ZetaChain技術解説：ワンストップマルチチェーンDAPP基盤インフラ
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ZetaChain技術解説：ワンストップマルチチェーンDAPP基盤インフラ
ZetaChainの主な機能は、クロスチェーン、フルチェーン相互運用性の基盤インフラとして機能することです。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：Howe & Faust、Geek web3
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ZetaChain は Cosmos SDK を基盤とするPoSパブリックチェーンであり、そのブロックには「外部チェーン」上で発生したクロスチェーンメッセージやデータが記録される。ユーザーはBTCなどの「外部チェーン」上で、Ordinalsプロトコルと同様の原理により特定フォーマットのメッセージを送信することで、ZetaChainネットワークに自身の「意図（Intent）」を伝えることができる。
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ZetaChainのノードは合意形成を通じて、どのメッセージを処理するか、またその処理順序を決定し、最終的にTSS（Threshold Signature Scheme）技術を用いてターゲットチェーン上でデジタル署名を生成する。この署名によって、該当チェーン上の共通アカウントから資産を解放し、その後の取引ステップをトリガーする。
（現時点でのZetaChainのバリデーターノードリストには、OKX、HashKeyCloud、Dora Factoryなど多くのプロジェクトや機関が含まれている）
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ZetaChain自体がEVM互換であるため、スマートコントラクトの展開が可能。全チェーン対応DAPPの開発者は、複数のチェーンに橋渡し資産コントラクトを展開する必要なく、ZetaChain上に直接クロスチェーンメッセージ処理ロジックを記述できるため、開発コストを削減できる。
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ユーザー側から見ると、理論的にはZetaChain上のコントラクトとだけインタラクトすればよく、ソースチェーンとターゲットチェーン間のブリッジコントラクトとの繰り返しのやり取りが不要となるため、手数料コストも節約できる。
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「ワンストップ資産託管チェーン」のような効果を持つ他のインテント型プロジェクトと同様に、ZetaChain自体でも資産コントラクトやDeFiプロトコルの展開をサポートしており、ユーザーは異なるチェーン上のDAPPフロントエンドから特定メッセージを生成し、ZetaChain上のDeFiコントラクトや資産状態に対して非同期呼び出しを行うことが可能（BTCチェーン上のアカウントもサポート）。
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これはまるでZetaChainが全チェーン統一の資産アカウントを直接管理しているかのようだが、このような効果を得るには専用のDAPPフロントエンドとの連携が必要となる。
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現時点では、ZetaChainの主な機能はクロスチェーン・マルチチェーン相互運用性のインフラとしての役割にあり、特定のクロスチェーンメッセージの解析・処理だけでなく、マルチチェーンDAPPのビジネスロジック実行プラットフォームとしても機能する。主なビジネスモデルは典型的なB to B to Cである。
本文：ブロックチェーン業界の継続的な発展に伴い、我々はマルチチェーン相互接続の時代に突入している。こうした時代背景のもと、特性の異なるパブリックチェーンはそれぞれ異なったユースケースを生み出し、ユーザーに多様な体験を提供している。しかし同時に、「チェーン間孤島」問題もますます深刻化している。異なるチェーン上のアカウントは往々にして相互に接続できず、ユーザーのマルチチェーン資産は断片化され、統一されていない状態にある。これにより利用の敷居が高まり、ユーザーエクスペリエンスが大きく損なわれている。
