元のソース:Linera

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オリジナルコンピレーション: flowie、ChainCatcher

AptosやSuiと比べると、やはりa16zが賭けているDiemの後継であるLineraは比較的遅れており、今年6月末にa16z主導で600万ドルの資金調達を受け、本日プロジェクトのホワイトペーパーを正式にリリースした。

Linera の創設チームメンバーのほとんどは元 Zcash および元 Meta/Novi のエンジニアおよび研究者であると報告されています。 Linera の創設者である Mathieu Baudet 氏は、以前は Meta でエンジニアとして働いており、Diem ブロックチェーンの作成に貢献し、Novi の主任研究者およびエンジニアであり、FastPay および Zef プロトコルの発明に中心人物として参加しました。

ホワイトペーパーの中で、Linera 氏は、ブロックチェーンのシャーディングやロールアップなどの既存のソリューションの欠点と、ブロックスペース不足の問題を解決する際の Linera の革新的なソリューションとアーキテクチャ上の利点について詳しく説明しました。 ChainCatcher は Linera のコンテンツの一部をコンパイルしました。

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1. Linera: ブロックスペースの不足、既存のソリューションの欠陥の問題を解決するため。1. シングルチェーンの高速化単一チェーン内のブロックの生成速度は、通常、バリデータ間のデータ伝播遅延によって制限されます。歴史的に、ブロック サイズは、セキュリティ要件とネットワーク制約に基づいてトランザクション スループットを最大化するために調整する最初のパラメータでした。 BFT コンセンサスプロトコルの最近の進歩により、

現在のトランザクション レートの新たなボトルネックは、コンセンサス注文ではなく、トランザクションの順次実行であるようです。ブロックに含まれる多くのトランザクションは実際には独立していることが期待されており、最近のいくつかのプロジェクトでは、トランザクションのサブセットを複数の処理装置で並行して実行できるアーキテクチャを開発しました。これは確かにトランザクション レートの向上につながりますが、そのようなシステムは依然として 1 秒あたりの最大トランザクション数が 6 桁未満であるという特徴があります。さらに、実効トランザクション レートは、各ブロック内で実際に独立しているトランザクションの割合に大きく依存します。

要約すると、他のユーザーのアクティビティについて何の仮定もせずに、ユーザーに対して料金や遅延を事前に保証することは不可能です。

最後に、高スループット チェーンでは、CPU 実行要件とデータ同期ネットワーク要件の組み合わせにより、バリデータの監査がより困難になります。具体的には、膨大な数の連続トランザクションにより、汎用ハードウェアのみを使用しているコミュニティ メンバーがバリデーターの動作を有意義な方法で検証するのに十分な速さでトランザクションを再生できない可能性があります。2. ブロックチェーンのシャーディング。

ブロックチェーンのスケーラビリティに対処するためのもう 1 つの一般的な方向には、実行状態を固定数の並列チェーンに分割し、各チェーンが個別のバリデーター セットによって独立して実行される (ブロックチェーン シャーディングと呼ばれます) ことが含まれます。このアプローチはまだ洗練されていますが、歴史的にいくつかの課題に悩まされてきました。

3、Rollups。まず、攻撃者がシステム内の最も弱いセットを選択的に攻撃する可能性があるため (コインの鋳造など)、異なるバリデーターのセットを使用するとセキュリティのトレードオフが生じます。 2 番目に、シャードの再編成 (ユーザー アカウントをチェーン全体に分散する方法) は、大規模なネットワーク通信を必要とする複雑な操作です。最後に、追加のトラフィックをサポートするためにシャードの数が増加すると、交換する必要があるクロスチェーン メッセージの数も増加します。各シャードに独立したバリデーターのセットがあるシステムでは、クロスチェーンメッセージによって大幅な遅延が発生し、最終的には新しいチェーンの追加による影響が相殺される可能性があります。

実際には、十分なレイヤー 2 トランザクションを収集し、有効性証明を計算し、厳密なデータ可用性を強制するためにトランザクションをアーカイブするには、レイヤー 2 ブロックごとに数時間かかります。レイヤ 1 の確認時間が長くなると、一部のユーザーはセキュリティのトレードオフを受け入れ、特定のアプリケーションについてはレイヤ 2 のファイナリティを信頼するようになる可能性があります。一般に、ロールアップは、契約を強制し (つまり、有効性)、トランザクションを公正に選択するために信頼される必要があります (マイナー抽出可能な値を参照)。この懸念は、分散型ロールアップ プロトコルを設計する最近の取り組みでも見られます。

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2. リネラの革新性とは何ですか?

