アプリケーションチェーンはどのようにユーザーに中心化された製品体験をもたらすのでしょうか？

執筆：Natalie Mullins

翻訳：TechFlow

ブロックチェーンの設計空間は最近大きく広がり、単一のモノリシックなブロックチェーンだけでなく、以下のような選択肢が登場しています。

• モジュラーブロックチェーン；

• データ可用性およびコンセンサス層；

• Rollupおよび実行環境；

• アプリケーション特化型チェーンなど

これらの選択肢は開発者にとって多くの自由度を提供しますが、最も重要な問いは「どの設計が分散型プラットフォームにとって最適か」ではなく、「どの設計が分散型プラットフォームに中央集権型プラットフォームとの競争機会を与えるか」です。

ブロックチェーンのユースケースは多様であり、万能の答えを見つけることは不可能です。そこで本稿では、この課題への最も現実的でまだ十分に探求されていないアプローチの一つである「アプリチェーン（Appchain）」に焦点を当てます。アプリチェーンがいかにして真に革新的な製品や機能の創造を促進し、プロジェクトに主権という利点をもたらすかについて探ります。

アプリチェーンの利点

前述したさまざまなアーキテクチャを検討する際、ユーザーエクスペリエンスの課題を解決しつつ十分な分散性を維持できる設計が即座に明らかになるわけではありません。

各アプローチにはトレードオフがありますが、アプリチェーンは極めて重要かつ独自の利点を提供します。それは「主権（Sovereignty）」です。

技術的観点から言えば、主権とは垂直統合と捉えることができます。

つまり、アプリケーション開発者がアプリ固有のニーズに応じて、ブロックチェーンスタックのすべてのレイヤーを制御・カスタマイズできるということです。

これはミドルウェアソリューションへの依存を減らすだけでなく、他のアプリケーションとブロックスペースを競合することを避け、他プロジェクトの開発ロードマップやガバナンスに左右されなくなることを意味します。

これらの利点は、一定規模に達し、より高いスループットや頻繁なアップグレードが必要になったプロジェクト、あるいは自らのプラットフォームの将来をコントロールしたいと考えるプロジェクトにとって非常に魅力的です。

技術的主権により、アプリ開発者は異なるコンセンサスモデルの実験、ノード要件のカスタマイズ、ステートモデルの変更などの斬新な機能を通じて創造性を発揮できます。多くの新しいL1がコアアーキテクチャに特化して登場したように、それらが既存チェーン上では実現できない合意を持っていたように、アプリチェーンは個別のアプリケーションに同等の最適化レベルをもたらします。

社会的側面において、社会的主権とは、個々のアプリケーションが自らの価値観を優先し、自分たちにとって重要なトレードオフを管理できる能力を指します。

コミュニティは自らの運命をコントロールでき、政治的または技術的理由によってブロックチェーンのハードフォークを行うことも可能です。多くのプロジェクトがアプリチェーン構築を主に技術的理由から選ぶものの、社会的主権のニーズを軽視すべきではありません。現在および将来において、他のエコシステムが自らの価値観を十分に共有していないために、社会的主権を求めてアプリチェーンを選ぶアプリケーションも存在するでしょう。

トレードオフと懸念

アプリチェーンはすべてのプロジェクトにとって完璧な解決策ではなく、あくまでブロックチェーンとアプリケーションが何を重視するかに関する判断の一つです。

多くの批判者は、組み合わせ可能性（composability）と流動性の断片化を理由に、アプリチェーンはDeFiに不向きだと主張します。

しかし、これらの懸念はそれほど説得力があるとはいえません。なぜなら、汎用L1上でも流動性は少数の人気アプリに集中しているからです。

DEXチェーン、レンディングチェーン、ペプチュアルチェーン、流動性ステーキングチェーンなどを切り替える代わりに、これらすべての機能を数少ない高流動性のDeFiアプリチェーンのコア製品に統合することで、流動性の断片化問題は大幅に緩和されます。

また、注目に値するのは、イーサリアムメインネットが依然としてDeFiの中心である一方で、そのRollup中心のスケーリングロードマップ自体が組み合わせ可能性と流動性断片化に独自の影響を与えていることです。

アプリチェーンはCosmosエコシステムに特有のものではありませんが、開発者ツールの整備や異種間の組み合わせ可能性（このような機能はイーサリアム等のエコシステムにはまだない）により、多くのアプリチェーンがCosmosを拠点として選んでいます。

注目すべき機能と実験

アプリチェーンの力を完全に理解するには、Osmosis、Mars Protocol、Penumbra、dYdXといった現在構築中の最も注目すべきユーザーエクスペリエンスを探索することが最良の方法です。

