8つのPolygonスケーリングソリューションが、イーサリアム向けにより活気あるL2相互接続エコシステムを構築
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8つのPolygonスケーリングソリューションが、イーサリアム向けにより活気あるL2相互接続エコシステムを構築
Polygon上の成熟したスケーリングソリューションを整理してみましょう。
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暗号業界において、イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決する方法は常に巨大な市場である。Polygon（ポリゴン）は、このイーサリアムのスケーリング課題に一貫して取り組んできた存在だ。
そもそもPolygonとは何か？
Polygonはイーサリアム向けのLayer2スケーリングソリューションであり、イーサリアムと互換性のある拡張ソリューションを構築するための汎用フレームワークを提供している。複数の完全なイーサリアム拡張ソリューションを抱えており、今回はTokenviewがPolygon上で既に成熟したこれらの拡張ソリューションを紹介していく。
1、Polygon PoS
Polygon Proof of Stake（PoS）は、Web3で最も成熟したスケーリングソリューションであり、グローバルユーザーに向けてWeb3プロジェクトを立ち上げる最適な手段である。
Polygon PoSはEVM（イーサリアム仮想マシン、Ethereum Virtual Machine）と互換性を持つイーサリアムサイドチェーンである。
取引処理のためにサイドチェーンを利用することで、前例のない取引速度とコスト削減を実現している。また、Plasmaブリッジフレームワークと分散型プルーフ・オブ・ステーク（PoS）検証者ネットワークを使用して資産の安全性を確保している。
Polygon PoSの特徴：
スピード
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直感的かつ効率的なブリッジ、入金および出金
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最大7,000 tx/sのトランザクション処理速度により、イーサリアム（15 tx/s）よりも高速なパフォーマンスを実現
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ノンカストディアーキテクチャにより、ユーザー自身が秘密鍵を管理できる
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イーサリアムによる共有セキュリティとPolygonの速度優位性に依存
拡張性
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主要なERC標準と互換性がある
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イーサリアムに提出される検証者とチェックポイントによって保護されている
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13億件以上の記録されたトランザクションにおいて、ダウンタイムが最小限に抑えられている
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強力で参加意欲の高いコミュニティが採用とユーザーエンゲージメントを推進
柔軟性
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完全なEVM互換性により、Polygonチェーン上に直接スマートコントラクトをデプロイ可能
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相互接続可能なブロックチェーンにより、多様なアプリケーションの構築が可能
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Polygonとイーサリアム間での移動が容易
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モバイルおよびネットワークデバイスに対応した使いやすいウォレット
コスト
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Polygonのプルーフ・オブ・ステークアーキテクチャにより、各トランザクションのコストが部分的に賄われる
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各トランザクションのコストはイーサリアムの約1万分の1
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EIP 1559によるトークン焼却により、予測可能なガス料金とインフレ抑制的なトークン経済
2、Polygon zkEVM
Polygon zkEVMは、完全なEVM操作コード相当性とイーサリアムレベルのセキュリティを提供する初のオープンソースzkProverである。当初はHermezという名前で開発されていたが、2021年8月にPolygonが買収し、Polygon zkEVMへと改名された。V神のEVM互換性グレード分類では、現在のPolygon zkEVMはScrollとともに第3レベルに位置し、他のZK Rollupを上回り、ZK Rollupの中で最高水準のEVM互換性を誇っている。
Polygon zkEVMの特徴：
強固かつ信頼不要
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zk-SNARKsにより、イーサリアム並みのセキュリティを保証
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2000 TPSの高スループット
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ノンカストディアーアーキテクチャ
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資産の完全な所有権と制御権（検閲耐性）
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イーサリアムメインネット上でのデータ可用性
唯一の分散型zk-rollup
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完全にオープンソースかつコミュニティ主導
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Hermez REST APIとのシームレス統合
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無許可のコーディネーターネットワーク
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検証報酬トークン付きの分散型オークションモデル
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ガバナンス最小化戦略
簡素化されたトークン転送
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シンプルなネットワークおよびモバイルアプリウォレット
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低コストのトークン転送
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アトミックスワップ（Atomic swaps）
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単一通貨での手数料支払い
