じてデジタル資産にアクセスする必要があります。Move 言語のリソースはデジタル資産用に特別に定義されています。リソースは暗黙的にコピーしたり破棄したりすることはできません。異なるユーザー間でのみ移動できます。 Move言語のモジュールはイーサリアムのスマートコントラクトに似ており、モジュール内でリソースの種類とプロセスを宣言します。モジュール内で定義された型とプロシージャは、他のモジュールから呼び出すことができます。

柔軟性

柔軟性

Move 言語は、トランザクションスクリプトを通じてさまざまなトランザクションを自由に組み合わせてさまざまな機能を実現でき、1 つの Move スクリプトで複数のトランザクションを呼び出すことができます。

Move 言語におけるモジュール/リソース/プロシージャの関係は、オブジェクト指向プログラミング言語におけるクラス/オブジェクト/メソッドの関係に似ています。

安全性

安全性

Move によってコンパイルされたバイトコードがチェーンに送信されると、バイトコードベリファイアによって検証され、バイトコードインタプリタによって実行されます。

より信頼性の高いコードの作成を支援するために、Move には、指定された仕様に従って Move プログラムの機能の正しさを検証できる型検証機能 Move Prover が含まれており、この型検証機能は Move 言語に統合されています。

Move エンコーディングシステムは、リソースに的を絞ったセキュリティ保護を提供します。移動リソースはコピー、再利用、または破棄できません。リソースタイプは、そのタイプを定義するモジュールによってのみ作成または破棄できます。 Move 仮想マシンは、静的バイトコード検証に合格し、セキュリティを確保するためにバイトコード検証に合格しなかったプログラムの実行を拒否します。

検証可能性

Move 言語には複数の認証方法があります。通常、最良の検証方法は、実際の検証のためにバイトコードをチェーンに送信することですが、これにより明らかにチェーンの負担が増加し、トランザクションの速度に影響します。したがって、Move ではチェーン上で可能な限り軽量な検証を実行し、言語レベルでオフラインの静的検証を実行します。

アプトスステータス同期

状態同期は、非検証ノードがブロックチェーンデータを配布、検証、永続化できるようにし、エコシステム内のすべてのノードが同期していることを確認するプロトコルです。 Aptos ネットワーク内のノード (バリデーターやフルノードを含む) は、常に最新の Aptos ブロックチェーンの状態に同期されている必要があります。各ノードで実行されている状態同期コンポーネントがこの同期を担当します。この同期を実現するために、状態同期は新しいブロックチェーンデータを識別してピアから取得し、データを検証してローカルストレージに保存します。

アプトス状態同期モード

Aptos Status Sync は 2 つのモードで動作します。すべてのノードは起動時にブートストラップし (ブートストラップモード)、その後同期を続けます (継続同期モード)。

次の 3 つのブートモードがあります。

創世記以降のすべてのトランザクションを実行します

創世記以降のトランザクション出力を適用する

最新ステータスを直接ダウンロード

2 つの連続同期モードがあります。

トランザクションを実行する

トランザクション出力を適用する

Aptos 状態同期アーキテクチャ

Aptos Status Sync コンポーネントは、それぞれ特定の目的を持つ 4 つのサブコンポーネントで構成されます。

ドライバー: 同期の進行状況。ノードがピアから受信するすべてのデータを検証する責任があります。データは、データストリーミングサービスを介してピアから転送されます。データが検証された後、ドライバーはデータをローカルストレージに保存します。
データストリーミングサービス: どのピアがデータを所有しているか、またはデータ要求がどのように管理されているかを気にせずに、ピアから新しいデータチャンクをストリーミングするクライアント用のデータストリームを作成します。
Aptos データクライアント: データクライアントは、データストリーミングサービスからのデータ要求を処理する責任があります。すべてのトランザクションをストリーミングするデータストリーミングサービスの場合、トランザクションのバッチごとに 1 つずつ複数のリクエストが作成され、ピアに送信されます。データクライアントはリクエストを受け入れ、どのピアがリクエストを処理できるかを判断し、それらのピアにリクエストを送信します。
ストレージサービス: ストレージサービスは、各ノードによって提供される単純なストレージ API であり、ピアは API 呼び出しを通じてデータを取得します。

Aptos 並列実行エンジン

高スループットと低レイテンシを実現するために、Aptos ブロックチェーンはトランザクション処理の主要な段階でパイプライン化されたモジュール式のアプローチを採用しています。具体的には、トランザクションの伝播、ブロックメタデータの順序付け、並列トランザクションの実行、バッチストレージ、台帳の検証がすべて同時に実行されます。このアプローチでは、利用可能なすべての物理リソースが最大限に活用され、ハードウェア効率が向上し、高度な並列実行が可能になります。

Aptosブロックチェーンは、データモデルと実行エンジンの2つの側面から並列処理を実現します。 Move 言語のデータモデル自体がデータとモジュールのグローバルアドレス指定をサポートしているため、Aptos は Move 言語を使用してトランザクションの並列実行を実装します。同時に、高効率のマルチスレッドのインメモリ並列実行エンジン Block-STM が設計および実装され、同時実行性を達成するために Rayon、Dashmap、および ArcSwap クレートに依存しました。