上記のスキームの観察とインスピレーションに基づいて、Linera は、次の 3 つの主要な原則に基づいて新しい Web3 インフラストラクチャを開発することを目指していると述べました。

1. 一連のエラスティックバリデーターで複数のチェーンを実行することで、予測可能なパフォーマンスと応答性を備えた安全なインフラストラクチャを構築します。

2. 新しい実行層に取り組むことでマルチチェーン プログラミングを主流にし、スケーラブルな Web3 アプリケーションの豊富なエコシステムを可能にします。

3. エラスティックバリデーターがコミュニティによって最適に奨励され、大規模に監査されることを保証することで、分散化を最大限に高めます。

Linera の革新性は次の側面に反映されています。

1. 回復力のあるバリデータを備えた統合マルチチェーン システム

• 予測可能なパフォーマンスと大規模な応答性を備えた Web3 インフラストラクチャのビジョンを実現するために、Linera はクラウド インフラストラクチャを利用し、新しいマルチチェーン プロトコル、つまり復元力のあるバリデータを備えた統合マルチチェーン システムを開発します。

• Linera のバリデーターは、複数のチェーンのトランザクションのブロックを並行して検証して実行する、Web2 のようなエラスティックなサービスです。 Linera システム内に存在するチェーン (アクティブおよび非アクティブ) の数は無制限であるため、マイクロチェーンとも呼ばれます。

• 新しいブロックでマイクロチェーンを積極的に拡張するタスクは、検証や強制とは別のものであり、各チェーンの所有者によって引き受けられます。すべての Linera ユーザーは、独自のチェーンを作成し、そこにアカウントを置くことが推奨されます。

• 各バリデータはすべてのマイクロチェーンを管理します (統合マルチチェーン アプローチと呼ばれます)。マイクロチェーンは非同期メッセージを使用して対話し、それ以外の場合は独立して実行されます。その結果、バリデーターは、多くの内部シャード間でワークロードを分散することにより、柔軟にスケーリングできます。チェーン間の非同期メッセージングは​​、各バリデーターの内部ネットワークを使用して効率的に実現されます。

• マイクロチェーンが新しいブロックを受け入れる方法は異なる場合があります。独自のチェーンをスケーリングする場合、ユーザーは、信頼性の高いブロードキャストからインスピレーションを得た、低遅延のメモリプールのないプロトコルを使用して、新しいブロックをバリデーターに直接送信します。ユーザー間のより複雑な対話を必要とするアプリケーションは、オンデマンドで作成された一時的なマイクロチェーンに依存する場合もあります。実際、完全な BFT コンセンサス プロトコルを備えているのは、Linera インフラストラクチャが所有するパブリック マイクロチャネルだけです。

バリデータ間のマイクロチェーンの同期はチェーンの所有者に委任されます。これは、非アクティブなマイクロチェーン (ブロックを作成しないマイクロチェーン) にはストレージ以外のバリデーターへのコストがかからないことを意味します。エラスティックバリデーターの使用は、Linera 独自の前提となっています。

Linera は、Linera コミュニティが、新しいバリデーターが選択できるさまざまなクラウド プロバイダーをサポートすることを目的としています。 Linera はもともと、Meta によって開発された低遅延の支払いプロトコルである FastPay からインスピレーションを受けました。 Linera は、ユーザー アカウントをマイクロチェーンに変換し、スマート コントラクトを追加し、チェーン間の任意の非同期メッセージをサポートすることで、FastPay を大幅に推進しました。

2. マルチチェーンプログラミングを主流にする

• Linera は、多くのチェーンを独自のバリデーターのセットに統合します。これにより、各バリデーターの内部ネットワークによりクロスチェーン通信が大幅に容易になります。さまざまな Web3 アプリケーションが、安価で効率的なマルチチェーン アーキテクチャを活用することで、柔軟に拡張できる機会が初めて得られました。マルチチェーン プログラミングの導入を促進するために、次の設計上の選択が行われました。

• Linera の実行モデルは、言語に依存せず、開発者にとって使いやすいように設計されています。 Linera の最初の SDK は Wasm に基づいており、Rust プログラミング言語をターゲットとしています。

