Cosmos L1がなぜ次のキラーアプリを構築できるのか？
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Cosmos L1がなぜ次のキラーアプリを構築できるのか？
特定アプリケーションチェーンの台頭を支える理論。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：RainandCoffee
翻訳：TechFlow intern
ここ数週間、Cosmosエコシステムは復活の兆しを見せています。アプリケーションや創業者たちが、独自の特定アプリケーションチェーン（Cosmos上のL1）を構築することを決定したり、その意向を表明したりしているためです。これはTerraエコシステムの崩壊後に起こった現象であり、より広範なIBCエコシステムにも影響を与えました。
しかし、我々が強調すべき点は、技術的にはこの全体システムが非常にうまく維持されており、取引量が大きく変動しても、IBCを通じて内部および外部のメッセージや資産移転をクロスチェーンで処理できることです。また、Cosmos SDKとTendermint、ABCI、そして特定のVM（たとえばEVM）を用いて、内部チェーン上で処理を行うことも可能です。
本記事では、特定アプリケーションチェーンの台頭を支える理論について説明するとともに、それらが提供する主権性、コンポーザビリティ、相互運用性が、次の「キラーアプリ」およびエコシステム構築において今後のサイクルでなぜ重要なのかを解説します。
まず、論文本文に入る前に、Cosmosエコシステム特有の技術を、わかりやすく簡潔に紹介します。全体アーキテクチャは以下のようになっています：
Cosmos SDK
Cosmos SDKはモジュール化されたツール群であり、ブロックチェーン開発者が仮想マシンに依存せずにアプリケーション層のロジックを構築できるように設計されています。Cosmos SDKはABCIを通じてTendermintに接続されるように設計されています。アプリケーション固有のブロックチェーンを作成するフレームワークとして機能するだけでなく、プロトコルに依存しないガバナンス、トランザクション、ステーキングメカニズムなど、さまざまなカスタマイズオプションも提供します。SDKはアプリケーションロジック層に必要な大部分のタスクを処理するため、開発者は一からすべてを構築する必要がありません。Tendermintコンセンサスエンジンから受け取ったトランザクションはルーターによって処理され、メッセージと状態変化を適切なハンドラーモジュールに送信します。
ABCI
ABCI（Application BlockChain Interface）は、ブロックチェーンのアプリケーション部分と、コンセンサスおよびネットワーク機能を提供するTendermintのステートレプリケーションエンジンを接続するインターフェースです。ABCIにより、ブロックチェーンスタックが分割可能になり、アプリケーション部分が仮想マシン非依存となるため、任意のVMや実行環境をスタックのアプリケーション部分に使用できます。これにはJunowasm、Cosmwasm、AgoricのHardened JavaScript、さらにはTEEを利用可能なSecretのCosmwasm版などが該当します。Tendermint自体は、アプリケーション部分との間に3つのABCI接続を確立しており、それぞれメモリプールでのトランザクション検証、アプリケーションとコンセンサスエンジン間の接続、ブロック提案およびアプリケーション状態の照会機能を担っています。
Tendermint
Tendermint Coreは、Cosmosエコシステムにおけるチェーンのコンセンサス層およびネットワーク層を担当しています。コンセンサス層は、ネットワーク参加者間の合意形成プロセスを通じてトランザクションの正当性と順序を保証し、ネットワーク層はノード間のP2P通信を促進するとともに、第三者アプリケーションやノードがコンセンサス層と相互作用できるようにします。
Tendermintはビザンチンフォールトトレランス（BFT）コンセンサスモデルを採用しており、即時確定性（instant finality）を実現しています。BFTプロセスは、ブロックが最終的にコミットされる前に3段階を経ます。これらの段階は以下の通りです：
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提案フェーズ：特定の高さ（ブロック高）でブロックが提案される段階；
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事前投票フェーズ：検証者の3分の2以上が提案されたブロックに事前投票を行う段階；
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事前コミットフェーズ：検証者の3分の2以上が提案されたブロックに事前コミットを行う段階。
IBC
IBC（Inter-Blockchain Communication）は、ホモジェニアスなブロックチェーン間におけるクロスチェーン情報伝達プロトコルの中心です。つまり、同様の機能を持つチェーン、特に即時確定性を提供するTendermintコンセンサスアルゴリズムとライトクライアント機能を持つチェーン同士を接続します。IBCの動作方法としては、相互接続を希望する2つのチェーンが、宛先チェーン上でガバナンス提案を行う必要があります。現在は通常、Cosmos HubまたはOsmosisを介して行われます（Osmosisは現在45チェーン、Cosmos Hubは40チェーンと接続済み）。これはプロトコルレベルで接続が定義されていることを意味し、外部のサードパーティブリッジは不要です。