並列データモデル

Aptos ブロックチェーンは、変更されたアカウントの状態ではなく、アカウントの状態への変更を記述する新しい概念であるデルタ書き込みを導入しています (たとえば、単に最終値を決定するのではなく整数を増加させる)。すべてのトランザクション処理は並行して実行でき、競合する値への差分書き込みは正しい順序で実行され、決定的な結果が保証されます。

Aptos ブロックチェーンは、時間の経過とともに同時実行性を高め（読み取り/書き込みヒントの利用など）、開発者のエクスペリエンスを向上させることでデータモデルを強化し続け、開発者がオンチェーン値をより自然に作成、変更、結合できるようにします。 Move は、言語レベルおよびプラットフォーム固有の機能拡張に対する柔軟性を提供します。

並列実行エンジン

Block-STM 並列実行エンジンは、順序付けられたトランザクション内の競合を検出して管理すると同時に、オプティミスティック同時実行制御を実行して、特定の順序で最大の並列処理を実現します。

バッチトランザクションはオプティミスティックロックを使用して並列化され、実行後に検証されます。検証が失敗すると、再実行が行われます。 Block-STM は、書き込みと書き込みの競合を避けるためにマルチバージョンデータ構造を使用します。同じ場所へのすべての書き込みは、ID と楽観的に再試行された回数を含むバージョンとともに保存されます。トランザクション tx がメモリデータを読み取るとき、tx より前に現れるブロック高さが最も高いトランザクションをマルチバージョンデータ構造からあらかじめ設定された順序で取得し、トランザクションの値とそれに関連するバージョンを書き込みます。

Block-STM は Aptos ブロックチェーンに統合されました。 Block-STM の潜在的なパフォーマンスを理解するために、メモリ内データベースを使用し、意味のある (重要ではない) ピアツーピア Move トランザクション (例: トランザクションごとに 8 回の読み取りと 5 回の書き込み) を独立した実行専用として扱います (非自明な）エンドツーエンド）ベンチマーク。

Aptos コンセンサスプロトコル

Aptos は、Aptos BFT コンセンサスアルゴリズムを通じてコンセンサスメカニズムを実装します。 Aptos BFT は Diem BFT に続き、それに基づいて 4 回目の反復を実行しました。

導入

Sui

導入

Sui は、Mysten Labs チームによって開発された Meta パブリックチェーンの最も初期のプロジェクトであり、Mysten Labs チームの創設者である Evan Cheng 氏も Diem および Novi プロジェクトから離れました。

Sui は、環境に優しく、低コスト、高スループット、低遅延のパーミッションレスブロックチェーンの作成を目指しています。従来のブロックチェーンと比較して、Sui の最も重要なイノベーションは、Sui のデータモデルとトランザクション処理チャネルにあります。

特徴

1.コアムーブ変換に基づくスイムーブ

オブジェクト中心のグローバルストレージ: Core Move では、グローバルストレージはプログラミングモデルの一部であり、move_to、move_from などの特別な操作を通じてアクセスできます。 Sui Move にはグローバルストレージに関連する操作はありません。ストレージは Sui 内でのみ行われ、Sui はアクセスする必要があるすべてのオブジェクトを明示的に Move に渡します。
アドレスはオブジェクト ID を表します。Move には特別なタイプのアドレスがあります。 Core Move はグローバルストレージを扱うときにアカウントアドレスを知る必要があるため、このタイプは Core Move でアドレスを表すために使用されます。 Sui Move では、オブジェクト ID を表すためにアドレス型が使用されます。
Sui オブジェクトにはグローバルに一意の ID があります。Core Move では、キーをグローバルストレージキーとして使用できます。 Sui では、キー対応構造が ID タイプの id フィールドで始まる必要があることが必要です。Sui はバイトコード検証機能を使用して、ID フィールドが不変であり、他のオブジェクトに転送できないことを保証します。
Sui のモジュール初期化: 初期化関数は、モジュール固有のデータを事前に初期化する目的で、モジュールが公開されるときに、Sui ランタイムによって実行されます。初期化関数には、パブリッシュ時に実行される次のプロパティが必要です: 関数名は init、関数は単一引数型である必要がある、戻り値なし、プライベート関数。
Sui はオブジェクト参照を入力として受け取ります。Sui は、Sui から直接呼び出すことができるエントリ関数と、他の関数から呼び出すことができる関数を提供します。

2.Suiのデータモデルとトランザクション処理チャネル

Sui の創設者は次のように指摘しました。Sui のアプローチは、「オブジェクト」を通じてデータを区別し、整理することです。特定のNFT、特定のトークンの残高、特定のスマートコントラクトはすべて異なるオブジェクト（タイプとして理解できます）です。これは、Suiチェーン上のトランザクションを異なるオブジェクトに従ってグループ化して処理できることを意味します。