異種チェーン間の分断と非互換性は、ユーザー変換率の成長を妨げる主因の一つと言えるだろう。特に近年のBTCエコシステムの盛り上がりは、異種チェーン間の相互運用性課題をさらに顕在化させている。
かつてVitalik Buterinが述べたように、「マルチチェーンこそが未来」である。 マルチチェーン共存が大勢となっている一方で、異種チェーン間にクロスチェーンブリッジを構築することは依然として困難を伴う。
マルチチェーン相互運用性の課題を解決するため、LayerZero、Polyhedra、Map Protocol、Bool Network、さらにはCosmosやPolkadotまでもが異なるチェーン間メッセージ転送方式を提案してきた。そして最近にトークンを上場したZetaChainも、全チェーンインフラ地図における重要な一員となっている。
以下では、ZetaChainの全チェーンソリューションについて技術的視点から簡潔に解説し、ZetaChainがいかに全チェーン相互運用DAPPの基盤インフラとして、クロスチェーンメッセージの解析・処理を実現するのかを説明する。
既存のクロスチェーンソリューションの問題点
単純にクロスチェーンブリッジが解決しようとする問題を考えれば、最も基本的なシナリオは異なるチェーン間での資産移動である。ETHからPolygonへ資産を移す場合、まずETHチェーン上の指定された入金アドレスに資産を送金し、次にPolygonチェーン上で同等額を受け取ることになる。
しかし問題は、PolygonのノードがETHチェーン上で何が起きたかを確認できないため、本当にxx額の入金があったかどうか分からない点にある。誰かが「ETHチェーンの指定アドレスに100U送金した」と虚偽申告し、Polygon上でその100Uの出金を要求すれば、「空中に出金する」という問題が生じてしまう。
クロスチェーンブリッジの鍵は、まさにこの「空中出金問題」を解決することにある。つまりすべての出金要求が実際に発生した入金行為に対応していることを保証する必要がある。本質的には、チェーンB上でチェーンA上でN件のブリッジ関連トランザクションが実際に発生したことを証明することである。
現在の主流クロスチェーンブリッジは、検証人（Notary）メカニズムを採用している傾向がある。 すなわち、検証人ノードのグループを設置し、マルチシグまたはMPC署名によって「合意」を形成する。多数の検証人がユーザーのクロスチェーン操作を承認すれば、資産は正常に移動できる。
また一部のブリッジはより安全なハッシュロックを採用したり、チェーン上に他チェーンのライトノードを実装してMerkle Proofやzk Proofを受信することでクロスチェーン操作の有効性を確認する方法もある。しかし、こうした方式はコストが高く、最終的にユーザーの手数料負担となる。そのため、大多数のクロスチェーンブリッジは、オンチェーンではなくオフチェーンの検証人ノードによるマルチシグ方式を選択している。
検証人ベースのクロスチェーンブリッジは大きなリスクに直面している：ハッカー攻撃や内部犯行の可能性がある。 SlowMist Hackedの統計によると、2022年に発生したクロスチェーンブリッジのセキュリティ事故は16件にのぼり、損失額は12.1億ドルに達し、同年のチェーン上攻撃事件の総損失額の32％を占めた。 これによりクロスチェーンブリッジのセキュリティ脆弱性の深刻さが明らかになった。
また、既存のクロスチェーンブリッジソリューションの多くはLock-Mint方式を採用しており、チェーンAで資産をロックし、チェーンBで対応するマップ資産を発行することで資産のクロスチェーン移動を実現している。 しかしこの方式では、マップ資産コントラクトとの複数回のインタラクションが必要となり、手数料の摩擦が大きく、資金損耗の問題も存在する。
さらに、多くのクロスチェーンブリッジはEVM互換チェーン間の資産移動のみをサポートしており、SolanaやBitcoinといった異種チェーン間のクロスチェーン操作は、技術基準の違いにより開発が難しい。
