Optimismを一文で理解する：イーサリアムに明るい未来を創るために
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Optimismを一文で理解する：イーサリアムに明るい未来を創るために
モジュラー型アーキテクチャの目的は、各レイヤーにおいてモノリシック型ブロックチェーンよりも何桁も優れた性能を実現することにある。
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著者：Nansen
翻訳：TechFlow
はじめに
誰もがイーサリアム2.0について聞いたことがあり、それがいかにしてイーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するかを知っているでしょう。しかし、たとえイーサリアム2.0が存在しなくても、すでにイーサリアムはスケーリングされているとしたらどうでしょうか？
プルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）へのコンセンサス方式の移行は、氷山の一角にすぎません。真の課題は、ブロックチェーンの拡張性のためのまったく新しい枠組み——モノリシックブロックチェーンからモジュラーブロックチェーンへの転換——を作り出すことです。
これは、ブロックチェーンの三重のジレンマ（分散化、セキュリティ、スケーラビリティ）に対するイーサリアムの答えであり、スループットを高めながらも分散化と安全性を維持することを目指しています。ブロックチェーン三重のジレンマとは、ブロックチェーンが3つの基本原則（分散化、速度、安全性）の間でトレードオフを行う必要があるという考え方です。ある一方の特性を改善しようとすると、他のいずれかの特性を犠牲にせざるを得ないのです。
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すべての計算処理を単一のチェーン上で完結させるブロックチェーンは、好意的に言えば「モノリシックブロックチェーン」と呼ばれます。現在の多くのレイヤー1（L1）はこの構造を採用しており、すべてがモノリシックブロックチェーンに該当します。
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これに対してモジュラーブロックチェーンは、チェーンを実行層、セキュリティ層、データ可用性層に分割します。各層は特定の機能を持ち、下位層の特性を継承しながら上位層として構築されます。
イーサリアムの場合、イーサリアムL1がセキュリティおよびデータ可用性層を担い、その上に構築されるレイヤー2（L2）が実行層を担います。
モジュラー型アーキテクチャの目的は、各レイヤーにおいてモノリシックブロックチェーンよりも何桁も優れた性能を持つことです。L2が、どのモノリシックL1でも可能なことをより効率的に行い、かつ他のL2とシームレスに相互運用できるようにすることです。Optimismはまさにその目標を達成しようとするイーサリアムL2の一例です。
モノリシック型とモジュラー型のブロックチェーン構造
Optimismとは何か？
Optimismは、イーサリアム仮想マシン（EVM）との互換性を持つOptimistic Rollupソリューションの先駆けとなる最初のイーサリアムL2です。Optimismはイーサリアムとほぼ同じように動作し、大量の取引を処理しつつ、イーサリアムのセキュリティを保持します。
Optimistic Rollupという名称は、取引の処理方法に由来しています。デフォルトでは、取引は正しく行われていると「楽観的（optimistic）」に見なされ、即座に計算は行われません。代わりに、不正検出のための「詐欺証明（fraud proof）」メカニズムによって正当性が保証されます。検証者（Optimismの「完全ノード」を稼働している人）は、ソーターが提出した取引提案の有効性に異議を唱えることができます。異議が提起された場合、Rollupはイーサリアム上で取引の再計算を行い、正当性を確認します。Optimismでは、この異議期間を1週間に設定しており、異議期間中に挑戦を受け付けた後、最終的に結果がイーサリアムメインネットにコミットされます。
