DoubleZero：分散型システム通信の黒馬か？帯域幅を拡大し、遅延を低減
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DoubleZero：分散型システム通信の黒馬か？帯域幅を拡大し、遅延を低減
Solana財団の元戦略責任者が辞任して設立したDoubleZeroとは何か？
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：KarenZ、Foresight News
L1およびL2システムにおいて、検証ノード内部の計算能力がますます強化されているにもかかわらず、帯域幅の制限や検証ノード間の通信遅延の不安定性は、依然としてその性能向上の足かせとなっている。
DoubleZeroプロトコルはこの課題を打破するため、データフローの最適化、帯域幅の拡大、遅延の削減を通じて、高性能で許可不要の分散型ネットワークフレームワークを構築し、分散システムの将来の発展に新たな道を切り開くことを目的としている。
DoubleZeroとは何か？
公式の説明によると、DoubleZeroはL1でもL2でもなく、N1（Network 1）と定義されており、高性能で許可不要のネットワークを作成・管理するための分散型フレームワークである。DoubleZeroの目標は、高性能な分散システムにおける通信を高速化し、帯域幅を増加させ、遅延を低減するインフラ層を提供することにある。
DoubleZeroプロトコルは、個人や組織が提供する光ファイバーリンク（fiber links）を統合し、同期ネットワークを構築することで、スパムを効率的にフィルタリングし、帯域幅を拡大し、遅延を低減し、通信の不安定要素を排除する。
DoubleZeroはAustin Federa、Andrew McConnell、Mateo Wardによって創設され、2つの主要貢献チーム「Firedancer」と「Malbec Labs」がサポートしている。Austin FederaはもともとSolana財団の戦略責任者であったが、今月辞任しDoubleZeroを立ち上げ、DoubleZero財団の最高執行責任者（COO）を務めている。
Andrew McConnellはMalbec Labsの共同創業者兼CTOである。Malbec Labsはオープンソースプロトコルのソフトウェア開発、ハードウェアアクセラレーション、ネットワークエンジニアリングに取り組んでいる。また、Mysten Labsの元データサイエンス責任者であるNihar Shahも退職してDoubleZeroに加入し、チーフエコノミストを務める。Nihar Shahは以前、Jump CryptoおよびMeta（Libra/Diem）でも勤務していた。
もう一つの主要貢献チームであるFiredancerは、Jump Cryptoが構築したSolanaの独立検証者クライアントであり、単一障害点のリスクを排除し、ネットワーク全体の堅牢性と耐障害性を高めることを目的としている。既存のRustベースの検証者クライアントとは異なり、FiredancerはC言語で記述されており、Rustコードを一切含まない。この選択により、潜在的な脆弱性がネットワーク全体に与える影響を大幅に低減し、Solanaのセキュリティを強固にしている。
Lightspeedのポッドキャストによると、今年のSolana Breakpoint会議で100万TPSの速度で動作したFiredancerのデモは、DoubleZero上で実行されていた。
FiredancerがSolanaネットワークのパフォーマンスを100万TPSまで引き上げることができたのは（現在のプロトコルレベルの制限では約81,000 TPSに制約されている）、革新的なアーキテクチャ設計とデータフローの最適化によるものだ。
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特筆すべきは、DoubleZeroの目標がSolanaの全体的な理念と非常に一致している点である。Solana公式および共同創設者Toly（Anatoly Yakovenko）は、繰り返しツイッターで「帯域幅の拡大、遅延の削減」を強調しており、これはDoubleZeroの追求と完全に一致している。
DoubleZeroはどのように動作するのか？
ホワイトペーパーによると、DoubleZeroネットワークはブロックチェーンシステムに以下の2つの顕著な改善をもたらす。第一に、専用ハードウェアを用いて受信トランザクションを事前フィルタリングし、スパムや重複トランザクションを削除することで、検証者の負担を軽減する。これにより、各検証者が個別に十分なリソースを提供する必要なく、システム全体で共有されるフィルタリングリソースの恩恵を受けることができる。第二に、送信メッセージの明示的なルーティング、トラッキング、優先順位付けを実現し、通信効率を向上させる。
ネットワークアーキテクチャ上、DoubleZeroは外部入出力環と内部データフローリングに巧みに分離されており、前者は外部インターフェースとセキュリティを処理し、後者は内部通信を最適化する。具体的には、外環は公共インターネットに接続（下図の外側）しており、ここではFPGAなどのハードウェアを使用してDDoS攻撃の緩和、署名の検証、重複トランザクションのフィルタリングを行う。内部データフローリング上のサーバーは、最適ルートを通る専用帯域回線を使って、これらのフィルタリング済みのトラフィックに対してコンセンサスを構築する。
DoubleZeroのネットワークアーキテクチャから、そのキーコンポーネントが明らかになる。これらには、ネットワークの主要出入り口となるネットワーク機器と、ネットワーク横断的に設定された帯域幅が含まれる。これらのネットワーク機器により、個人や組織が提供するデータリンクを優先度付きネットワークとして動作させ、フィルタリング、署名検証、スパム保護を実施できるようになる。また、DoubleZeroネットワーク上の光ファイバーリンクは、異なる地点間での低遅延・高帯域接続を提供する。ネットワーク貢献者は、所有またはレンタルしている未使用の光ファイバーリンクをネットワークに追加し、各リンクに対してサービスレベル契約（SLA）を締結する（エンドポイント位置、帯域幅、遅延、準拠MTUサイズを含む）。
そのため、DoubleZeroは自身を中立的かつ高性能な物理インフラの基盤層であるN1と見なしている。このN1上に、分散システムやアプリケーション（例：N2など）を構築することが可能になる。
DoubleZeroのホワイトペーパーでは、DoubleZeroネットワークはあらゆる分散システムの最適化に利用可能であると述べられている。L1、L2、RPCノード、MEVシステムなどが参加することで、検証者負荷の軽減、DDoS攻撃の緩和、パフォーマンス向上が可能となり、帯域幅の拡大と遅延の削減の恩恵を受けることができる。さらに、DoubleZeroのネットワークアーキテクチャは、オンラインゲーム、高帯域接続を必要とする大規模言語モデル（LLM）の学習、その他低遅延・高帯域が求められる分散システムにも応用可能である。DoubleZeroのビジョンでは、DoubleZeroプロトコルは帯域幅と通信分野における新しい経済モデルでもある。
例えば、供給面では民間企業が通信事業者やネットワークサービスプロバイダーから購入またはレンタルした未使用の光ファイバーリンクをDoubleZeroシステムに投入し、新たな収益源を開拓できる。ユーザーおよびオペレーターの観点からは、DoubleZeroにより、分散システムが集中型システムや長期契約に依存することなく、プライベートネットワークの利点を享受できるようになる。
全体として、DoubleZeroプロトコルは供給者とユーザーのニーズをマッチングさせ、未使用の光ファイバーリンクの提供と活用を通じて相互利益を実現するとともに、個人や組織の貢献を統合して、統一的で堅牢かつ拡張性の高いグローバルネットワークを構築する。
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