EIP-4844入門：Decunアップグレード前のL2の課題とは？

2024.01.19

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独立した場所を作り、L2が静かに事業を展開できるようにする。

執筆：BLOB

翻訳：TechFlow

导读：

誰もがデキャン（Decun）アップグレードとEIP-4844が、イーサリアムおよびL2の新たな物語を牽引すると語っている。しかし、デキャンアップグレードと4844とは一体何なのか？

我々が技術者になる必要はないが、技術そのものを正しく理解することは、物語を正しく捉えるために非常に重要である。

本稿では、L1およびL2ブロックチェーンの概念を平易に解説し、イーサリアムのケンジン（坎昆）アップグレード以前におけるLayer 2ネットワークの動作方法、そしてEIP-4844がL2ネットワークのデータストレージと手数料構造をどのように改善するかについて考察する。

はじめに

L1とは何か？

レイヤー1（L1）は、外部ネットワークに依存しないブロックチェーンを指すことが一般的である。つまり、正常に機能するブロックチェーンに必要なすべての処理を自ら実行できる独立したネットワークである。

L1ブロックチェーンの例としては以下がある：

ビットコイン
イーサリアム
Solana
Avalanche

完全に独立して動作するという点以外にも、これらのネットワークには共通点がある。他のネットワークやブロックチェーンが特定の機能を得るためにそれらをサービスプロバイダーとして利用できるのだ！

このようにL1ブロックチェーンに依存しているネットワークは、レイヤー2（L2）ブロックチェーンと呼ばれる。

L2とは何か？

L2とは、L1上に構築されたブロックチェーンである。

L2ブロックチェーンは、分散型ブロックチェーンとして機能するために必要な一部の処理しか行わず、他の処理は別のL1ネットワークに委任する。

一般的に、L2ネットワークは計算処理（およそスマートコントラクトの実行）を担い、トランザクションの永続性（通常「安全性」と呼ばれる）はL1に委ねる。

この場合、L1ネットワークは通常、L2のデータ可用性層と呼ばれる！

データ可用性層とは何か？

データ可用性層とは、あるL2が自らの履歴を書き込むネットワークを指す用語であり、そこで発生したすべての取引データを誰でも読める状態に保つことを意味する。これはL1がL2に対して果たす最も重要な機能である！

現在のL2ネットワークは、ブロックチェーン上で処理されたすべての取引を保存するノードネットワークとは連携していないため、L2はこの履歴をどこかに保存しなければならない。

より簡単に説明するために、L1とL2をコンピュータに例えることができる：

L1はコンピュータのハードディスクであり、L2上で発生した取引が誰かが確認したいときに参照できるよう保存される場所
L2はコンピュータのCPUであり、すべての計算がここで行われ、取引を適用した結果を見ることができる。ただし、新しい取引が来るたびにこの結果はすぐに変わる

ユーザーはL1ブロックチェーンを使うのと同じようにL2に取引を送信できる。また、L2上の取引がどうなったかを確認するために、その取引を保存しているL1ネットワークを参照することも可能だ！

レイヤー2ネットワーク

L2の2つのタイプ

おそらくあなたは「ロールアップ（rollup）」と呼ばれる2種類のL2ネットワークを聞いたことがあるだろう：

オプティミスティックロールアップ（Optimistic rollup）
ZKロールアップ（ZK rollup）

一見恐ろしく難解に聞こえるかもしれないが、両者の違いは非常に単純である！主な違いは、2種類のロールアップが取引をL1に記録する方法、そして最終ユーザーに取引が正しく実行されたことをどうやって信じさせるかにある。

オプティミスティックロールアップは以下のような「trust me bro（信じてよ、兄貴）」方式を採用している：

L2上で着信した取引を実行する
取引とその実行結果をL1に公開する（取引が正しく適用されたことを検証するために必要なすべてのデータを提供）
一定期間内、誰でも得られた結果に対して異議を唱えることができる。例えば、明日Arbitrumがあなたの$BLOB送金を誤って処理したことに気づいた場合、それを報告できる。そうすれば報酬が得られ、Arbitrumのチェーンは正しい結果に修正される！

