Vitalik万向講演全文：Layer2はイーサリアムのスケーリングの未来
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Vitalik万向講演全文：Layer2はイーサリアムのスケーリングの未来
ビタリック氏は、短期的にはオプティミスティックロールアップが実現可能だとし、長期的にはZKロールアップをより好ましいと述べた。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察講演：Vitalik Buterin、イーサリアム創設者
出典：ChainNews
10月26日、第7回万向ブロックチェーングローバルサミットが上海外灘のWホテルで開催された。イーサリアム創設者であり、万向ブロックチェーン研究所チーフサイエンティストのVitalik Buterinはオンライン配信を通じて、現在話題となっているLayer2スケーリングに関する見解を共有した。以下はその講演全文である。
ここ数年の万向サミットや他のカンファレンスでも繰り返し述べてきたテーマがある。それは「スケーラビリティ」だ。スケーラビリティは、ブロックチェーン分野における最大の課題の一つである。現在直面している最も大きな課題とは、ブロックチェーンが非中央集権性とセキュリティの面では非常に有効だが、処理できる取引量が非常に限られている、つまりTPSが非常に低いということだ。数年前までは、ブロックチェーンの利用者がそれほど多くなかったため、この状態でも大きな問題にはならなかった。しかし最近では、多くの人々がブロックチェーンを使いたいという需要が急増しており、さらに彼らがブロックチェーン上で行いたいこともますます多様化している。DeFiやGameFiなど、さまざまなアプリケーションが登場し、実現したいユースケースも増え続けている。これはつまり、ブロックチェーンがすべてのアプリケーションに必要なスペースを提供するために、スケーリングを実現しなければならないことを意味する。
ブロックチェーンのスケーリングを実現するには、簡単な方法と難しい方法がある。まず簡単な方法としては、ブロックサイズやGas上限などのパラメータを引き上げることで、処理可能な取引量を大幅に増やすというものだ。しかし、この方法は一見シンプルに見えるが、非中央集権性を犠牲にするという問題がある。すなわち、巨大なシステムを構築することで各ノードが大量のデータを処理する必要があり、その結果、運営できるノードを持つユーザーが極端に少なくなる可能性があり、非中央集権性を失ってしまう。
もう一つのより持続可能なスケーリング手法がLayer2技術である。Layer2技術は多種多様で、ライトニングネットワークのようなものもあれば、ステートチャネルを利用しているアプリケーションもあり、その他さまざまな解決策が存在する。
現在最も汎用的な技術はRollupである。このアイデアは2014年から存在していたが、2019年に正式に形になった。私が2019年に発表したブログ記事（このスライドにも示されている）では、Rollupを中心とした技術ロードマップについて述べた。そこには、「我々はスケーリングが必要だが、イーサリアムがネイティブにスケーリングを実現するには時間がかかる。つまり、シャーディングによる実行層の分割であり、各シャードが取引を処理できるようにするには、多くの技術的課題を克服する必要があり、長期間を要する」と書いた。そのため、イーサリアムがネイティブな実行シャーディングによるスケーリングを実現するまでには長い時間がかかる。今の私たちにとっての現実的なソリューションはRollupである。すでに市場にはさまざまなバージョンのRollupプロジェクトが登場しており、Rollupが機能することは明らかであり、また非常に汎用的で、スケーラビリティを大幅に向上させることができる。現時点でも少なくとも100倍の向上が可能である。データシャーディングは比較的単純なシャーディングの形態であり、取引を処理できる強力なシャードを作るのではなく、データの保存と検証ができるシャードを作るというもので、よりシンプルな形態のシャーディングである。
このようなシャーディングによって、Rollupのスケーラビリティをさらに100倍向上させることができる。皆も理解している通り、イーサリアムにとって、Rollupは唯一現実的なスケーラブルなソリューションである。