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数分以内に迅速かつ効率的な退出（引き出し）
3、Polygon Avail
Polygon Availは、独立チェーンおよびオフチェーン拡張ソリューションに特化した、汎用的でスケーラブルなデータ可用性中心のブロックチェーンである。
Availの特徴：
データ冗長性
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すべてのデータは多項式補間を用いた消去符号化（erasure coding）が施される
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冗長性により、データ抑圧が困難になる
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ライトクライアントは一定数のクエリを実行することで、ほぼ100％のデータ可用性に対する信頼を得られる
低いリソース要件
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フルノードをホストしなくても可用性の保証を得られる
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アプリケーションクライアントは関心のあるアプリケーションに関連するデータのみを照会でき、ブロック全体をダウンロードする必要はない
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ユーザー数の増加に伴いシステムが拡張され、データ可用性も向上する
多項式コミットメント
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AvailはKZG多項式コミットメントを使用し、詐欺証明を回避
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各ブロックのデータはヘッダーにコミットされる
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ライトクライアントはデータをサンプリングし、コミットメントオープニングを用いて検証を行う
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バッチ化されたオープニングにより、検証および証明サイズの最適化が可能
4、Polygon Edge
Polygon Edgeは、プライベートまたはパブリックなEVM互換ブロックチェーンネットワークを構築するためのモジュール式で拡張可能なフレームワークである。モジュール型アーキテクチャに基づき、ネットワークにイーサリアム互換性を提供する。
Polygon Edgeの特徴：
イーサリアムスマートコントラクトを持ち運び可能
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JSON-RPCを通じて業界標準ウォレットと相互作用可能
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Solidity/Vyperを使用した開発、完全なEVMサポート
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広く普及したイーサリアムツール、ライブラリ、開発環境を使用して構築可能
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クロスチェーン操作時のUXの簡素化
カスタマイズ機能
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フォークではなくプラグイン開発により機能を追加
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開発者にやさしいプラグインシステム
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コンセンサスプラグインでコア機能を変更可能
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ランタイムプラグインでイーサリアムのスマートコントラクトを超える機能を実装
クロスチェーン通信
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完全に信頼不要で分散化された組み込みイーサリアムブリッジソリューション
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任意のEVM互換ネットワーク間、特にPolygonとイーサリアムメインネット間で資産を転送可能
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ERC-20トークン、NFT、またはラップドネイティブ通貨の転送が可能
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ブリッジプラグインでブリッジ機能をカスタマイズ可能
5、Polygon Nightfall
Nightfallは、PolygonとEY（アーンスト・アンド・ヤング）が協働して設立した、企業顧客向けのOptimistic Rollupである。NightfallのOptimistic-ZK rollupは、効率的で分散化されたビジネス取引を可能にし、プライバシーを備え、Web3上の企業活動に新たな可能性を切り開く。現在はテストネット段階にある。
Polygon Nightfallは、ERC20、ERC721、ERC1155トークンの非公開転送コストを削減することを目指すOptimistic Rollupである。取引費用の削減にはOptimistic Rollup、プライバシーにはゼロ知識証明を活用している。Optimistic Rollupコントラクトはイーサリアム（レイヤー1）上に展開される。提案者は取引をブロックにまとめ、Optimisticコントラクトに提出する。挑戦者は同一コントラクトに対して無効ブロックの詐欺証明を提出できる。プライベート転送に必要なすべての情報はクライアント側に存在し、いかなるオフチェーンの第三者にも依存しない。
Polygon Nightfallの特徴：
ユースケース
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サプライチェーンオーケストレーション
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プライベートNFTマーケットプレイス
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プライベートDAO投票
取引のメリット
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より高い効率とスループット、1トランザクションあたりわずか12k gas
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ゼロ知識技術による機密性
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信頼性、イーサリアムのセキュリティに根ざしたもの
分散化
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資産の完全な所有と制御
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ノンカストディアーアーキテクチャ
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即時引き出しを可能にする流動性プロバイダー（LP）へのインセンティブは、最低1人の正直な検証者の要件を満たすことも可能
アクセシビリティ
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パブリックドメインでコミュニティ主導