一方、ZKロールアップは「this is the result, here's the proof（これが結果で、これが証拠だ）」というアプローチを取る：

ZKロールアップは特殊なバージョンのEVMを使用しており、以下の2つを行うことができる：
1. 通常通り取引を実行する
2. それが正しく実行されたことの証明を生成する
取引とその正しく実行されたことの証明をL1に公開する
これにより、誰でも提示された証明をチェックすることで、L2が取引を正しく実行したかどうかを検証できる（ここで重要なのは、証明の有効性を検証するコストは、すべての取引を再実行して結果を比較するよりもはるかに安いということだ）

現在のL2ネットワークの仕組み

一般的に、L2の機能は以下のステップにまとめられる：

L2のユーザーが取引を送信する：ETHをラップ、Sushiswapで交換、AAVEで借り入れ、$BLOBを購入など
L2は着信した取引を順次適用する：これにより、交換後にトークンを受け取ることができる
L2は定期的に取引のまとまり（バッチ）を作成し、それをL1に公開する（この点については後述）
L2のタイプに応じて、取引は確定するか、異議申し立て期間に入る。後者の場合、一定時間後に確定する！
完了。以降はこれを繰り返す。

ここで、L2がトランザクションのバッチをL1にどのように送信しているかをさらに詳しく見てみたい。なぜなら、これを理解することで、なぜEIP-4844が必要なのかが明確になるからだ。

現在、すべてのEVMブロックチェーンには「calldata」と呼ばれるものがある。これはユーザーのトランザクション内の特別な領域であり、そこに任意の内容を書き込める。

calldataには任意の内容を書き込めるため、L2はそこに自らの取引、証明、実行結果を書き込むことにしたのである！

calldataに任意のデータを記述できるため、L2ネットワークは自らの取引、証明、実行結果をそこに直接書き込むことにした。これは素晴らしいアイデアだった。calldataのおかげで、L2ネットワークはその履歴をイーサリアムに書き込むことができ、極めて高い非中央集権性と安全性を獲得できたからだ。イーサリアム自体が非中央集権的で改ざん困難な特性を持っているためである。

しかし、calldataにデータを書き込むことには問題がある。それはL1およびL2を利用するすべてのユーザーにとって不利な影響を及ぼす：すべての取引が同じ手数料市場で競合してしまうのだ！

つまり、NFTのミントによってイーサリアムのGas価格が急騰すれば、L2がデータ公開のために支払うコストも上昇する。これにより、L2上で取引を送信するコストも高くなる！逆に、L2ネットワークが大量のデータを公開しようとした場合、L2のデータに関心のないイーサリアムユーザーにも悪影響を及ぼすのである！

EIP-4844が救世主として登場

こうした問題に対処するため、イーサリアムコミュニティはこの厄介な外部性問題を解決する賢い策を考案した：L2が静かにビジネスを進められる独立したスペースを新たに作るのだ。

EIP-4844が提案するのは極めてシンプルなアイデアだ：L2に自由に活動させ、イーサリアムユーザーを邪魔しないようにする。そのため、新しいタイプのトランザクションを導入し、L2ネットワークが自身のデータを「blobspace」に公開できるようにする。blobspaceとは、イーサリアムブロック内に新設される専用領域であり、L2のデータ書き込みトランザクションを収容する。

さらに、EIP-4844は独立した手数料市場を創出することで、イーサリアムユーザーとL2ネットワークが互いに干渉せず、相手の取引コストを引き上げることのないようにする。まるで、それぞれが自分の車線を安全に走行するようなものだ。

今回のアップグレードにより、L2の取引Gas手数料は約10分の1にまで低下することが期待されている！