もし提案が詐欺的であると判明した場合、検証者は報酬を得て、ソーターは罰則を受けます。ソーターはERC-20トークンプールに預託する必要があり、その報酬はそこから支払われます。OptimismにおけるこのトークンはETHです。こうした仕組みにより、検証者は悪意ある行動を監視するインセンティブを持ち、ソーターは正確な取引提案のみを提出するよう促されます。詐欺的な提案は取り消され、正しい提案だけが最終的に確定します。取引自体には影響ありません。詐欺的な「提案の結果」だけが削除されるのです。
詐欺証明の仕組みの簡単な説明
技術的強みに加えて、Optimismにはもう一つ興味深い側面があります。その背後にある組織は公益企業（Public Benefit Corporation）であり、公共利益プロジェクトを支援することが目的です。まだ完全に非中央集権化されていないため、チームは中央集権的なソーターが得るすべての利益を、イーサリアム上の公共財（public goods）の拡張・維持のために寄付しています。2021年には、このチームが関連プロジェクトに100万ドルを寄付しました。
Optimismがもたらす利点
Optimismは主に4つの利点を提供します：EVM同等性、データの安全性、高速性、低コストです。
Optimismが最もEVMと互換性のあるチェーンではないにしても、少なくともそれに近い位置にあります。重要なのは、EVM「同等性（equivalence）」にさらに一歩近づいている点です。OptimismはOptimistic Virtual Machine（OVM）を使用して、あらゆるイーサリアムアプリケーションをサポートできます。OVMはEVMと互換性のある仮想マシンです。開発者は、ほとんどアーキテクチャを変更することなく、既存のイーサリアムdAppをOptimismに移植できます。このため、イーサリアム上のdAppsはOptimismにシームレスに統合可能です。
Roninのようなサイドチェーンとは異なり、独立して動作するため独自のセキュリティを持っているわけではなく、OptimismのようなRollupは直接イーサリアムメインネットからセキュリティを継承します。取引はOptimism上で処理されますが、そのデータはイーサリアム上に書き込まれ、保存されます。そのため、Optimismはイーサリアムのセキュリティを保持しつつ、スケーラビリティも確保しています。
イーサリアムでの取引は、計算プロセスが非常に遅く、高価です。Optimismは取引の計算をデフォルトでスキップすることで、10〜100倍のスケーラビリティを実現します（取引内容による）。Optimismではほぼ即時取引が可能で、ユーザーはすぐに結果を確認できます。また、取引コストも非常に安価で、イーサリアムのわずかな割合で済みます。
現在、Optimismでの基本送金手数料は1.66ドル、イーサリアムでは8.77ドルです。これまでにOptimismは、オンチェーン取引のマイナー手数料として3.35億ドル以上を節約したと推定されています。
イーサリアムとOptimismの1日あたりのガス代比較
Optimismの欠点はあるのか？
Optimismには主に3つの欠点があります：引き出しに時間がかかり高コストであること、ネットワーク参加者間のインセンティブの歪み、L1による取引の検閲リスクです。
詐欺証明の異議期間が1週間であるため、公式Optimismブリッジ経由での引き出しも1週間待ちになります。一度送信された引き出しはキャンセルできないため、注意が必要です。また、公式ブリッジのコストは非常に高く、100ドルを超えることもあります。これは多数のセキュリティ対策が設けられているためです。この長い引き出し期間と高コストは、Optimismの普及や可搬性に悪影響を及ぼす可能性があります。
これを解決するために、Hop Exchangeなどのサードパーティブリッジが登場しています。これらは即時引き出しを可能にし、通常公式ブリッジよりも安価です。Optimismチームは引き出しコストの削減に取り組んでいますが、必要なアップデートが実装されるまでにはまだ数ヶ月かかります。
このネットワークは、検証者が不正な提案に異議を唱え、ソーターが正しい提案を提出するインセンティブに依存しています。不正な提案が少ない、あるいは存在しない場合、検証者は成功時にしか報酬を得られないため、ノード運営からの収益はごくわずかまたはゼロになります。これは検証者のモチベーションを低下させます。検証者がいなくなると、ソーターは自由に不正な取引を提出でき、ネットワーク障害につながる可能性があります。
しかし、これはあまり起こりそうにありません。潜在的な報酬に加え、誠実な検証者になるインセンティブもあります。プロトコルの正常な運営を保つために、Optimism上のアプリ（サードパーティブリッジ、DeFiプロトコルなど）は、ユーザーが誠実な検証者になるよう奨励する仕組みを持っています。