セキュリティと手数料の両面から総合的に見ると、現在の主流クロスチェーンブリッジは満足のいく成果を上げられておらず、「ネイティブクロスチェーン」を保証することもできない。 特に今やビットコインエコシステムにおいて、ネイティブかつシームレスなクロスチェーン体験を求める声が高まっており、より優れたソリューションが求められている。ZetaChainはこれに対して独自の解決策を提示している。
ZetaChainの機能：全チェーン相互運用DAPPの基盤インフラ
ZetaChainの自己位置づけは、全チェーン相互運用型DAPPのインフラであり、各種マルチチェーン相互作用アプリケーションプロトコルを支援する典型的なB to B to C型基盤インフラである。 PoS参加メカニズムにより、資産をステーキングした任意のノードがネットワークに参加し、検証人として機能できる。すべてのPoSノードはTSS門限署名技術を通じて、クロスチェーンメッセージの検証と処理に参加し、安全性を可能な限り高めている。
同時に、ZetaChain上にはスマートコントラクトを展開でき、資産交換に関連するビジネスロジックを追加できる。ユーザーは任意のチェーン上で特定フォーマットのメッセージを送信することで、ZetaChainまたはそのサポートするマルチチェーン上のDeFiコントラクトを呼び出すことができ、BTCチェーン上から間接的にPolygon上のDeFi機能を呼び出すことも可能となる。この結果として得られるのは、異なるブロックチェーン間でのメッセージ伝達による相互運用性の実現である。
全チェーン相互運用シナリオに基づくDAPPは、ZetaChain上に資産交換のビジネスロジックを展開することで、ユーザーの代わりに異なるチェーン上のガストークンを自動交換できる。
例えば、ある全チェーンDAPPのフロントエンドを通じて、BTC上でOrdinalsプロトコルと同様のデータ公開方式で特定フォーマットのメッセージを送信し、「Solana上のXXコントラクトを呼び出す」と指示する。このメッセージはZetaChainノードによって監視・検知される。
その後、ZetaChain上のAMMコントラクトがBTCとSOLの交換比率を自動計算し、Solanaチェーン上で等価のSOLを解放して、後続のコントラクト呼び出しといった複雑な操作を完了させる。最後に、ユーザーが受け取るべき資産をBTCアドレスまたはSolanaアドレスに送り返す。これがいわゆる「全チェーン相互運用」であり、ユーザーは1つのチェーン上でメッセージを送信するだけで、遠隔的に複数チェーン上のDAPPを呼び出せる。 当然ながら、この過程には複数の非同期メッセージの送信とトリガーが関与している。
ここでZetaChainを「チェーン中のチェーン決済層」と捉えることができる。 例えばチェーンA上でチェーンBのDAPPを呼び出すようなマルチチェーン相互作用は、チェーンAがまずZetaChainと「決済」を行い、ZetaChainが前処理された決済結果をチェーンBの対応アカウントに同期した上で、その後のステップを完了するという流れになる。
この一連のプロセスでは、マップ資産コントラクトとの過剰なやり取りや手数料摩擦が発生しない。 資産流通はZetaChainが各チェーン上に持つ共通アカウントを通じて行われるため、従来のクロスチェーンアプリのように頻繁にマップ資産コントラクトを各チェーンに展開する必要がない。
現時点では、ZetaChainを活用した全チェーンアプリケーションは多くの手間を省ける。 少なくとも、各チェーン上でマップ資産コントラクトを設計する苦労は不要になり、ソースチェーンとターゲットチェーン間の資産流入・流出に関するすべての詳細をZetaChainが「請け負う」。言い換えれば、ユーザーはZetaChain上にクロスチェーン取引に関連するビジネスロジックを展開するだけでよい。
これにより、異なる全チェーンアプリがフロントエンドでSolana、Algorand、Bitcoin、DogeCoinといった非EVMチェーンを容易にサポートできるようになる。 各チェーンごとにクロスチェーンアプリ専用コントラクトを実装する手間が不要となる。
さらに、ZetaChain自体でも資産コントラクトやAAアカウントの展開をサポートしており、異なるチェーンのユーザーが特定フォーマットのメッセージを送信して呼び出すことが可能だ。まるで全チェーン統一のアカウントを操作しているかのようである。 このような設計思想はParticle NetworkのParticle Chainにも見られ、最終的に得られる効果は以下の通り：
