モジュラー型ブロックチェーンがWeb3ユーザーの未来を切り開くのか解説する
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モジュラー型ブロックチェーンがWeb3ユーザーの未来を切り開くのか解説する
Volt Capitalが指摘するように、Webインフラがオンプレミスサーバーからクラウドサーバーへと進化したのと同様に、分散型Webは単一のブロックチェーンや孤立したコンセンサス層から、共有されたコンセンサス層を持つモジュール型のアプリケーション固有チェーンへと進化しつつある。モジュラー化領域
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察ブロックチェーン業界は急速に発展しており、主要なパブリックチェーンがそれぞれのエコシステムやユーザー獲得を競い合う中で、「不可能三角（Scalability：拡張性、Decentralization：非中央集権性、Security：安全性）」——すなわち三つの要素を同時に達成できないという課題に対して、各プロジェクトは異なるアプローチを模索しています。
マルチチェーン構造やシャーディングなどの試みは、単一のブロックチェーンから脱却する取り組みです。Rollups、Validiums、データ可用性チェーンの登場により、数十年にわたって主流だった単体型（モノリシック）ブロックチェーンの状況が覆されました。これに伴い、Layer 1 ブロックチェーンや Layer 2 ブロックチェーンといった新しい用語が、新たな設計技術とともに登場しています。
スケーラビリティの観点では、モジュラーブロックチェーンが最新の設計パラダイムとなっています。このモジュラーという概念はLayer 1チェーンであるCelestiaによって提唱され、ブロックチェーンの規模を桁違いに拡大する文脈において、急速にカテゴリを定義するストーリーへと進化しています。当メディアは『注目すべき2022年の5つのLayer 1ブロックチェーン』にて、モジュラーブロックチェーンCelestiaについて分析しました。Celestiaのアーキテクチャは、今後10年間におけるWeb3イノベーションの規模とスピードを高めることを目指しており、開発者が最小限のコストで独自のブロックチェーンを簡単に展開できるようにすることを目的としています。
「モジュラーブロックチェーンがWeb3イノベーションの次の10年を定義する」というスローガンがある一方で、そもそもモジュラーブロックチェーンとは何か、どのような問題を解決し、どこに向かおうとしているのか――これらについて、本稿では開発者の方々とともに探っていきたいと思います。
モジュラーブロックチェーンとモノリシックブロックチェーン
「モジュラーブロックチェーン」と対になる概念が「モノリシック（単体型）ブロックチェーン」であり、両者は機能の処理方式に明確な違いがあります。まず、ブロックチェーンの4つのコア機能を確認しましょう：
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実行（Execution）― トランザクション処理と計算。
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決済（Settlement）― 紛争解決およびブリッジ（オプション）。
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合意形成（Consensus）― トランザクションの順序決定。
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データ可用性（Data Availability）― データが利用可能であることを保証。
モノリシックブロックチェーンとは、この4つの機能すべてを1つのチェーンで処理するものです。モジュラースタックではコンポーネントが複数の層に分割されるのに対し、モノリシックチェーンは単一のレイヤー上ですべての操作を同時に行います。
一方、モジュラーブロックチェーンとは、モジュラースタックの一部を構成する任意のチェーンであり、ブロックチェーンをモジュール化して上記4つの機能を専門化された複数のレイヤーに分けることで動作します。モジュラーブロックチェーンスタックは、複数のモジュラーチェーンが相互依存しながら、すべての上記コンポーネントを持つシステムを構築します。
このようなモジュラー化の革新が生まれた背景には、モノリシックブロックチェーンがその処理方式ゆえに抱える欠点があります。具体的には以下のような制約があります：
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非効率なトランザクション検証：ノードは有効性を確認するためにトランザクションを再実行しなければならない。
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リソース制約：ブロックチェーンは自らのノードのリソース容量に依存する。
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スケーラビリティ：スループットを向上させるには、セキュリティまたは分散性のいずれかを犠牲にする必要がある。
モジュラーブロックチェーンは、これらの機能のうち一つまたは複数を専門的に処理することで、同一レイヤーで実行・データ可用性・合意形成・決済の4大機能を処理することによる欠陥を回避するように設計されています。また、モジュラーチェーンはスタック内に配置されており、それらが組み合わさることで、モノリシックチェーンと同等の機能を実現します。つまり、同じ機能を実現しつつ、既存の制限や欠点を回避しているのです。
では、モジュラーブロックチェーンには具体的にどのような利点があるのでしょうか。
モジュラーブロックチェーンの利点
主権の確保
他のレイヤーを利用しているにもかかわらず、新しいモジュラーブロックチェーンはLayer 1と同様に主権を持つことができます。これは、基盤となる許可を得ることなく、ハッキング攻撃への対応やアップグレードの配信が可能になることを意味します。本質的に、主権を持つブロックチェーンは、社会的コンセンサスを通じて重要な意思決定を行う能力を保持しており、これがブロックチェーンを社会的調整メカニズムとして支える最も重要な側面の一つです。