ソーターがイーサリアムのマイナーを買収する可能性もあります。ある取引の価値が十分に高ければ、ソーターは低コストで計算検証期間中に不正な提案を通すことができるかもしれません。これによりネットワークの信頼が損なわれ、障害が発生する恐れがあります。しかし、これも起こりにくいと考えられます。マイナーはイーサリアムネットワーク全体のインセンティブと一致しており、このような一時的な報酬を得るために、長期的なマイナーとしての価値を失うことは不合理だからです。また、誠実なソーターや検証者は、関与する総価値が取引単体の価値を上回るため、より高い報酬でマイナーを買収する傾向があります。
OptimismとArbitrumの比較
OptimismはEVM互換Optimistic Rollupプロトコルを最初に開発した企業ですが、本番ネットワークの立ち上げ遅延により、Arbitrumが先行しました。たとえば、Uniswapは当初Optimismでローンチする予定でしたが、Optimismの遅延を受けて、Arbitrumにも展開することを提案しました。
OptimismとArbitrumはどちらもOptimistic Rollupであり、多くの点で似ています。主な違いは詐欺証明システムにあります。Optimismは非インタラクティブ型の詐欺証明を採用しており、L1上で取引全体を再実行し、必要な計算を行って結果を確認します。
一方、Arbitrumはインタラクティブ型の詐欺証明を採用しており、L1上で争点となっている特定のステップのみを実行します。争点部分を分解・精査し、問題の原因となった具体的なステップまで絞り込みます。この分解作業はソーターと検証者によって行われ、最終的に争点が特定のステップまで縮小された時点で、L1上で計算が実行され、結果が確認されます。
非インタラクティブ型の利点は、設計がはるかにシンプルで、関係者間の調整が不要なため、詐欺証明が瞬時に完了する点です。一方、インタラクティブ型は複数の当事者が協力して詳細に調査する必要があるため、解決に時間がかかります。欠点としては、L1上で取引全体を計算するコストが、単一ステップを計算するよりもはるかに高くなる点です。非インタラクティブ型では、有効な検証が可能なブロックおよび取引サイズに制限があります（L1ベース）。一方、インタラクティブ型ではそのような制限がなく、単一ステップの検証のみで済むためです。
現在Optimismは、EVM同等性を持つインタラクティブ型詐欺証明へ移行しようとしており、これは彼らの全体的な目標と一致しています。「EVM同等性」と「EVM互換性」の違いは、前者がEVM上で直接処理されること、後者が互換性のある仮想マシン（例：Arbitrum仮想マシンAVM）上で処理されることです。ArbitrumチームもまたEVM同等性の実現に向けて努力しています。競争は激しいですが、両プロジェクトともOptimistic Rollupの限界を押し広げ、革新し、互いに学び合いながら進化しています。
過去30日間のユニークアクティブアドレス数は、Optimismが45.2万、Arbitrumが66.8万で、Arbitrumがやや優勢です。しかし、Optimismは現在、オンチェーン取引数においてArbitrumを上回っています。これは、現時点ではOptimismのユーザーベースは小さいものの、ユーザーのオンチェーン参加度はより高いことを示唆しています。
Arbitrumの1日あたりの取引量
Optimismとどのように連携するか？
UniswapやSynthetixといった主要なイーサリアムdAppsはすでにOptimism上にデプロイされ、全面的に稼働しています。Optimismには、Rubicon FinanceのようなDeFiプロジェクトや、すでに稼働中のNFTマーケットプレイスQuixoticなど、成長中のネイティブエコシステムがあります。Optimism上にはいくつかのNFTコレクションも登場しており、上位3つはOptiPunk（CryptoPunks派生）、Optimistic Bunnies、OldEnglishです。現在最も人気のあるdAppsはDeFi dAppsです。ログ発生回数（スマートコントラクトが正常に実行された回数）で見ると、トップ10のうち50%がDeFiアプリです。
Optimism上でのdAppごとのログ発生回数