従来のブロックチェーンでは、すべてのトランザクションを一括してソートして実行する必要がありました。スイの場合、すべてのトランザクションは特定のロジックに従って区別され、分類され、実行されます。データモデルを使用すると、異なるトランザクション間の依存関係がより明確になり、共有オブジェクトのトランザクションのみをまとめて並べ替える必要があり、特定のオブジェクトのトランザクションにはこのようなコンセンサスネゴシエーションプロセスが必要ありません。

要約すると、特定のオブジェクトタイプのトランザクションは並行して実行できますが、共有オブジェクトタイプのトランザクションも相互に並行して実行できますが、各共有オブジェクトは順番に実行する必要があります。このアーキテクチャは、次の製品の問題を同時に解決できます。

水平方向のスケーラビリティ:Sui では、トランザクションの各セットが並行して処理されます。
構成可能性: アセットを引数として関数に渡す、関数からある種のアセットを返す、アセットをデータ構造に保存する、または別のアセットに直接保存する。
オンチェーンストレージ: ゲームのレース、レベル、経験などの資産のようなデータを、Sui オブジェクトに保存できます。
部分的なリプレイ機能: ブロックチェーンはすべてのトランザクションの履歴を提供し、Sui のアーキテクチャにより、これらのプロジェクトは関心のあるオブジェクトの進化、つまり部分的なリプレイのみに焦点を当てることができます。

3.Sui の 2 つのトランザクション合意メカニズム

Sui のコンセンサスメカニズムは、Narwhal (メモリプールプロトコル) と Tusk (非同期コンセンサスプロトコル) の 2 つの部分に分かれていますが、2022 年 8 月に、遅延を削減し公平性をサポートするために、Bullshark がコンセンサスプロトコルの Tusk コンポーネントをデフォルトとして置き換えました。したがって、イッカクとブルシャークまたはタスクがスイのコンセンサスエンジンを構成していることが理解できます。

Suiコンセンサスエンジンの特徴（Narwhal mempool提供）

マスターノードでのデータ可用性の暗号化証明を備えた高スループットのデータ可用性エンジン
この情報を横断するための構造化されたグラフデータ構造
ディスク I/O とネットワーク要件を複数のワーカーに分散するスケーラブルなアーキテクチャ

コンセンサスコンポーネントは、グラフトラバーサルを使用して、情報オーバーヘッドがゼロのコンセンサスアルゴリズムを提供します。

スイコンセンサスエンジンのアーキテクチャ

Narwhal インスタンスは、ノードのセットに分散されたステークユニットで構成されるメッセージングシステムをセットアップし、ステークユニットを保持する関係者を混乱させる可能性のある、ネットワークを制御する計算制限のある敵が存在すると想定します。バリデーターは協力して、トランザクションのバッチのリーダーなしグラフを形成します。文献では (DAG ベースのコンセンサスのコンテキストで) ブロックとして指定されており、セットとしてラベル付けされています。これは、mempool データが指定されていない世界にいることを強調するためです。コンセンサスアルゴリズムが使用されます。

グラフの頂点は認証セットで構成されます。検証者作成者によって署名されたすべての有効なセットには整数が含まれている必要があり、それ自体が (2f+1) 検証者ステークスのクォーラムによって署名されている必要があります。これらの 2f+1 署名を利用可能証明書と呼びます。さらに、このセットには、グラフのエッジを形成する、前のラウンドの有効な証明書 (つまり、2f + 1 ユニットのステークを持つバリデーターからの証明書) へのハッシュポインターが含まれている必要があります。

各セットは次の方法で形成されます。各バリデータは各ラウンドのセットを確実にブロードキャストします。記載された有効性条件の下で、2f+1 ステークを持つバリデーターがセットを受け取った場合、それぞれの署名でそれを確認します。 2f+1 バリデーターからの署名によって可用性証明書が形成され、その後共有され、場合によってはラウンド r+1 のセットに含まれます。

以下の図は、当局 A、B、C、D が参加する、このような DAG 構築の 5 ラウンド (1 ～ 5) を表しています。簡単にするために、各バリデーターは 1 ユニットのステークを保持します。 A5では、Aの最新ラウンドで確定したセットを図中実線で示している。

スイコンセンサスエンジンの仕組み

グラフ構造により、機関ごと、ラウンドごとにより多くのトランザクションをシステムに挿入できます。
証明書は、各ラウンドでの各コレクションまたはブロックのデータの可用性を証明します。
それらのコンテンツは、すべての正直なノードで同様に横断できる DAG を形成します。

Bullshark または Tusk コンセンサスは、いくつかの事後内で特定の DAG トラバーサルを選択しますが、それらと外部コンセンサスアルゴリズムの両方では、優先課題を反映するブロック/セットの選択がさらに複雑になる可能性があります。

