Layer2のパフォーマンスと悪意ある行為の問題:Sequencerは非中央集権化されるべきか?
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Layer2のパフォーマンスと悪意ある行為の問題:Sequencerは非中央集権化されるべきか?
Layer2の優れた点はどこにあるのでしょうか?
著者:Lao Bai、Amber Group ブロックチェーンアナリスト
Layer2 のすごさとは?
Rollup が最も優れている点は、L1 のセキュリティをほぼ(100%ではない)継承しつつ、パフォーマンスを極限まで高められることです。
なぜでしょうか?
ブロックチェーンが遅い理由は、複数のノードがすべてのトランザクションを処理・伝播し、最終的に合意に達する必要があるからです。
もしETHにノードが1つしかなければ、TPSは少なくとも数千は出るでしょう。しかし、多数のノードによる分散化により、TPSはわずか十数程度になってしまいます。
そのため、現在の各種Alt Layer1のスケーリングの主な方向性は以下の通りです:
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ノード性能の向上――単位時間あたりにより多くのトランザクションを処理可能に;
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ノード数の削減――ノード間通信回数を減らし、合意形成時間を短縮;
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伝播メカニズムの最適化――帯域利用率を向上させ、合意プロトコルによる帯域使用率を削減;
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ノードがすべての処理を行う必要がないようにする――工場の生産ラインのように分業して効率を向上(シャーディング、レイヤリング、モジュール化……Flowは例外的存在)。
初期のEOSから最近のAptosまで、すべてのAlt Layer1は上記4つの方向性のうち1〜2つを重点的に追求し、それに加えていくつかの小さな技術革新を行っているにすぎず、手法や取捨選択の違いがあるだけです。
Layer2 はなぜパフォーマンスを極限まで高められるのか?
理論的には、たった1つのノードで動作できるため、処理能力を無制限に向上でき、2、3、4の課題をまったく気にする必要がありません。
「私」が公式の中央集権的なSequencerであってもどうしたというのですか?「私」にはOPまたはZKによってユーザーの資金の安全性を保証できるからです。
そのため、合意形成も不要、伝播も不要、分業協力も不要。Web2世界のクライアント―サーバーモデルと何ら変わりません。
Layer2 のパフォーマンス(TPS)の限界はどこにあるのか?
おそらく以下の2つの値のうち低い方に制限されます:
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単一Sequencerの処理性能の限界;
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ETH L1側における決済層としてのブロックGas上限(現時点では約3000万程度)。
Layer2 Sequencer は分散化すべきか?
この問いに答える前に、まず分散化しないことのメリットとデメリットを問う必要があります。
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メリット:TPSの限界まで到達できる。複数のSequencerによる分散化は必然的に合意形成や伝播の問題を引き起こし、パフォーマンスの低下は避けられない。
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デメリット:イデオロギー的にあまり「ブロックチェーン的」ではなく、またSequencerの悪意行動の可能性が生じる。
Sequencer は悪意行動を働けるのか?
Rollupの本質は、OPまたはZKを通じてLayer2がLayer1のセキュリティを継承することにあります。
ただし、このセキュリティは理論的には限りなく近づくことはできますが、完全に等価になることは不可能です。
したがって、Sequencerにはほんのわずかな悪意行動の余地があり、特に単一Sequencerの場合に顕著です。
その余地とは?
想像されるような取引の改ざんや、存在しない取引の生成などではありません。Sequencerは定期的に元データをLayer1に提出しなければならず、他のフルノードはLayer1からこれらのデータをダウンロードしてSequencerを監視します。
署名の存在により、Sequencerは捏造や改ざんされた「不正取引」を提出することはできません。仮に提出しても何の意味もありません。
Sequencerが行えるのはたった2つのこと
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正当な取引を隠蔽する――検閲に相当;
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取引の順序を操作する――手元で2つの「正当な台帳」を作成でき、フルノード側ではそれがわからない場合がある。
正当な取引の隠蔽の例:AとBがOTC取引を行い、AがBにETHを送金。Bは2秒後に受領を確認し、Aの銀行口座に代金を振り込んだ。ところが、AはSequencerに賄賂を渡しており、SequencerはAからBへのETH送金取引をL1に提出しなかった。その結果、数分後(Arbitrumは3分ごとにLayer1へデータ提出、OPはさらに長い)、Bのウォレット内のETHが突然消えてしまう。
二重台帳問題の例:ある超人気NFTプロジェクトのMintにおいて、誰かがSequencerと結託してMint枠を独占しようとする。しかし、Sequencerは公然と他のユーザーのMint要求を拒否できないため、表面上は通常通り応答しながら、裏では「フォーク」した台帳を作成。その台帳上では、NFTが賄賂を受けた者によって先にすべてMintされている。最終的にLayer1に提出されるのはこの「フォーク」台帳のみであり、多くのユーザーは当初Mint成功と表示されていたにもかかわらず、数分後の決済層での確定時に無効になってしまう。
結局のところ、Layer2上で数秒で得られる結果は、あくまでLayer2上のFinalityであり、Layer1決済層のFinalityではありません。真のFinalityは、Layer1側にRollupデータが提出されて初めて成立する(もちろんLayer1自体にも実際には15分の完全終了期間がありますが、V神がこれを12秒のシングルスロット終了に短縮しようとしており、これは本稿の範囲外です)。この数分間の時間的窓口こそが、理論上Sequencerが悪意行動を働くことのできる「空白期間」です。
それでは、Sequencerは分散化すべきなのでしょうか?
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