ユーザーは資産データの記録を、ZetaChainまたはParticle Chainといった単一チェーンに集中させることができる。 必要に応じて「外部チェーン」上のDAPPフロントエンドから呼び出しメッセージを送信し、ZetaChain上の資産コントラクトを非同期的に呼び出す。 するとZetaChainは外部チェーン上の共通アカウントを通じて、一定量の資産をユーザーが指定したアドレスに送金したり、ユーザーが指定したDeFiプロトコルと相互作用したりする。
もちろん、こうした一連の操作には専用のフロントエンドDAPPが必要となる。 つまりZetaChain自体はあくまで全チェーン基盤インフラサービスを提供するに過ぎず、アプリケーション側では特殊フォーマットのメッセージを生成する専用フロントエンド入口が不可欠なのである。
ZetaChainのセキュリティモデル：PoSステーキングによる大規模検証人ノードネットワーク
結局のところ、ZetaChainは本質的にクロスチェーンメッセージ処理専用の検証人ノードネットワークであり、Cosmos SDKを基盤としており、多数のValidator（検証者）ノードから構成され、PoSを参加メカニズムとしていることで、ノードのシビル攻撃対策と基盤的なセキュリティを実現している。
ValidatorノードはZetaChainネットワーク内で分散型検証人として機能し、 他のチェーン上でトリガーされた未処理のクロスチェーンリクエストを確認し、合意形成を通じてこれらのクロスチェーン操作を記録し、後続のステップを実行する。TSS分散鍵署名技術により、ZetaChainは他のチェーン上でトランザクション命令を生成できる。
つまり、Validatorが行っていることは、検証人方式のクロスチェーンブリッジと部分的に類似しているが、PoSステーキングにより検証人ノードの信頼性が高まり、シビル問題が解決される。
（現時点のZetaChainバリデータノードリストには、多くのプロジェクトや機関が含まれている）
ZetaChainのValidatorクライアントには、ZetaCoreとZetaClientという二つのモジュールが含まれている。 ZetaCoreモジュールはZetaChainブロックの生成および合意プロセスに参加し、ZetaClientモジュールは外部チェーン上のイベントを監視し、アウトバウンドトランザクションに署名する。
ここで言うアウトバウンドとは、ZetaChain上のトランザクションログを「外部チェーン」（ZetaChain以外のチェーン）に送信し、ターゲットチェーン上で対応する動作をトリガーすることを意味する。 送信内容には、ユーザーがメッセージで宣言したコントラクトアドレス、チェーンID、メッセージ内容が含まれ、EthereumトランザクションのLog部分と類似している。
逆にインバウンドとは、ZetaChain外部の外部チェーン上の関連メッセージ／トランザクション（クロスチェーンリクエスト、zEVM上のスマートコントラクト呼び出し等）をZetaChain上に記録することを指す。
注意すべき点は、実際のZetaChain Validatorノードの運用時には、クライアントコードに「検証者」「監視者」「TSS署名者」の三つのモジュールが含まれていることである。 これら三つのモジュールは職能が異なるが、いずれもZetaChainクライアントの一部である。
監視者モジュールとTSS署名者モジュール
まず、すべてのZetaChainノードは「検証者」モジュールを備えており、PoSパブリックチェーンにおけるValidatorノードと同様の機能を果たし、ブロック生成と合意プロセスに参加する。また、ステーキングしたトークン（ZETA）の比率に応じて、オンチェーン提案への投票にも参加できる。ZetaChainのブロックには、処理されたすべてのクロスチェーン記録、全チェーンスマートコントラクトの相互作用などが記録されており、一種のログ記録として機能している。
一方、ZetaChainクライアント内の「監視者」モジュールは、他のパブリックチェーンのフルノード／ライトノードを稼働させ、特定フォーマットのクロスチェーントランザクション／メッセージを監視する。 監視者モジュールには二つのモードがある。