スイコンセンサスエンジンの概要

スイはトランザクションを 2 つのタイプに分類します。 1 つは単純なトランザクション、つまりトランザクションはブロックチェーン状態の他の部分と複雑な相互依存関係がありません。もう 1 つは複雑なコントラクト、つまりこの種のトランザクションではコントラクトです。複数のユーザーがこれらのオブジェクトを変更できる共有オブジェクトの利点が得られる場合があります。

単純なトランザクションでは、Sui はビザンチンコンセンサスブロードキャストに基づくより単純なアルゴリズムを使用し、チェーン全体ではなく関連データのみをロックするアプローチを採用します。この場合、必要な情報は送信者のアドレスだけであり、一度に送信できるトランザクションは 1 つだけです。

文章

4.Suiのスケーラビリティ

文章

Linera

導入

文章

特徴

支払いシステム。「Linera ブロックチェーンは、このアプローチを一般化して運用環境に導入し、ほとんどのアカウントベースの操作を数分の 1 秒以内に確認できるようにすることを目的としています」と Linera の公開情報には記載されています。 linera の位置づけは、汎用的なパブリックチェーンではなく、実際には決済システムであることがわかります。
低遅延。 Linera は、Web3 アプリケーションに Web2 アプリケーションのような究極のスムーズなエクスペリエンスを提供し、ネットワークの遅延に悩まされないようにすることに尽力しています。
線形スケーリング。 Linera プロジェクトは、線形スケーリングに適した新しい実行モデルを開発および推進し、異なるユーザーアカウントの操作を異なるスレッドで並行して実行できるようにします。 (一時的に未完成)
要約する

要約する

最初のレベルのタイトル

2. Celestia を使用したモジュラーブロックチェーン

「モジュール性」とは何ですか?

モジュラーブロックチェーンは、ブロックチェーンアーキテクチャの革新であり、ブロックチェーン拡張の問題に対する革新的なソリューションです。モジュール式ブロックチェーンを理解する前に、「モジュール式」とは何なのかを理解する必要があります。

ソフトウェアエンジニアリング開発における「モジュール化」とは、モジュール再利用の目的を達成するために、各モジュールの機能が独立し、モジュール間の結合が低くなるように、プログラム内のコードを切り離すことを指します。「モジュール化」の本質は一種の「分業」であり、プログラムは「組織」であり、異なるモジュールを組み合わせて異なるプログラムを構成することができます。

ブロックチェーンの場合、「モジュール化」は「モノリシック」ブロックチェーンアーキテクチャの代替案であり、ブロックチェーンの各部分の機能に応じてアーキテクチャが階層化されており、新興のブロックチェーンでは、特定の層の機能を実装するだけで、他のブロックチェーンにサービスを提供できます。「モノリシック」ブロックチェーンのようにすべての層の機能を含めることはありません。「モジュール性」を実現する利点は、ブロックチェーンの分散化が進み、ブロックチェーンのスループットと容量が向上することです。

ブロックチェーンのアーキテクチャ階層化

モジュール式ブロックチェーンの階層化については、次の側面から定義できます。

セキュリティモジュール: ブロックチェーンのセキュリティを確保します。
実行層: 実行層では、単一のトランザクションが実行され、状態変化が発生します。同じバッチのトランザクションについては、バッチの状態ルートが計算されます。現在主流の実行層ソリューションは Rollup で、StarkNet、zkSync、Arbitrum、Optimism として知られています。
決済層: 状態ルートの有効性 (zkRollup) や不正証明 (Optimistic Rollup) を検証するためのメインチェーン上のロールアップコントラクトなど、状態コミットメントを決済するプロセス。
実行環境層：ブロックチェーンの実行環境を提供します。
コンセンサス層: コンセンサス層は、分散システム内で何かについて合意に達すること、つまり、状態遷移の妥当性について合意に達することです。コンセンサス層では、検証者はトランザクションが発生する順序について合意に達しますが、検証者はトランザクション自体が有効であるかどうかを気にしません。
データ可用性レイヤー: このレイヤーは、「データ可用性」の問題を解決する必要があります。つまり、新しいブロックが生成された後、新しいブロックのすべてのデータがブロックチェーン上に公開されることを保証する必要があります。ブロックのデータがブロックチェーン上に公開されていることを証明できない場合、ブロックに隠された悪意のあるトランザクションを検出できず、ブロックチェーンは安全ではありません。

モジュラーブロックチェーンの最も代表的な製品は、「プラグイン可能な」コンセンサス層とデータ可用性層を提供する POS (Proof of Stake) ブロックチェーンである Celestia です。 Celestia を深く理解する前に、「データの可用性」に関して考えられる問題を見てみましょう。

データの可用性の問題

ブロックチェーンでは、各ブロックは 2 つの部分で構成されます。

ブロックヘッダー: これはブロックのメタデータであり、トランザクションのマークルルートなど、ブロックに関するいくつかの基本情報が含まれます。
トランザクションデータ: これはブロックの大部分を占め、実際のトランザクションで構成されます。