その後、両チェーンは互いのチェーン上に相手のライトクライアントを持ち、2つのチェーン間のコンセンサス状態を暗号学的に検証できるようにする必要があります。また、中継器（リレーヤー）が必要となり、2つのライトクライアント間で情報をやり取りします。リレーヤーは有効性の要件であり、ノード間で情報を交換し、コンセンサスの成立を可能にするものです。これを実際の例で見てみましょう：
つまり、信頼の前提は接続する2つのチェーンの検証者に置かれるため、他のタイプのクロスチェーンブリッジやメッセージ伝達プロトコルに比べて、信頼前提がはるかに少ないと言えます。例えばPolkadotエコシステムのXCMPでは、信頼の前提はリレーチェーン（Polkadot）のみに集中しています。
IBCがCosmosエコシステム内でどれほど互換性が高く、広範囲にわたって利用可能であるか、またどれだけ多くのチェーンを接続しているかを示すために、現在のリアルタイム接続規模を見てみましょう：
ICS
ICSとはInterchain Standardの略称で、IBCを利用するチェーン間の取引に関するパラメータを定めています。ICSは基本的にIBC取引のためのモジュール仕様であり、2つのIBC対応チェーンが通信するには同じICSを実装している必要があります。
特に興味深くユニークなICSの一つがICS-27、いわゆる「インターチェーンアカウント」です。
ICS-27
インターチェーンアカウントは、コンポーザビリティ、すなわち相互運用性を実現します。これにより、チェーン間でデータの交換に加えて、あるチェーン上のスマートコントラクトの状態を別のチェーンに書き込むことが可能になります。つまり、取引のエンドポイントを指定すれば、ユーザーは資産やメッセージの転送時に複数のインターフェースを切り替える必要なく、ソースチェーン上の単一インターフェースを利用できるようになります。ICS-27をサポートするチェーンは、他のICS-27対応チェーン上にアカウントを作成し、IBC取引を通じてそれらを制御できます。インターチェーンアカウントは通常のアカウントと同等の機能を持ちますが、別のチェーンまたはエンドユーザーがIBCを介して操作するため、ソースチェーンの所有者はターゲットチェーン上のクロスチェーンアカウントに対して完全な制御を保持できます。
IBC取引後の処理手順は、各チェーンが必須とするICS仕様に従って行われます。つまり、特定アプリケーション向けの取引がアプリケーション非依存へと拡張され、言い換えれば、一連の異なるネットワーク間での真のコンポーザビリティが実現されるのです。
チェーン間セキュリティ（Interchain Security）
チェーン間セキュリティにより、あるチェーンまたはハブが他のチェーンのためにブロック生成を行うことが可能になります。検証者は2つ（またはそれ以上）のノードを運営しますが、ネイティブトークンのステーキングはメインチェーン上でのみ行います。これはIBCレベルのプロトコルであるクロスチェーンバリデーションによって実現されます。サブチェーンはIBCを使ってメインチェーンと通信し、どの検証者がチェーン間セキュリティに参加しているかを追跡します。この方法により、メインチェーン上でロックされた価値から得られるセキュリティがサブチェーンと共有されます。したがって、コンシューマー／サブチェーンは、独自の検証者セットを構築することなく、メインチェーンからのセキュリティ供給を受けられます。これにより、資本負担の小さいアプリケーションでも、強固なセキュリティを維持しながら容易に独自チェーンを立ち上げることが可能になります。
メインチェーンは一連のサブチェーンに対するブロック生成を担当し、検証者は自分が検証しているチェーンからステーキング報酬を得ます。スラッシングは悪意ある行動を抑止する役割を果たします。
まとめ
特定アプリケーションチェーンは、いわゆるブロックスペースの「在庫管理」を可能にします。ブロックチェーンスタックをサプライチェーンに例えるなら、スタックの各部分のブロックスペースは、技術的にはその上にあるチェーン／レイヤーのアプリケーションによって「購入」されていることになります。つまり、無数の異なるアプリケーションが同じブロックスペース内でガス代を支払い、それが極度の混雑と競争を引き起こし、結果として手数料の上昇につながります。
数千ものアプリが存在するこのような過密なモノリシックチェーンによる手数料の急騰は、最終的にユーザーに押し付けられ、彼らは重いコストを負担しなければなりません。一方、特定アプリケーションチェーンでは、アプリ自体がエンドユーザーが支払う手数料をよりよく制御でき、一定水準に保つことが可能になります。この点の優れた例がOsmosisです。
このようなアプリはXやYチェーンを「倉庫」として依存しないため、平均的なコストリスクを負う必要がなくなります。これは小売店の在庫リスクに似ています。つまり、アプリケーション自体およびその延長線上にあるコミュニティが、在庫リスク管理に参加・関与できるようになります。これがリソース価格設定の効率化を生み出し、結果としてアプリケーションのより良い経済モデルを実現します。
アプリケーションが自身が存在するチェーンの所有者であるため、手数料構造のセルフマネジメントが可能になり、つまり、もはやホストチェーンの制約を受けず、自らのチェーン上のあらゆるリソースのコストを自分で決定できるのです。
さらに、基盤技術スタックが許容する柔軟性により、アプリケーション層での最適化が可能になる一方で、ネイティブなクロスチェーン情報伝達システムのおかげで、エコシステム全体においてチェーン間のコンポーザビリティが維持されます。このコンポーザビリティは、サードパーティの信頼を一切必要としません。
Cosmosの登場以前には、アプリケーションとインフラ（チェーン）の間に明確な隔たりがありました。IBCを備えた特定アプリケーションチェーンは、この障壁を打ち破り、アプリケーション自体が接続可能でコンポーザブルなインフラストラクチャーとなることを可能にします。
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