個々のZetaChainノードは選択により、監視者モジュールを二つのモードのいずれかに切り替えることができる。監視者モジュールは常に、他のチェーン上にZetaChain関連のクロスチェーンメッセージ／イベントがあるかを監視し、 もしあればZetaChainノードの監視者モジュールが検証者モジュールに報告する。観測されたクロスチェーンメッセージはZetaChainのブロックに提出され、合意形成を通じて全体で確認される。
監視者モジュールには二つのモード：アクティブモードとパッシブモードがある。 アクティブモードでは、ノードはZetaChain外部のブロックチェーン上のトランザクション／イベント／状態を継続的にスキャンし、他のチェーンのfullnodeを稼働させる。一方、パッシブモードでは、ノードは他のブロックチェーンの完全なブロックを同期せず、他のZetaChainノードから解析済みのクロスチェーンメッセージを受動的に受け取る。
ただし、パッシブモードのノードであっても、完全な外部チェーンブロックは同期しないものの、ブロックヘッダーは同期し、Merkle証明を通じて外部チェーン上に本当にこれらのクロスチェーンメッセージ／トランザクションデータが存在することを確認する。
アクティブモードの利点は、ほとんどのZetaChainノードが外部チェーンのデータを同期するため、検閲耐性が最も高い点にある。 どのユーザーがZetaChainと相互作用しようとも、ノードが監視していれば外部チェーン上でリクエストを発行するだけでよい。
しかしアクティブモードではノードの運営コストが高くなる。 ZetaChain自身のノードクライアントを稼働させるだけでなく、外部チェーンのフルノードも稼働させ、常にデータを同期・スキャンしなければならない。一方、パッシブモードでは通常の監視者ノードの運営コストははるかに低く、 特定のノードだけが外部チェーンのフルノードクライアントを稼働させ、他のノードはライトクライアントのみを稼働させ、外部チェーンの完全ブロックを同期する必要がない。
このように、パッシブモードは費用が安価で、ノード数の拡張も容易であり、複数の外部チェーンとの接続が簡単である。 しかし欠点は、外部チェーン上のデータ観測の活性が少数ノードに依存するため、検閲耐性が低い点である。
この状況を緩和するため、ZetaChainはノードがアクティブモードの監視者モジュールを稼働することをインセンティブ付与によって促進している。
（アクティブモードでは、ノードは外部チェーンのフルノードクライアントも稼働させる必要がある。パッシブモードでは外部チェーンのライトクライアントのみを稼働させ、アクティブモードのZetaChainノードから「クロスチェーンメッセージ＋Merkle proof」を受け取り、メッセージの有効性を確認する）
TSS署名
ZetaChainノードによって観測・検証されたすべてのクロスチェーンメッセージは、最終的にZetaChainの共通アカウントアドレスを介してターゲットチェーン上でトランザクションをトリガーし、その後の操作を実行する。 このプロセスでは、ターゲットチェーン上で該当クロスチェーン取引のデジタル署名を生成する必要がある。
安全性と非信頼性を確保するため、署名の生成はZetaChainのすべてのノードが共同で担い、署名生成用の鍵の断片を共有して保持する。これらの鍵断片は複数の署名者間で分散されており、大多数の署名者が署名を行わない限り、外部チェーン上でトランザクションのデジタル署名を生成することはできない。いかなる時でも、単一の主体や少数のノードがZetaChainを代表して外部チェーン上でトランザクションをトリガーやメッセージ署名を行うことはできない。
（ZetaChainのクロスチェーンモデルでは、異なるチェーン上で複雑なスマートコントラクトを展開する必要はなく、共通アカウントアドレスを持つだけでよい）
ZetaChainのマルチシグアルゴリズムはTSS（Threshold Signature Scheme：門限署名方式）を採用している。外部からは、取引のデジタル署名は単一の秘密鍵、公開鍵、アドレスに対応しているように見えるが、 実際にはこの秘密鍵は多数の断片から、仲介者なしに生成されており、各断片はすべてのZetaChainノードのローカル端末に分散して保存されている。 いかなる時でも、単一の実体や少数の検証者がネットワーク全体を代表して秘密鍵断片を再構成し、メッセージに署名することは不可能である。