ブロックチェーンネットワークには通常 2 種類のノードがあります。

フルノード (完全検証ノードとも呼ばれる): これらは、ブロックチェーン内のすべてのトランザクションをダウンロードして有効性をチェックするノードです。このようなノードのセットアップには多くのリソースと数百ギガバイトのディスク領域が必要ですが、だまされて無効なトランザクションを含むブロックを受け入れることができないため、これらのノードは最も安全なノードです。
ライトクライアント: コンピューターにフルノードを実行するためのリソースがない場合は、ライトクライアントを実行できます。ライトクライアントはトランザクションをダウンロードしたり検証したりしません。代わりに、ブロックヘッダーのみをダウンロードし、ブロックには有効なトランザクションのみが含まれると想定するため、ライトクライアントはフルノードよりも安全性が低くなります。

副題

詐欺の証拠

文章

DAS を使用すると、ライトクライアントはブロック内のすべてのデータが実際にダウンロード可能であることを検証できるため、無効なトランザクションが発生した場合に完全な検証ノードが不正行為の証拠を生成できるようになります。これらの手法を組み合わせると、より弱いセキュリティの前提に依存することができ、次の 3 つの状況が発生します。

フルノード: やはり最も安全なソリューションであるフルノードは、だまされて無効なブロックを受け入れることができません。
標準ライトクライアント: ブロックを検証しないため、大多数のコンセンサスが誠実であると想定します。
ライトクライアント + 不正行為の証明: 状態の妥当性に関する正直な多数派の仮定を、より弱い正直な少数派の仮定に置き換えることができるようになりました。これで、ブロック全体を一緒に再構築できるように、十分なサンプルリクエストを行う最小限の数のライトクライアントだけが必要になります。

文章

この新しいスタックでは、Cevmos は Cosmos SDK 上に構築された最適化された決済レイヤーとして機能し、制約付き EVM を実行します。これは Evmos とその上にあるホスト EVM の再帰的ロールアップ (ロールアップ内のロールアップ) に基づいています。この決済レイヤー自体はロールアップとなるため、これをロールアップと呼ぶことができます。"決済ロールアップ"文章

文章

現在の問題は、イーサリアムのメインチェーンがロールアップ決済のみに最適化されていないため、ロールアップ決済は常に他のアプリケーションと競合する必要があり、コストが高くつき、拡張性がなくなることです。 Cevmos の和解ロールアップには代わりに、より大きな制限が適用され、以下のみが許可されます。

ロールアップスマートコントラクト: ZK およびその上にある楽観的ロールアップコントラクトをホストするために、有効性証明の検証と必要な紛争を処理する必要があります。
ロールアップ間での簡単な転送

Cevmos 決済ロールアップは EVM と完全に同等になるため、お気に入りの EVM ロールアップ (Fuel、Optimism、Arbitrum、StarkNet など) を簡単に移植してその上で実行できます。

つまり、完全な Cevmos スタックには次のものが含まれます。

Celestia - データの可用性が下部に表示されます。
Cevmos Settlement Rollup - この Evmos ベースのチェーンは Celestia の上に位置します。これは、EVM ベースのロールアップの決済レイヤーとして完全に最適化され、その上に配置されます。
文章

要約する

Celestia には、従来のソリューションに比べていくつかの利点があります。

スケーラビリティ: 実行をコンセンサスやデータの可用性から切り離すことで、Celestia はネットワーク上のノード数の増加に応じて特化して直線的に拡張でき、その上で実行環境を自由に最適化できます。
シンプルさ: Celestia は、ボタンをクリックするだけでアプリケーション固有のブロックチェーンを簡単に導入できるようにするプラグイン可能なソリューションです。多くのブロックチェーンが Celestia の上に自然な拠点を持つことになる可能性があります。
共有セキュリティ: 独自のセキュリティとバリデータのセットを開始するために別のチェーンを作成する必要はもうありません。これが独立したチェーンの場合でも、データ可用性委員会を立ち上げる必要がある Validium の場合でも、選択ははるかに難しく、セキュリティ上の懸念は細分化されています。
最初のレベルのタイトル

文章

Aztec

文章

副題

文章

副題

文章

AZTEC は、取引の機密性を確保するために、口座残高の記帳方法を廃止し、AZTEC 紙幣に含まれる取引金額を暗号化する紙幣所有権変換方式を採用しました。 AZTEC チケットは、一連の楕円曲線係数と 3 つのスカラー (ビューキー、消費キー、チケット値) で構成されます。ビューキーはチケットを復号化してトランザクション情報を明らかにし、これを使用して離散集計に基づいた効率的なゼロ知識証明を作成できます。これらのプルーフは消費キーによって署名され、それによって価値の転送が可能になります。

離散集計処理アルゴリズムは、トランザクションの機密性を達成するために AZTEC プロトコルで使用されます。

このアルゴリズムは、一連のトランザクションの破棄と再構築を使用して、元のトランザクション値とは大きく異なる新しいトランザクションのセットを生成し、それらを個別の集計トランザクションプールに入れて、各トランザクションの真の値を混同します。たとえば、10E を AZTEC ネットワーク内の 1E の 10 トランザクション\AZTEC ネットワーク内の 0.1E の 100 トランザクションに分割します。\1,AZTEC ネットワークおよび上記のいくつかの組み合わせでの 0.01E の 000 トランザクション。