Osmosis

Osmosisは、Cosmosエコシステム内におけるアプリチェーン型DEXであり、新興の流動性ハブでもあります。Osmosisの初期のインスピレーションは、共同創業者のSunny Aggarwalによる「DAOifying Uniswap Automated Market Maker Pools」というブログ記事に由来しており、その核となるアイデアは、AMMの世界にCosmosのカスタマイズ性と主権性をもたらすことです。

現在、このプロトコルは、独自の変更可能なパラメータを持つ流動性プールの作成を可能にしており、さまざまな種類のボンド曲線、マルチウェイト資産プールなどの実験を支援しています。注文簿マッチングと集中型流動性プールを組み合わせたハイブリッド流動性モデルも開発中です。

DeFiアプリチェーン分野のパイオニアとして、Osmosisは市場に多くの革新的機能を導入してきました。その一例が「超流動ステーキング（superfluid staking）」です。これは、ステーキング報酬を得るかDeFiでの収益を得るかの選択に悩むユーザーにエレガントな解決策を提供します。

$OSMOを含む任意のLPをステーキングすることで、ユーザーはチェーンのセキュリティに貢献しつつ、コミュニティにも追加価値を還元できます。この機能は、Osmosisチェーンがアプリ資産を認識し、PoSコンセンサスで使用できるため実現されています。今後さらに多くの機能や資産タイプが追加されるにつれ、同様のユースケースへの応用も可能になるでしょう。

CEXに近いユーザーエクスペリエンスの創出に関して、Osmosisはマージントレードとレンディングをコア製品の一部として開発中です。チームは現在Mars Protocolと協力し、レンディングをOsmosisの取引エンジンに直接統合しようとしています。これにより、段階的な清算、資産のクロスマージン、OsmosisのLPをマージントレードの担保として利用できるようになります。今年初めのMedium記事で、Osmosisの作者Steview Woofwoofはこうした設計の利点を簡潔に説明しています：

「段階的な清算により、突発的な価格変動がレバレッジポジションを直ちに破壊的に清算することを防ぎます。効率的なクロスマージンにより、Osmosis（ステートレスDEXとは異なり）異なる資産やプールからの担保をブロックごとに追跡でき、すべてのローンおよびマージンポジションに対して大きな担保プールとして機能できます」

「DEX内にレンディングプロトコルを構築するもう一つの利点は、オラクルの必要性を排除できる点です。実際、Osmosisの価格情報自体が他のプラットフォーム向けにオラクルとしてフィードバックされる可能性さえあります。もちろん、特定の攻撃（価格操作、dDOSなど）に対抗するために、外部オラクルをバックアップやセキュリティ強化のために使用し続けるのは有用です」

Osmosisはまた、アプリチェーン上では実現が比較的容易な、MEV（最大抽出可能価値）対策のいくつかの創造的な方法を模索しています。これには以下が含まれます：

• しきい値暗号化――ユーザーの取引をブロックプロデューサーに放送する前に暗号化し、ブロックが投票され確定後にのみ復号と実行を許可する。

• 料金差別――異なる種類の取引に異なる料金を設定する（例えば、裁定取引をより高価にする）。

• Skip――基本プロトコルにFlashbotsに似た機能を組み込む。

• 内部MEV――プロトコル内で裁定取引者を設置し、その収益を$OSMOステーカーに提供する。

Mars Protocol

MarsはDelphi Labsが開発中のクロスチェーンクレジットプロトコルであり、いわゆるC2C（Contract-to-Contract）レンディングという新型DeFiの先駆者でもあります。当初Terra上に展開されたMarsチームは、その後製品戦略を見直し、今後どのエコシステムに投資するか再評価しました。さまざまなL1およびL2を調査した結果、Marsチームは独自の「アウトポスト＆ハブ（Outpost & Hub）」モデルを選択しました。これにより、既存のL1の恩恵とアプリチェーンの主権の両方を享受できるのです。

Red Bankはアウトポストのインスタンスであり、非カストディアンかつ過剰担保型のレンディングプロトコルで、さまざまなチェーンに展開可能です。これにより、同じL1上の他のアプリケーションとアトミックに同期合成できます。また、承認されたスマートコントラクトが担保なしにRed Bankから借り入れることで、C2Cレンディングの流動性源にもなります。現時点では、Osmosis上に最初のアウトポストを構築する計画です。

