Arbitrumが新たにリリースしたプログラミング環境Stylusは、EVMを超越できるのか？
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Arbitrumが新たにリリースしたプログラミング環境Stylusは、EVMを超越できるのか？
StylusはEVMを置き換えるのではなく、EVMを強化するものである。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：Offchain Labs
翻訳：Moni，Odaily
2月7日、Arbitrum開発チームのOffchain Labsは、今年後半にArbitrum OneおよびArbitrum Nova向けに次世代プログラミング環境「Stylus」をリリースすると発表しました。StylusはWebAssembly（WASM）スマートコントラクト機能により、Rust、C、C++など開発者が慣れているプログラミング言語を使ってアプリケーションを開発・デプロイでき、Arbitrum上のEVMプログラムと同時に実行することが可能になります。
さらに重要なのは、Offchain Labsによると、Stylusは処理速度が1桁向上し、手数料も削減できるだけでなく、Ethereum Virtual Machine（EVM）と完全に相互運用可能である点です。同社はこれを「EVM+」と呼ぶEVMのアップグレード版と位置づけています。果たしてStylusは本当にEVMを超えることができるのでしょうか？
Stylus：EVM同等性を超えて
2021年8月のメインネットリリースにより、Arbitrum Oneは有効な詐欺証明（fraud proof）を持つ唯一のEVM同等Rollupとなりました。これにより、かつてLayer 1上で可能だったすべてのことが、より高速かつ低コストで安全にLayer 2上で実行できるようになったのです。
EVM同等性は、あらゆる汎用Rollup技術にとって不可欠であり、Arbitrum OneおよびArbitrum Nova上での分散型アプリケーションやプロトコルのエコシステムの活性化を可能にしています。
しかし、EVMとの同等性の実現はArbitrumの最終目標ではなく、あくまで出発点です。Arbitrumの技術は当初からEVMと同等でしたが、すぐにそれ以上のことが可能であることに気づきました。そこでArbitrumは新たな「パラダイム」として「EVM+」という概念を打ち出し、Stylusのリリースはそのビジョンを具現化する第一歩であり、Arbitrumの発展における全く新しい段階、すなわち汎用プログラミング環境とWASM仮想マシンの到来を示しています。
Stylusを利用するユーザーは、Rust、C、C++といった人気プログラミング言語で書かれたプログラムを簡単にArbitrum OneおよびArbitrum Novaにデプロイでき、既存のSolidity dAppとも並列して動作させることができます。
上図：Rustで記述されたプログラム
ゲーム開発からソーシャルメディアまで、Web3への移行においてStylusは開発プロセスを大幅に簡素化します。開発者はSolidityの原理を学ばずともArbitrum上で構築でき、すでに使い慣れていて愛着のあるツールをそのまま使用できます。コーディングスタイルの違いを気にする必要はありません。
経験豊富なWeb3開発者にとっても、イーサリアムと他のLayer 1の間で選択を迫られる必要はありません。伝統的なSolidityベースのDeFiアプリケーションであれ、Rustでゼロ知識証明を検証する次世代Zk Rollupであれ、どちらもArbitrum上で最適に実行できるのです。
異なる言語で書かれたプログラムがシームレスに組み合わされ、コントラクトは相手がどの言語を使用しているかを知る必要がなく、ユーザーも意識する必要がありません。つまり、すべては製品力で決まるのです。
より高速なDapp、より低い手数料
Stylusは、単に分散型プログラムの作成方法を拡張するだけでなく、性能最適化によって処理速度を大幅に向上させます。昨年のNitroアップグレードにより、Arbitrumはすでに10倍のパフォーマンス向上を達成しています。Stylusの導入により、さらなる性能向上が見込まれます。Rustなどで書かれたArbitrumのDappや、SolidityおよびVyperで開発されたプログラムと比較して、Stylusはほぼ1桁速くなります。