もちろん、この匿名化プロセスを実現するには、仮想のトランザクションシナリオをサポートするのに十分な資産が AZTEC ネットワーク内に存在する必要があります。 AZTEC プロトコルは、元の需要トランザクションシナリオをはるかに上回る一連の合計トランザクションを生成する必要があります。 AZTEC プロトコルは、ゼロ知識証明における離散集計処理の有効性を構築および検証する方法を記述し、メモの値を復号化するためのアドレスが公開されず、メモの「所有権」を証明するためのアドレスが公開されることを保証します。暴露されないこと。

Aztec Connect

前述の AZTEC のプライベートトランザクション処理モードは、レイヤー 2 ベースのトランザクション転送のみをサポートできますが、レイヤー 1 での DeFi プライバシーインタラクションを実現するために、AZTEC は、レイヤー 2 上のトランザクションをゲートウェイを介してレイヤー 1 に集約する Aztec Connect を開発しました。 Aztec ユーザーがプロトコルを使用してトランザクションを実行したい場合、トランザクションは Aztec Connect を介して完全に匿名の方法で Ethereum メインネット上の第 1 層プロトコルと対話します。

AZTEC プロトコルと ERC20 トークン規格などの従来の公共デジタル資産の間の相互作用

AZTEC プロトコルは、AZTEC プロトコルと同じ基盤となるブロックチェーンの従来のデジタル資産と対話できます。このプロトコルは、完全に匿名の資産 (最適化された AZTEC ノートによってのみ表される) とパブリック/プライベート資産の 2 つの異なるタイプのデジタル資産を定義するために使用できます。 AZTEC プロトコルは、公開されている ERC20 値を AZTEC 請求書に変換したり、AZTEC 請求書を ERC20 に転送したりすることができます。

AZTECプロトコルの匿名性

AZTEC プロトコルは、単一の紙幣の情報が暗号化される機密トランザクションをサポートします。同時に、機密のゼロ知識トランザクションとアドレス匿名性アルゴリズムを組み合わせることで、トランザクションの完全な匿名性を提供できます。

AZTECプロトコルの効率解析

AZTEC の現在の技術パラダイムでは、UltraPlonk として知られる暗号システム (AZTEC が開発した最適化された Plonk アルゴリズムで、Plonk 論理回路での効率的なルックアップコマンドを可能にする) は、イーサリアムにプルーフを発行するのに約 550,000 ウェイのコストがかかり、AZTEC のオリジナル製品の場合よりも約 30% 安くなります。 zk.moneyが最初にローンチされました。現行システムのシングルトランザクションサマリーも112から896に拡大し、スループットは8倍の向上を達成しました。

単一スループットが 112 アイテムの場合の AZTEC の作業方法は次のとおりです。

ブラウザクライアントがプルーフを生成します
次に、28 のクライアントプルーフを 1 つの内部ロールアッププルーフに集約します。
次に、4 つの内側のロールアッププルーフを 1 つの外側のロールアッププルーフに集約します。
この「外部」ロールアップ証明は、ルートロールアップのロジック、つまり基礎となるすべての作業の正当性を保証するロジックで検証されます。
最終的な証拠をチェーンに付けます。

AZTEC は、Aztec Connect ソフトウェア開発キットが完全なプライバシー保護を提供しながら、イーサリアム DeFi サービスのコストを最大 100 倍節約できると公式に信じています。さらに、検証コストの削減とzkRollupの集計規模のさらなる拡大により、将来的には取引コストのほぼ100％をデータ通信コストが占めることになります。

AZTECの未来

AZTE プロトコルは、プライベートトランザクションに優れたプライバシーを提供すると同時に、低コストという特徴を備えています。同時に、AZTEC はプログラム可能なプライベートシステムを通じて優れた監査可能性とコンプライアンスも実現します。

AZTEC は、プライベート分散型交換、プライベート加重投票、匿名 ID 共有スキームの提供など、プロトコルの拡張機能の探索に今も懸命に取り組んでいます。 AZTEC プロトコルは、上記の拡張機能と組み合わせることで、開発者が次世代のプライベート分散型金融サービス施設を構築し、絶対的なプライバシーとプライベートガバナンスを備えたデジタル資産を構築するために必要なツールを提供できます。

Aleo

Aleo は、ゼロ知識暗号化に基づいてプライベートユーザーエクスペリエンスを構築することを目的とした、完全にデータプライベートなアプリケーション用のプラットフォームです。 Aleo は、分散システムとゼロ知識暗号化を利用してネットワーク上のユーザーデータを保護することでこれを実現します。 Aleo の核心は、ユーザーとアプリケーション開発者に絶対的なプライバシーを備えたコンピューティングサービスを提供することです。