昨年と今年の違いは、昨年はRollupによるスケーリングはほとんどが理論上のプロジェクトだったということだ。昨年はLoopringが既に存在していたが、他はまだ存在していなかった。しかし今年、多くのRollupプロジェクトがメインネットをリリースし、それらの取引手数料はイーサリアム本体に比べてはるかに低くなっている。私はこれらの数字、つまり取引手数料がさらに下がると考えている。また、これに関する最適化も多数見られる。具体的には、どのようにRollupを使用すればオンチェーンに保存する必要のあるデータ量を減らせるかという点で、こうした手法により、Rollup取引に必要なGas手数料をさらに下げられる。例えばLoopringは多くの最適化を採用しており、少なくともイーサリアムよりも30倍安くなっている。
Arbitrum OneやOptimismといった他のRollupソリューションも同様に、現時点ではまだ最適化を完全に導入していないが、努力を続けている。一旦それらの最適化が導入されれば、これらのRollupもさらに安価になるだろう。したがって、こうしたRollupソリューションにより、取引手数料は大幅に低下する。少なくとも昨年よりもずっと低くなり、もしシャーディングが実現すれば、さらに手数料は下がる。
現在、市場には多様なRollup技術が存在しており、Rollup自体にも多くの技術的要素がある。主に二つの主要な系統に分けられる。一つはOptimistic Rollupで、詐欺防止型のセキュリティモデルを採用しており、もう一つはZK Rollupで、ゼロ知識証明を利用するものである。Optimistic RollupとZK Rollupにはそれぞれ異なる利点がある。Optimistic Rollupは技術的によりシンプルであり、そのため構築が比較的容易である。特にイーサリアムスマートコントラクトのような汎用アプリケーションにとっては有利だ。ZK Rollupは技術的により複雑だが、セキュリティが高く、迅速な資金引き出しが可能であり、Optimistic Rollupのように1週間の待機期間が必要ない。ただし技術的には、ZK Rollupはまだ完全に成熟していないが、数年以内には完全版のイーサリアム仮想機械（EVM）をサポートできるようになると私は信じている。そうすれば誰もがZK Rollup技術を使えるようになる。短期的にはOptimistic Rollupが現実的な選択肢だが、長期的には私はZK Rollupを支持する。データシャーディングが実現すれば、ZK Rollupにもさらなる応用が広がる。また、企業向けアプリケーションについても考えている。ZK Rollupが成熟すれば、企業用途も可能になる。専用チェーンを使う必要はなく、ZK Rollupを使えばよい。ZK Rollupはイーサリアムと接続されており、依然として低コストを維持できる上に、イーサリアムエコシステムとの相互運用性というメリットも得られ、パブリックチェーンが提供する恩恵を享受できる。
この技術は着実に進展しており、多くのプロジェクトが既に自らのアプリケーションをRollupに移行しつつある。あるいは、新たにプロジェクトを始める際にも、Rollup上での構築を前提に考えるケースが増えている。しかし、依然としてアプリケーションやインフラなど、取り組むべき課題は多く残っている。
アプリケーション開発者であれば、自分のアプリをいかに早く、かつ安全にRollupに移行できるかを積極的に模索すべきである。特に金融以外のアプリケーションにとっては、Rollupへの移行はより重要だ。なぜなら、非金融アプリケーションにおいてはコスト削減が極めて重要だからである。そのユーザーたちは高額な取引手数料を支払うことにあまり前向きではない。さらに、多くのアプリケーションは他のアプリと連携することを重視している。例えばゲームの「ダークフォレスト」は、完全に信頼不要なイーサリアムベースのゲームであり、良い例だ。現在はテストネット上で動作しているが、将来的にはRollupに移行できる。NFTも同様にRollupに移行可能である。つまり、インフラも金融サービスも、暗号資産を使った決済アプリも、DAOも、いずれRollupに移行できるようになる。