Mars Hubはアプリチェーンとして、以下の2つの主要機能を持っています：

• すべてのアウトポストを管理する（C2Cレンディングに許可されたコントラクトを投票決定）

• すべてのアウトポストから収益を集め、それを$MARSステーカーおよびバリデーターに分配する

これまでの大多数のDeFiプロトコルは、人気のあるすべてのL1に再展開するか、他のチェーンのアプリチェーンに接続するブリッジを構築するというクロスチェーン戦略を採ってきました。このハブ＆アウトポストモデルは、高流動性の既存DeFiエコシステムと連携しながら、ガバナンスとトークン価値蓄積を簡素化することで、両方の利点を兼ね備え、同時にメインネットの断片化問題を軽減しようとしています。

Delphi LabsチームはDeFiにおける最高のユーザーエクスペリエンスの構築を強く重視しており、上線後、Marsは中央集権取引所のユーザーエクスペリエンスに対抗できる最も有望な試みの一つとなるでしょう。開発ロードマップには、Roverクレジットアカウントなど、単一アカウントからレバレッジを使って複数のDeFi製品を取引できるなど、他にも多くの注目すべき新機能が含まれています。

Penumbra

Penumbraは、プライバシーを利用してオンチェーン取引およびマーケットメイキング体験を改善するクロスチェーンシールド付きアセットプールおよびアプリチェーンDEXです。このプロジェクトのビジョンは、Zcashなどのプライバシーツールの採用不足や関心の低さに対する挫折感から生まれました。彼らは、プライバシーによってより優れた製品を構築したいと考えました。しかし、過去数年で明らかになったように、プライバシーは多くの人が当初考えていたよりもはるかに難しい問題であることが判明しています。

豊富な資金に支えられて、ブロックチェーン上でのプライバシー計算の構築を試みた事例は多くありますが、Penumbraチームは既存のどの方法にも満足しませんでした。代わりに、彼らはより繊細だが極めて重要な問いを提起します：公開された共有状態が有用であるならば、我々はどのようにして同様に有用なプライベート帳簿を構築できるのか？

Penumbraにとって、公開された共有状態の概念こそがブロックチェーンの有用性の核心です。なぜなら、ブロックチェーンを利用したい人は誰もが、チェーン外の取引相手と調整する必要なく、チェーン自体とだけ調整すればよいからです。

そのため、これまでのプライベートL1やRollupの設計試みはプライバシー問題を解決しても、その方法がユーザーが公開共有状態と有意義に相互作用する能力を著しく制限していると考えています。

理想的には、プライバシー計算は個人のプライバシーを保護しつつ、重要な集計データを透明化する形で行われるべきです。しかし、こうしたトレードオフを管理できるシステムを構築するには、現時点で市場にあるものとは根本的に異なるステートモデルが必要であり、Penumbraチームはゼロから構築しています。

また、現時点では取引およびマーケットメイキングのユースケースに意図的に焦点を当てていますが、彼らの研究と設計作業は他の状況におけるプライバシーとスケーラビリティに広範な影響を与える可能性があります。

ブロックチェーン上のプライバシーは、ユーザーのデータと実行をチェーン外に移すことによって実現されます。具体的には、オンチェーンのユーザーデータをデータの暗号的コミットメントに置き換え、平文での実行を状態遷移の正当性に関するゼロ知識証明に置き換えることで、異なるステートモデルが必要になります。

グローバルに変更可能な状態を中心に据える従来のモデルとは異なり、有効な取引は実行中に変化しますが、Penumbraは不変で組み合わせ可能な状態フラグメントの概念を採用しています。各取引は入力の状態フラグメントを消費し、出力の状態フラグメントを生成します（これは概念的にはビットコインのUTXOモデルに似ています）。

これにより、状態フラグメントをそれらのコミットメントに置き換え、取引内容を正当な状態遷移の証明に置き換えることが可能になります。

しかし、この方法の問題点は、実行がチェーン外に移るため、共有状態にアクセスできなくなることです。提案される状態遷移の正確な最終出力を取引の入力として提供しなければならないからです。

たとえば、チェーンに取引を提出する前に、DEX取引ではAMM準備金の正確な状態と正確な出力価格を凍結する必要があります。

独自のステートモデル

Penumbraのステートモデルは、まず公開共有状態とのプライベートな相互作用を促進するために構築されています。これはアクターモデルを使用することで実現され、チェーン外の計算（プライベート、各ユーザーの状態を処理）とチェーン上の計算（パブリック、共有状態を処理）を明確に分離します。

アクターモデルでは、ユーザーが「取引」ではなく「メッセージ」を作成し、それを暗号化してスマートコントラクトに送信します。その後、各スマートコントラクトは各ブロックで一度だけ実行され、そのブロック内で送信されたすべてのメッセージを入力として受け取ります。これにより、取引のバッチ処理やカスタムアプリケーションロジックの使用が可能になります。また、各コントラクトが一度だけ実行されるため、計算コストをブロック内のすべての取引で均等に分担できるという優れたスケーラビリティの利点もあります。バリデータは非同期に取引を実行し、パブリック出力を生成する前に、バッチ総数に関する一部情報を復号します。