TSSの鍵生成および署名プロセスは、マルチパーティ計算（MPC）によって実現され、参加ノードの秘密情報は一切漏洩しない。ZetaChainノードは異なるチェーン上の取引署名を生成でき、EVM互換チェーンをサポートする基礎の上に、ビットコイン／非スマートコントラクトチェーンのアカウントにもスマートコントラクトのリモート呼び出し機能を追加しており、直感的な体験としてはBTCユーザーが直接DeFi機能を呼び出せるように見える。
このシナリオは特にBTCエコシステム向けのマルチチェーンDeFiアプリケーションに適している。 BTCチェーン上では複雑なビジネスロジックを実現できず、外部インフラによる特定DeFiコントラクトのリモート呼び出しに依存せざるを得ない。ZetaChainのこれらの特徴は、BTCエコシステム内のユーザーが非同期呼び出しを通じて
zEVM：ワンストップ全チェーンDAPPコントラクトプラットフォーム
従来のクロスチェーンソリューションが各チェーンにマップ資産コントラクトを展開するのとは異なり、ZetaChainでは自社チェーン上に一度だけスマートコントラクトを展開することで、マルチチェーンクロスチェーン機能を実現できる。ZetaChain内にはEVM互換の実行層「zEVM」があり、クロスチェーンスマートコントラクトは直接zEVM上に展開できる。
zEVMは以下の機能をサポートしている：
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誰でも外部チェーン上で特定フォーマットのトランザクションデータを送信し、zEVM上の特定コントラクトを呼び出せる；
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zEVM上のコントラクトロジックは、外部チェーン上で生成されるアウトバウンドトランザクションデータを制御できる。
これらの追加機能により、zEVMは汎用プログラミングをサポートし、特定のビジネスロジックを展開し、異なるチェーン上の状態を原子的に変更できる。あるクロスチェーン操作が発生した場合、ZetaChainがその操作の後続ステップがターゲットチェーン上で成功しなかったことを検知した場合、ZetaChainコントラクト内で変更されたデータをロールバックできる。まるで何も起こらなかったかのようになる。
同時に、全チェーンアプリDAPPは異なるチェーンにマップ資産コントラクトを展開する必要がなく、ZetaChain上のコントラクトを通じて、メッセージのクロスチェーン処理ロジックを一元的に設定できるため、クロスチェーンコントラクトをマルチチェーンネットワークに頻繁に展開する必要はない。
これにより全チェーンDAPPの開発コストが大幅に削減される。ユーザー側でも、複数チェーンのマップ資産コントラクトと頻繁にインタラクトする必要がなくなるため、手数料コストは、各チェーンにマップ資産コントラクトを展開する主流クロスチェーンブリッジよりも低くなる。
さらに、ZetaChain上には専用のDeFiコントラクトやZRC-20、NFT資産、AAアカウントなどを展開でき、資産状態のデータ同期も可能である。これにより統一された資産管理（状態記録）プラットフォーム機能を備えることになる。もはや多チェーンにわたり資産を持つ苦労が不要となり、このような全チェーン統一資産アカウントのシナリオは将来さらなる想像力を掻き立てるものとなるだろう。
まとめ
前述の内容を通じて、ZetaChainの「全チェーン相互運用インフラ」としての役割についてある程度理解が深まったはずである。Validatorクライアント内の監視者モジュールが外部チェーンの特定メッセージ／トランザクションを監視し、検証者モジュールに報告することで、最終的にZetaChainネットワーク内でメッセージに対する合意形成を行う。 次に、メッセージに含まれるデータを解析し、TSSによってデジタル署名を生成し、対応するターゲットチェーン上で後続の取引プロセスをトリガーすることで、全チェーンにわたる相互作用を実現する。
同時に、ZetaChain上の全チェーンスマートコントラクトにより、マップ資産コントラクトを使用せずに異なるブロックチェーンとネイティブに近い形で相互作用できるようになる。これにより冗長なコントラクトロジックの呼び出しが回避され、手数料コストの節約につ
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