具体的には、Aleo はゼロ知識暗号化に基づいて、企業が利益を得るためにデータを管理するのではなく、ユーザーがデータのプライバシーを所有できるように支援します。これにより、ユーザーがデータの所有権を持つことができるようになるだけでなく、ユーザーのデジタル ID も定義され、ユーザーがよりプライベートでパーソナライズされたサービスを取得するためにデータのアプリケーションと共有を決定できるようになります。

アレオコアテクノロジー

LEO言語

Aleo チームは、Rust からインスピレーションを受けて、言語の読みやすさと使いやすさを重視した静的型付けプログラミング言語 Leo を開発しました。 Leo 言語は、知識がなくてもロジックを直感的に表現できるため、開発者は、プライバシーと分散化の特性を備えたアプリケーションを、Aleo パブリックチェーン上で直感的に構築できます。

AleoStudio

AleoStudio は、Aleo がゼロ知識証明専用に開発した IDE であり、主にプライバシートラック開発者に開発環境のサポートを提供します。

zkCloude：

Aleo 開発チームは、Aleo アプリケーションのより安全でプライベートなパーソナライズされたパラダイムの基礎を形成するコンポーネントを構築しました。 Zkcloud によって確立されたピアツーピアの分散プライベートコンピューティングモデルは、シールドされた ID が直接 (資産転送など) またはプログラムによって (スマートコントラクトを通じて) 分散プライベートコンピューティングと対話できることを保証し、それによって目標のプライバシー保護を達成します。の。研究の中で明らかにすることだけが必要です。

zkCloud は、ローカルで実行することも、専用の証明者に委任することもできる、ピアツーピアの分散型プライベートコンピューティングの新しいモデルの基礎です。
zkCloud は、ユーザー、組織、DAO などの保護されたアイデンティティ間のプログラムによる対話を可能にします。
これらの対話は、特定のプログラムが正しく実行されたことを暗号化して証明するシールドされたトランザクションを通じて行われます。
これらのトランザクションは、グローバル状態を更新して zkCloud 上のアクティビティを固定し、分散型で検閲耐性のあるデータ可用性の保証を提供する Aleo ブロックチェーンに送信されます。

このうち、シールドトランザクションは、Zcash によって最初に作成された基本的な形式です。しかし、Aleo でのシールドされたトランザクションは単なる資産の移転ではありません。これらは、流動性プロビジョニング、ガバナンス投票、認証、分散通知などを含む、さまざまなユーザー間またはプログラムの対話を記述します。やり取りの当事者だけが取引の詳細を知っているため、第三者はそのやり取りの詳細を知ることも、悪事を行う際にそれを悪用することもできません。

4. AleoBFT

AleoBFT は新しいコンセンサスハイブリッドアーキテクチャです。Aleo Testnet 3 の運用中に、Aleo はそのコンセンサスモデルを、AleoBFT と呼ばれる証明者と検証者のためのハイブリッドアーキテクチャに変換します。まず、AleoBFT は各ブロックの即時ファイナリティを保証します。第 2 に、AleoBFT はネットワークが完全に分散化された状態を維持することを保証します。第三に、AleoBFT のインセンティブ付き証明は、時間の経過とともに、Aleo エコシステムの証明能力を拡大します。

Aleo コンセンサスメカニズム—PoSW

Aleo のブロックチェーンネットワークコンセンサスメカニズムは、SNARK ベースの Proof-of-Succinct Work によって提供されます。 PoSW は、SHA に基づいたビットコインのマイニング難易度調整メカニズムの変種であり、主な違いは、基礎となる計算がハッシュ関数ではなく、知識の証明であることです。

POSW の原則:

アレオトークンエコノミクス

トークンエコノミクスを考慮する場合、Aleo チームは次の特性に対して厳しい要件を設けています。

ネットワークのネイティブトークンは意味のある値を表します
このシステムは、ネットワーク上の参加者にセキュリティへの貢献を奨励します。
インセンティブは不正行為やいたずら行為を奨励するものではありません
便利なアプリケーションのエコシステムの開発と使用を促進します。
分散化が促進されるため、単一の当事者がシステム全体を制御できなくなります。

Aleo のトークンの名前は Aleo クレジットと呼ばれ、トークンの総量は 10 億です。以下の 2 つの画像は、Aleo のトークン配布とマイニング出力のスケジュールを示しています。

以下の図は、Aleo トークンのインフレ曲線を示しており、Aleo チームは、トークンが無限のインフレを引き起こすことなく、Aleo チェーンの通常の動作を維持できるようにバランスを見つけるために最善を尽くしていることがわかります。

アレオの未来

最初のレベルのタイトル

副題

AltLayer

副題

AltLayer の概要

プロジェクトとチームの紹介

Altlayer は、dApps の段階的な高スケーラビリティ要件を主な目的としており、単一のアプリケーション向けにプラグイン可能でオンデマンドで読み込み、カスタマイズされた実行層システムです。 AltLayer は、Optimistic Rollups に基づく一時的な拡張レイヤーであり、1 回限りの使用のニーズを満たし、レイヤー 1 またはレイヤー 2 のセキュリティを共有することができ、エンジニアに柔軟性の高い実行環境をもたらし、高度なリソース最適化を実現します。