効率的かつ低コストでの新規ブロックチェーン立ち上げ
モジュラーブロックチェーンはすべての機能を自前で処理する必要がないため、新しいチェーンは自身で処理したくないコンポーネントを既存のモジュラーチェーンに委託できます。これにより、新しいブロックチェーンを効率的に立ち上げることが可能になり、展開時間の短縮とコストの最小化が実現されます。例えば、Optimintのようなロールアップ「SDK」とCosmos SDKを組み合わせることで、セキュリティバリデータセットの立ち上げなしに新しいブロックチェーンの作成を促進できます。
スケーラビリティ
根本的な問題に戻ると、「不可能三角」の他の二つを犠牲にせずに拡張性を解決することが、モジュラー化の大きな動機です。モジュラーブロックチェーンはすべての機能を処理する必要がないため、機能を複数のレイヤーに分割することで、セキュリティや非中央集権性を損なうことなくスケーリングが可能です。これにより、持続可能なスケーラビリティと非中央集権的なマルチチェーン環境との両立が実現します。
モジュラー化の現状
Volt Capitalによるモジュラーブロックチェーンに関する分析によれば、モジュラー化の未来において最終的な勝者はユーザーです。Celestiaもまた、モジュラーブロックチェーンがWeb3ユーザーの増加とコミュニティ主権を支援すると述べています。モジュラー化の道のりにおいて、より良いユーザー体験をどう実現するのか。まずは、各ブロックチェーンのモジュラー化の進捗に注目しましょう。
モジュラー化の道において、各プロジェクトは実行・決済・合意形成・データ可用性のうち異なる側面に注力するという、異なったアプローチを取っています。
Fuel Labsを代表例に挙げると、Polygon Hermez、Arbitrumなどがモジュラースタック向けの実行レイヤーの構築を通じてモジュラー化を進めています。一方、Optimismのチームはシャーディング、インセンティブ付き検証、および非中央集権化されたソーターの研究を行っています。Fuel LabsはイーサリアムのL2スケーリングソリューションを提供する企業であり、分散型スケーリングソリューション「Fuel Optimistic Rollup」を開発しています。図には含まれていませんが、ロールアップ（Rollups）もまたモジュラーブロックチェーンの一種であり、実行に特化し、決済・合意形成・データ可用性を別のレイヤーにオフロードします。
Celestiaのようなチームは専用のデータ可用性および合意形成レイヤーに焦点を当てています。Celestiaは多様な実行レイヤーがデータ可用性レイヤーとして自社を利用できるようにすることで、EVMに代わる仮想マシン（WASM、Starknet、FuelVMなど）の基盤を整えます。このように、さまざまな実行ソリューションに対応可能な共有データ可用性レイヤーにより、開発者はCelestiaクラスター間で信頼最小化されたブリッジを構築でき、クロスチェーン・クロスエコシステムのコンポーザビリティと相互運用性が解放されます。これは、イーサリアムとそのロールアップ間の関係に類似しています。
初の真の「モジュラーブロックチェーン」として知られるCelestiaについては、本稿の議論において無視することはできません。Celestiaのモジュラー技術は、ブロックチェーン世界における最新のモジュラー化の進展を示していると言えるでしょう。従来の「実行」を中心とした設計とは異なり、Celestiaは特定の目的に応じてブロックチェーンを構築できるようモジュラー化することで、モノリシックチェーンにおける最大のボトルネックであるトランザクション実行とステート膨張を基礎レベルで緩和しています。
Celestiaのような新型モジュラーブロックチェーンシステムは、スケーラビリティの障壁を解決するためにゼロから設計されています。その目的は旧来の技術の上に築くことではなく、過去のブロックチェーン技術の非最適な要素から学び、セキュリティを維持しつつ、スケーラビリティと非中央集権性を最適化するまったく新しいパラダイムを創出することにあります。
モジュラー化の未来
ブロックチェーンの「孤島効果」は、すでに多くの開発者によって認識され、打破しようとする動きが出ています。しかし、「孤島」を生み出す原因は技術だけではなく、より深い業界心理にもあります。
非常に直感的な例として、現在のブロックチェーン開発の大部分は新しいLayer 1の構築に費やされており、各Layer 1はそれぞれ独自のエコシステムを構築し、ユーザーをその中に引き込もうとしています。エコシステム内のアプリケーションやコミュニティがどれほど成熟していても、本質的には閉鎖的なエコシステムにすぎません。
一方、モジュラーブロックチェーンは多数のチェーンが接続する協働環境を創出します。モジュラー化によって新しいユーザーが参入すれば、その価値は単一チェーンのエコシステムだけでなく、全体のモジュラー化エコシステムに還元されます。モジュラー化されたチェーン同士は協力し合い、一方でモノリシックなLayer 1同士は競争関係にあります。モジュラー化によるもう一つの利点は、開発者が既存のモジュラーチェーンを再利用・再構築できることです。これにより、開発者は必要なコンポーネントを自由にミックス＆マッチでき、単一チェーンに限定された技術を持つ全く新しいLayer 1をゼロから構築する必要がなくなります。より効率的かつ低コストな開発が、モジュラーチェーンエコシステム全体の急速な成長と繁栄を促進するでしょう。
Volt Capitalが指摘するように、Webインフラがオンプレミスサーバーからクラウドサーバーへと進化したように、分散型Webも、単体型ブロックチェーンや孤立した合意レイヤーから、共有合意レイヤーを持つモジュラーかつアプリケーション特化型のチェーンへと進化しています。モジュラーブロックチェーンの未来は、ユーザーの未来であり、開発者の未来でもあるのです。
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