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SDKを提供して開発を支援
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Polygon公式サイトからネットワークウォレットを提供
6、Polygon Miden
Polygon Midenはイーサリアムのレイヤー2スケーリングソリューションである。Midenはゼロ知識技術（zk-STARKs）を活用し、数千のレイヤー2トランザクションを単一のイーサリアムトランザクションに「ロールアップ」することで、スループットの向上と取引手数料の削減を実現している。Polygon Midenの核となるのはMiden VMであり、これはチューリング完全でSTARKベースの仮想マシンであり、高度なセキュリティを提供するとともに、現時点のイーサリアムでは利用できない高度な機能をサポートしている。
Polygon Midenの特徴：
安全かつスケーラブル
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zk-STARKsによるイーサリアムレベルのセキュリティ
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透明（信頼できるセットアップ不要）かつ後量子時代でも安全
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シャーディング前で1,000+ TPS、シャーディング後で10,000+ TPSの高スループット
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低トランザクション料金：イーサリアムの100分の1以下
安全かつプログラマブル
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Solidityおよび他の言語で記述された任意のスマートコントラクトをサポート
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アカウント抽象化など、イーサリアムではまだ利用不可な機能を提供
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安全なVMアーキテクチャにより、コントラクトの形式的検証が容易
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プライバシー保護スマートコントラクトの明確なロードマップ
オープンかつ無許可
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完全にオープンソースでコミュニティ主導の開発
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分散化され、無許可のネットワーク
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ノンカストディアーアーキテクチャ（資産の完全所有権）
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検閲耐性
7、Polygon Zero
Polygon Zeroは、Plonky2の高速性を利用して、よりスケーラブルで分散化されたZK L2を実現する。集約と検証の両モードを提供し、ユーザーはより高いスループットと低い手数料を得られる。Polygon Zeroは、Plonky2という世界最速のZK証明システムにより、他ZK拡張ソリューションと差別化される。Plonky2は再帰的証明生成を効率化し、Polygon Zeroの水平スケーリングを可能にする。つまり、プロトコルのスループットはネットワーク上のもっとも弱いノードに制限されず、利用可能な総計算量のみに依存する。
Polygon Zeroの特徴：
高速
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世界最速のZK証明システムPlonky2を基盤にしている
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商用ノートパソコンで170ミリ秒以内にZK証明を生成
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待機なしのイーサリアムセキュリティ
軽量
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ステートレス検証者は各アクティブアカウントにつき約5ビットのデータを保持
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サイズ最適化モードでは、証明サイズはわずか45KB
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オンチェーンではなくオフチェーンで取引を実行し、効率的にイーサリアムに証明を提出
革新的なzk-EVM
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イーサリアム仮想マシンと完全互換
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Plonky2による水平スケーリング
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ネットワークの全計算能力に応じてスケーリング可能な、相互接続可能なzkEVM
8、Polygon Supernets
Polygon Supernetsは、専用ブロックチェーンの構築とサポートのためのエンドツーエンドサービスを提供する。ブロックチェーン開発の複雑さを排除し、インフラの維持管理の必要がない。
Supernetsの利点
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カスタムの高性能ブロックチェーンネットワークを迅速に設定可能
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専門の検証者パートナーと協力して、迅速に分散型検証者セットを開始可能
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Supernetsサービスにより、高度なツールやサービスへのアクセスが可能
Supernetsの特徴
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EVM互換
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カスタマイズ可能
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高性能
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相互運用性
まとめ
Polygonは、イーサリアムと互換性のあるブロックチェーン拡張ソリューションを構築するためのフレームワークである。
Polygonが提供する拡張ソリューションには、ゼロ知識ロールアップ（ZK Rollup）、オプティミスティックロールアップ（Optimistic Rollup）、独立ブロックチェーンなどが含まれる。
上記の拡張ソリューションの中でも、Polygon PoSは現時点でPolygon上で最も成熟し、広く知られた拡張ソリューションである。一方、zkEVM、Zero、Miden、Polygon Nightfallの4つはZK Rollupを中心としたマトリクスを形成している。EdgeとSupernetsは、Polygonが提供する開発者向けツールである。
今後、Polygonはイーサリアムのためのより健全で活気あるLayer 2相互接続エコシステムの構築を目指していく。
本記事はPolygon公式サイトの情報を基に整理した。
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