Linera アプリケーションはコンポーザブルでマルチチェーンです。アプリケーションが作成されると、オンデマンドで任意のチェーン上で実行できます。同じアプリケーションの実行中のインスタンスは、非同期メッセージングとパブリッシュ/サブスクライブ チャネルを使用してチェーン間で調整されます。同じマイクロチェーン内で実行されているアプリケーションは、クロスコントラクト呼び出しと一時セッション オブジェクトを使用して対話します。

Linera のセッション オブジェクトは、Move 言語のリソースからインスピレーションを得ています。 Move の静的に型指定されたリソースは、構成可能性の向上に役立つことが提案されています。 Linera では、クラス リソースの構成可能性は、セッション ハンドルと実行時チェックの使用によって実現されます。たとえば、トークンを送信するために、Linera コントラクトは、トークンを含む一時セッションの所有権を譲渡できます。一般に、大規模な開発者コミュニティの構築は、ブロックチェーン インフラストラクチャの導入における主要な要素です。 Wasm エコシステムは多言語ツールを継続的に改善しているため、Linera に複数の開発者コミュニティに長期的にサービスを提供する可能性を提供します。

3. 回復力のあるバリデーターの強力な分散化

• 古典的な「ブロックチェーンのトリレンマ」は、スケーラビリティ、セキュリティ、分散化を同時に達成するのは難しいと主張しています。この観察は確かに固定容量のバリデーターに当てはまりますが、弾力性のあるバリデーターの満足のいく分散化の概念を定義して実装するにはまだ十分ではないと Linera 氏は考えています。Linera はセキュリティのために Delegated Proof-of-Stake (DPoS) に依存しており、バリデータ セットの変更を定期的にサポートしています。

• ブロックの連鎖により、過去のトランザクション、クロスチェーンメッセージ、各マイクロチェーンの実行状態は不変です。これは、Linera 全体が、汎用ハードウェアのみを使用して分散形式でコミュニティによって監査されることを意味します。ブロックチェーン コミュニティは、パフォーマンスを向上させるために大規模なバリデーターを使用すること、およびロールアップのコンテキストで分散化を維持するためにコミュニティ主導のバリデーターを使用することについて議論してきました。 Linera プロジェクトが進行するにつれて、当社は有効性の技術的進歩 (ZK) 証明とロールアップに引き続き注目していきます。

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4 番目に、Linera アーキテクチャの利点

Linera は、インターネット規模で予測可能なパフォーマンス、応答性、セキュリティを備えた初のマルチチェーン インフラストラクチャを提供することを目指しています。この目的を達成するために、Linera は、同じバリデーターのセット内でマイクロチェーンと呼ばれる多数の並列チェーンを実行し、各バリデーターの内部ネットワークを使用してチェーン間で非同期メッセージを迅速に受け渡すというアイデアを導入しました。 Linera 氏は、このアーキテクチャには多くの利点があると考えています。弾力的なスケーリング。

Linera では、ブロック サイズやレートを増やすことではなく、チェーンを追加することでスケーラビリティを実現します。各バリデーターは、マルチチェーン アプリケーションの名目上のパフォーマンスを維持するために、いつでも容量 (内部ワーカーとも呼ばれます) を追加および削除できます。応答性。

マイクロチェーンが単一ユーザーによって操作される場合、Linera は信頼性の高いブロードキャストからインスピレーションを得た、簡素化されたメモリプールのないコンセンサス プロトコルを使用します。これにより、ブロックの遅延が減少し、最終的に Web3 アプリケーションの応答性が向上します。構成可能性。

ブロック遅延が短いことは、他のマルチチェーン システムと比較して構成可能性にも貢献します。新しいブロックを追加することによる高速応答により、別のチェーンから非同期メッセージを受信できるようになります。チェーンセキュリティ。

従来のマルチチェーン システムと比較して、すべてのマイクロチェーンを同じバリデーター セットで実行する利点の 1 つは、チェーンの作成が Linera のセキュリティ モデルに影響を与えないことです。分散化。

Linera はセキュリティのために Delegated Proof of Stake (DPoS) に依存しています。各マイクロチェーンは汎用ハードウェア上で個別に実行できます。これにより、クライアントと監査人は独自の検証を継続的に実行し、バリデーターに責任を負わせることができます。言語は「不可知論的」です。