AltLayer は、Parity Asia の元ディレクターであり、Zilliqa の共同創設者兼 CTO である Yaoqi Jia 博士によって率いられています。 2022年7月1日、Polychain Capital、Breyer Capital、Jump Cryptoが主導する720万ドルのシードラウンドを完了したと発表した。現在、AltLayer のテストネットワークが準備されており、今年の第 3 四半期には EVM を完全にサポートするテストネットワークを開始する予定です。

プロジェクトの特徴

Altlayer は、レイヤー 1 から直接、またはレイヤー 2 から再帰的にセキュリティを取得でき、レイヤー 3 プロトコルとみなされ、主な機能は次のとおりです。

dApp のパーソナライズされたニーズを満たす
高度なリソース最適化
モジュール設計
高弾性
副題

なぜAltLayerが必要なのか - NFTミントシーンの問題点

問題点

AltLayer の適用可能なシナリオの 1 つは、NFT ミントイベントです。通常、NFTの供給は限られているため、各NFTミントイベントでは短期的に高いTPS需要が急増し、同時に大量のトランザクションの失敗やネットワークの混雑を引き起こします。過去には、Universal Chain が共有ブロックスペースのモデルを提供していましたが、その結果、人気のある dApp がブロックスペースを過剰に消費することがよくあり、他の dApp のユーザーは、高額な手数料と決済時間によりユーザーエクスペリエンスが低下していました。

解決

解決

実際、多くの NFT プロジェクトでは長期的な専用ブロックスペースは必要ありませんが、ブロックスペースを占有する必要があるのは短期間だけです。したがって、AltLayerの柔軟な拡張ソリューションは、NFTプロジェクトのミント期間のネットワークニーズをよりよく満たすことができ、長期的な持続可能な負担をもたらすことはありません。これにより、頻繁に使用される dApp が多数の未使用の dApp とブロック領域を競合するという問題が効果的に回避されます。

AltLayer は、dAPP のより特殊でカスタマイズされたニーズを満たし、レイヤーネットワーク内の限られたリソースをめぐって他の dApp と競合するのではなく、より柔軟にリソースを選択できるようにすることで、より優れたユーザーエクスペリエンスを提供します。

気づく

dApp が非常に大きなアクセス要求を予想し、レイヤー 1 がそれを引き受けることができない場合、Flash レイヤーが呼び出されます。需要が徐々に減少すると、dApp は第 1 層ネットワークに戻り、この柔軟性の高いソリューションにより、システム全体のリソースが高度に最適化されます。 Flash レイヤーは、各 NFT アイテムに Mint 固有の実行レイヤーを割り当てます。ブロックスペースはプロジェクト用に予約されているため、ミントイベントを他のオンチェーンアクティビティから完全に分離できるため、ネットワークの混雑が発生せず、NFTプロジェクトはミントプロセス中にGASを生成しません。さらに、Flash Layer には、2000 TPS の専用スループットと 1 ～ 2 秒の低遅延を実現できる高スループット実行環境が付属しており、スムーズなエクスペリエンスを実現します。

具体的なパスは次のとおりです。

1) ネットワーク層 (イーサリアムなど) によって保護されたロールアップソリューションを迅速に起動します。

2) ロールアップソリューションを合理的に使用して、第 1 層ネットワークのスペースの輻輳を防止します。

3) 第 1 層ネットワーク上で「サポート終了」決済手順を実行して、ロールアップソリューションの呼び出しを終了します。

プロジェクトのメリット

自動拡張: NFT ミントイベントが終了すると、システムはベースチェーン上のすべての資産を決済します。ユーザーが資産を手動でブリッジする必要があるソリューションとは異なり、自動決済により、ユーザーの介入なしにすべての NFT がベースチェーンに確実に移動され、ブリッジに関連するセキュリティリスクが排除されます。
マルチチェーンのサポート: EVM と WASM はデフォルトでサポートされています
完全な流動性: すべての NFT は造幣局の終了時にベースチェーンに転送されるため、流通市場の参加者は購入したい NFT を見つけるためにチェーンからチェーンへと移動する必要がなくなります。
参考文献:

参考文献:

https://docs.aztec.network/

ステルス取引の到来: AZTEC プロトコルの詳細

プライベートトランザクションの実現: Aztec プライバシーアーキテクチャの概要

AZTEC協定の概要

ペニーのためのプライバシー: Aztec の zkRollup のスケーリング --- Aztec が取引手数料を削減する方法

UTXO VS. ACCOUNT MODEL

デジタルプライバシーとゼロ知識証明

How Zero Knowledge is Rebalancing the Scales of the Internet

What does Transparency Cost You?

The Future of Zero Knowledge with Aleo

アレオコアテクノロジー