この非同期性は、実行の中間状態を記録し未来の状態をシミュレートするプライベートNFTの作成によって実現されます。コントラクトが応答メッセージを返すと、このプライベートNFTは消費され、正しい未来状態がモデル化されたことを証明するために使用されます。この時点で、コントラクトからのメッセージは実行のプライベート出力を生成するために使われます。ただし、実行が複数のブロックにわたる可能性があるというトレードオフがあります。

プライバシーステーキング

委託者のプライバシーとバリデータの責任を守るために、Penumbraチームはステーキングの設計に新しいアプローチを採用しました。「未バインド」と「バインド」を同一のステーキングトークンの異なる状態とするのではなく、バインドされたステーキングを「委任トークン」として記録します。これらのトークンは、バリデータの委任プールの割合を表し、LPが流動性プールの割合を表すのと同じです。

各バリデータの委任プールのサイズはパブリックなチェーン状態の一部ですが、委任トークンは相互に交換され、マルチアセットシールドプール（Penumbra上ですべての価値が記録される場所）に滞在することでプライバシーを保持します。最後に、ステーキングトークンと委任トークン間の為替レートを追跡することでステーキング報酬を計算します。これには優れた税務効率の利点があり、課税イベントは「アンバインド」時のみ発生するからです。

最終的に、Penumbraが賭けているのは、プライバシー自体が取引体験の一部であり、それ以上に、プライバシーを活用することでより良い執行が可能になるという点です。なぜなら、プライバシー対応の戦略により、より複雑で資本力のある参加者が参入しやすくなり、それがより良い流動性、価格設定、狭いスリッページを伴うからです。彼らのビジョンは、CeFiよりも多くのプライバシーを提供しつつ、DeFiのオープン性と無許可性の利点を備えたユーザーエクスペリエンスを創造することです。

dYdX  

イーサリアムL2に展開された最大のアプリケーションとなった後、永続取引所dYdXは最近、V4をアプリチェーンとして構築する計画を発表しました。公式記事では、「分散性、スケーラビリティ、カスタマイズ性の独特な組み合わせ」がこの決定の主な理由とされていますが、それぞれの背景を深掘りする価値があります。

分散性

特に米国において規制の抵抗に直面し、多くのDeFiプロジェクトは重大な法的打撃にさらされています。dYdX V3は現在イーサリアムL2（StarkEx）に展開されていますが、完全に分散化されたRollupのビジョンが実現するのを待っている余裕がないプロジェクトも存在します。dYdXはまさにそのようなプロジェクトであり、約100のバリデータで自らのチェーンを運営することが最善の選択だと判断しました。

スケーラビリティ

dYdX V3は現在毎秒約10回の取引、毎秒約1,000件の注文／キャンセルを処理していますが、チームはスループットを数桁向上させられるチェーンを探しましたが、見つかりませんでした。そこで彼らはより創造的な解決策を採用しました：分散型のチェーン外注文マッチングネットワークです。dYdXチェーンはすべての注文ではなく、決済済みの取引にのみ合意すればよいため、V4は真に卓越したスケーラビリティを解放できます。

技術的には、この設計はアプリチェーンがノードをカスタマイズできることによるものです。たとえば、バリデータがオラクルネットワークやクロスチェーンブリッジインフラの運営を支援する必要がある場合などです。

カスタマイズ性

Banklessのインタビューで、dYdX創業者のAntonio Julianoは、基本的なL1の構築に加えて、カスタム実行モジュール、チェーン外注文ネットワーク、オラクルネットワーク、モバイルアプリ、カスタムウォレットまで含めた完全な垂直統合製品とユーザーエクスペリエンスに関する壮大なビジョンを語りました。Juliano自身この取り組みを「非常にリスクが高い」と表現していますが、dYdXに最高品質のユーザーエクスペリエンスをもたらすための最良の選択肢だと明言しています。

まとめ

上述したすべての利点や革新的な実験を強調しつつも、特定アプリケーション向けブロックチェーンを構築することは、スマートコントラクトとしてアプリを展開するよりも、あるいは専用の実行環境（Rollup、サブネットなど）に展開するよりも、明らかに技術的課題が大きいことを認めなければなりません。

この現実の課題を軽視すべきではありませんが、アプリチェーンが提供する開放的な設計空間から得られる潜在的利益を軽視すべきでもありません。卓越したユーザーエクスペリエンスは、分散型製品が中央集権型競合に勝つ手段であるだけでなく、オープンソースで無許可の世界において護城河を築く重要な要素でもあります。

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