Stylusは手数料も大幅に削減し、ブロックチェーン上で高計算能力を要するアプリケーションの広範な利用を可能にする新時代を開きます。Arbitrum Novaのデータ保存コスト削減と組み合わせることで、Stylus上で構築された分散型ゲームも十分にサポートされます。また、DeFi、DAO、その他の暗号資産ユースケースもArbitrum One上で高効率なサービスを享受できるようになります。StylusはすでにArbitrum OneおよびArbitrum Novaの両方のブロックチェーンに完全統合されています。
低コストな計算は開発者に強力なプログラミングの自由度を提供します。これは、イーサリアムコミュニティが長年EVMの高速化を目指してきた主な理由でもあります。具体的には以下の2点：
1. 特殊なスマートコントラクト（プリコンパイル）を時折追加すること；
2. ハッシュ計算などの特定タスクを効率的に実行すること。
Stylusを使えば、ユーザー自身が独自のプリコンパイルを作成できます：
ACプリコンパイル
例えば、ゼロ知識証明チームが新しい楕円曲線を構築する必要がある場合や、別のLayer 1ブリッジが特殊なハッシュアルゴリズムを必要とする場合、彼らは暗号ライブラリをカスタムプリコンパイルとしてデプロイできます。どんな暗号方式、どんな参照実装でも、まるでそれがEVMネイティブのSHA-2であるかのように動作します。Layer 3や機械学習アプリケーションもこの恩恵を受けられます。
イーサリアム研究者にとって、StylusのACプリコンパイル機能は非常に価値があります。Stylusを使えば、独自のテストネットを構築することなく、EIPプリコンパイルの設計や反復が可能になるためです。EVMも、Arbitrumがその発展において果たす重要な役割を歓迎することでしょう。Arbitrumの多くの革新は、eWASMとも一致しています。eWASMとは、WASMをEVMに追加するLayer 1計画です。
どのように動作するのか
2022年8月、NitroアップグレードがLayer 2の世界を変えました。
Arbitrumのバリデータは、イーサリアムで最も人気のある実行クライアントGethを実行し、WASM内で詐欺行為を検証するようになりました。これにより、Layer 2は史上初めてネイティブブロックチェーンと同等の速度で動作できるようになり、潜在的な攻撃者に対抗するために証明が必要な場合のみ、若干遅いWASMに切り替える程度で済むようになりました（マージ後はこのような状況はほとんど見られません）。
Stylusは、Arbitrumの自然な次の進化段階です。Nitroにより、Arbitrumの詐欺証明は信頼できるWASMを実行可能になりました。バリデータはGethが誠実なプログラムであり、適切に動作することに同意しなければなりません。これは免許不要のEVMネットワークとしては十分な基盤であり、現在イーサリアムおよびGethベースのすべてのLayer 2が採用しているアプローチですが、スケーラビリティを実現するには次のステップが必要です。つまり、「信頼されていないWASMに対する詐欺証明」を行うことです。
Stylusモデルでは、ユーザーは自分のプログラムをWASMにコンパイルし、それをチェーン上で実行が制限され、セキュリティが保証される形式に変換します。WASMサンドボックスを通じて、Arbitrumはネイティブブロックチェーンに近い速度でユーザープログラムを実行でき、Webブラウザがウェブページをレンダリングする際に依存しているのと同じセキュリティ保証を得られます。悪意あるプログラムは、「EVMを呼び出さずにチェーン上で証明可能な方法」で停止します。
トランザクションがEVMコントラクトを呼び出すと、Gethが実行して結果を返します。もしEVMコントラクトがWASMプログラムに対してサブコールを行った場合、Stylusが介入してその部分の計算を処理します。
EVMは依然として存在し、以前とまったく同じように動作します。StylusはEVMを置き換えるのではなく、EVMを拡張・強化するものです。
Arbitrumが行っているすべてのことは完全に拡張可能であり、だからこそStylusを「EVM+」と呼んでいるのです。
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