MetaMaskなどのイーサリアムウォレットを使って、各種プラットフォームやdAppsに接続できます。まずはERC-20資産をOptimismチェーンにブリッジしてから利用する必要があります。この操作は、Optimism公式ブリッジまたはサードパーティブリッジで行えます。ほとんどの取引ではサードパーティブリッジで十分であり、強くおすすめします。通常はコストが安く、即時引き出しが可能な点も大きなメリットです。一方、公式ブリッジは1週間の待機期間があります。
Optimismの将来展望
Optimismにはネイティブトークンがなく、短期的には発行予定もありませんが、将来的には発行される可能性が高いです。バイナンスやHuobiがArbitrum向けに提供しているように、中心化取引所がOptimismへの直接アクセス経路を提供するかもしれません。これにより、ユーザーはブリッジ経由を避け、直接資産をOptimismに預けることができ、ブリッジ関連のコストを削減できます。
Optimismチームは今後、ネットワークの非中央集権化を段階的に進めます。重要なネットワークアップグレードや改良が開始されれば、Optimismの非中央集権化が実現するでしょう。現在、同チームは従来の詐欺証明を無効化し、刷新されたインタラクティブ型詐欺証明モデルの構築に取り組んでいます。
Optimismエコシステムは着実に拡大しており、Aaveなどの主要DeFiアプリの導入に関するガバナンス提案も出されています。イーサリアムdAppsをOptimismにデプロイするプロセスは使いやすく、既存dAppsの参入障壁を効果的に排除しています。多数のdAppsが順次導入され、活気あるエコシステムが形成されるのは時間の問題です。Optimismの低トランザクションコストを考えれば、今後さらに多くのDeFi、NFT、GameFiプロジェクトがここに構築されるでしょう。
Optimismのスマートマネーとイーサリアムの一部が重複
スマートマネーの探索はまだOptimismには本格的には及んでおらず、現時点で最も重複率が高い「スマートNFTマイニングマシン」でも、イーサリアムとの重複は10%にとどまっています。これはOptimismがまだ初期段階にあり、エコシステムには大きなポテンシャルと成長余地があることを示しています。
現時点ではL2ソリューション同士の相互運用性はなく、それぞれが分断された状態にあります。真にスケーラブルなイーサリアムを実現するには、相互運用性の確立が不可欠です。重要なアップグレードが本格稼働し、Optimismがより高度な非中央集権化を達成すれば、これが次の重点課題となるでしょう。
イーサリアム2.0の導入はOptimismの能力をさらに高めるでしょう。より高速で効率的なイーサリアムL1は、それを基盤とするすべてのプロトコルの効率も向上させるからです。イーサリアム2.0だけではブロックスペースの需要増に対応しきれないため、L2はその需要を満たすために不可欠となります。
まとめ
L2ソリューションは今後も存在し続け、将来的にはイーサリアム上の大部分の取引がL2で行われるようになるでしょう。L2はユーザーにとって操作が複雑になると批判されることがあります。なぜなら、オンチェーン・オフチェーン資産のやり取りに追加ステップが必要になるためです。現状ではこの批判は妥当ですが、時間とともにサードパーティアプリのフロー改善やL2チーム自身の取り組みによって解消されるでしょう。イーサリアム2.0はL2を不要にするのではなく、むしろそれらのスケーラビリティと効率を高めるものです。
Optimismは、イーサリアムのスケーリングにおいて不可欠な役割を果たすL2の一つです。彼らはEVM同等性の実現という高い目標を掲げており、ローンチ時の遅延があったものの、最終的に成果を出したのです。OptimismへのdApp導入の容易さは、多くの既存dAppsが試してみようという気にさせます。また、エコシステムの成長とともに、低いマイナー手数料はユーザーを惹きつける魅力となります。ソフトウェア開発だけでなく、イーサリアムエコシステム内で影響力の大きいプロジェクトへの資金提供を通じた支援活動も積極的に行っています。
現在、ブロックチェーン技術が動かす世界全体としても、まだ始まりの段階にあります。イーサリアムのモジュラー構造は、まったく新たな可能性への鍵となるかもしれません。多くの人が「クロスチェーンの未来」と言いますが、より正確には「マルチチェーンの未来」です。
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Nansen