アプリケーションごとに移行プロセスは異なり、各アプリは、一つのRollupに完全に移行するのか、すべてのRollupをサポートするのか、あるいはイーサリアム上に残ったままRollupとクロスチェーンブリッジを構築するのかを検討する必要がある。背後には多くの実装パスがあり、それぞれ慎重に検討すべきである。次に、エコシステムの中心であるインフラについて述べる。
ユーザーにとって、インフラは極めて重要である。ENSはイーサリアムのドメイン名システム、すなわちイーサリアム上に構築された非中央集権的なドメイン名システムを指す。ENSは非常に重要なインフラである。多くのイーサリアムユーザーがENSを使用しており、私も自身のENSドメインを持っているし、多くのユーザーも同様である。私のブログにもENSドメインがあり、訪問すれば確認できる。今後ますます多くの人がENSを使うと考えており、ENSが直面している課題は、すべての機能がメインネット上で実行されているため、取引手数料が非常に高くなることである。これはまさに我々がインフラ面で直面している課題だ。ENSをRollupに移行することで、この問題は解決されるだろう。
二つ目のインフラはライトクライアントである。イーサリアムシステムを真に非中央集権化するためには、安全なライトクライアントが必要であり、それはイーサリアムメインネットだけでなく、クロスチェーンブリッジやRollupにもアクセスできる必要がある。つまり、あるRollupから別のRollupへ簡単に移動でき、長時間の待ち時間を必要としないような環境を整える必要がある。
EIP-3668は、ENSや他のアプリケーションをRollupに移行することを可能にする提案であり、汎用的な仕様である。これにより、Layer1のスマートコントラクトが、アプリケーションやLayer2の状態情報をどこから取得すべきかを指定し、検証できるようになる。つまり、信頼なしのライトクライアントを使ってLayer2のデータを検証できるようになる。また、ENSドメインの登録や更新がLayer2上で可能になり、どのLayer2に存在していても、同じソフトウェアでその情報を参照できるようになる。これは非常に有望な将来像である。
ライトクライアントは、フルノードを実行せず、すべての取引を検証せずにブロックチェーンを検証できるノードを可能にする。ブロックチェーンエコシステムの非中央集権化を達成する上で、ライトクライアントは極めて重要である。現在私たちが進めているのは、PoSへのアップグレードとともに、ライトクライアントのサポートを強化し、PoSおよびPoWの両方で同等に強固なライトクライアントシステムを実現することである。また、委員会の署名を通じてブロックを検証できるアルゴリズムを備えており、これにより、中央集権的なサーバーを信頼せずにブロックチェーンにアクセスできる安全なクライアントを実現できる。しかし、ライトクライアントシステム自体も、Rollupシステムに移行できるよう拡張する必要がある。これは極めて重要であり、我々は非中央集権性を維持しつつ、このアップグレードをすべてのLayer2プロトコルに適用すべく、引き続き努力を続ける。
結論を述べる。
Layer2は、イーサリアムのスケーリングの未来である。Layer2を用いたイーサリアムのスケーリングは、現時点で最も安全なソリューションであり、機能を実現しながらネットワークの非中央集権性を保つことが不可欠である。なぜなら、非中央集権性こそがブロックチェーンの本質だからだ。
現在、イーサリアム仮想機械（EVM）互換のRollupが登場しており、高い拡張性を提供しつつも性能を維持している。また、既存のユーザー体験や開発者体験も保持している。つまり、Rollup上で開発することは、イーサリアム上で開発することとほぼ同じであり、わずかな変更があるだけだ。例えばブロック生成やパッキングの方法が異なるが、仮想機械は同一であり、EVMと互換性があることで、イーサリアムのすべての機能を維持しつつ、非常に重要な属性である非中央集権性も保てる。
同時に、インフラの構築も引き続き進める必要がある。エコシステムの充実と、最終的なイーサリアムスケーリングの実現に向けてである。現在、明確なロードマップが存在しており、その大部分はすでに実装済みか、活発に開発中である。今後さらに多くの素晴らしい成果が生まれることを期待しており、私はイーサリアムエコシステムの現状に非常に期待と喜びを感じている。ありがとう。
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