一つのシステム内であらゆる機能を処理しようとする、ますます大きなモノリシックチェーンを長年構築した後、ブロックチェーン業界は基本的な認識に到達しました: 専門性が一般化に勝るということです。
Celestia の共同創設者である Mustafa Al-Bassam は、リンク、暗号が無限の新しいモノリシックスマートコントラクトプラットフォームによりボトルネックされていると主張します。Web3 はモノリシックなフレームワークの制約内でスケールすることはできません。この認識は、主要な機能が単一のチェーン内で競合するのではなく協力し合う専門化されたレイヤーに分けられたモジュラーブロックチェーンデザインの台頭を促進しました。
この傾向は 2023 年から 2025 年にかけて劇的に加速しました。Celestia は 2023 年 10 月、データの可用性サンプリングを使用した最初の本番用データ可用性レイヤーを導入し、そのメインネットをローンチしました。EigenDA は 2024 年に続き、Ethereum のリスタッキングインフラストラクチャを活用してハイパースケールのデータサービスを提供しました。
Avail は 2024 年 7 月に Polygon のエコシステムから登場し、チェーンにとらわれないデータ可用性ソリューションとしてポジションを確立しました。これらのプロジェクトは同じ問題、つまりモジュラーブロックチェーンエコシステムの基盤インフラを、すべてのチェーンがさまざまな機能を再構築することなく提供する方法について異なるアプローチを示します。
技術アーキテクチャを超えた意味の広がりがあります。モジュラーブロックチェーンは、ブロックチェーンネットワークの基礎となる経済モデルに挑戦し、セキュリティの仮定を変え、新たなイノベーションの機会を生み出しつつ、新たなリスクを取り入れます。これを理解するには、モジュラーシステムがどのように機能するのかだけでなく、なぜ出現したのか、どのような問題を解決するのか、どのようなトレードオフを導入するのかを検討する必要があります。
このシフトの大きさを把握するには、まずその前に何があったのかを理解する必要があります。ブロックチェーンの進化の物語は明確なアークをたどります。Bitcoin の安全な価値転送に単一集中することから、Ethereum の汎用計算へと進化し、モノリシックデザインの限界を明らかにしたレイヤー2 のスケーリングソリューション、そして最終的には大規模に展開されているモジュラーアーキテクチャまで。各段階は前の段階からの洞察に基づいて構築され、モジュラーデザインが克服しようとする制約を徐々に明らかにしました。
モノリシックブロックチェーンの説明
モノリシックブロックチェーンは、単一の統合システム内で全ての中核機能を実行します。これらの機能には、トランザクションとスマートコントラクトの実行、それらのトランザクションの順序と有効性に関する合意、検証可能な情報の全てがアクセス可能にするためのデータ可用性、最終的な決済と紛争解決が含まれます。Bitcoinや、ロールアップ以前のEthereum、Solanaといった伝統的なブロックチェーンネットワークがこのアプローチを例示しています。
モノリシックデザインには重大な利点があります。その中で最重要視されるのはシンプリシティーです。すべての機能が一つのシステム内で運用されるとき、開発者は統合時の挑戦が減少し、ユーザーはシンプルなメンタルモデルを体験します。セキュリティもこの統一的アプローチから利益を受けます。
同じバリデーターセットがすべてのレイヤーを保護し、異なるコンポーネントが別々のセキュリティメカニズムに依存することによる信頼の仮定を排除します。モノリシックシステムでは全てのスマートコントラクトとアプリケーションが同じ実行環境を共有し、クロスチェーンのブリッジやメッセージパッシングプロトコルなしでアトミックに相互作用できます。
Bitcoinはその最も純粋なモノリシックデザインを示しています。ネットワークは安全な価値転送に完全に集中しており、実行はシンプルなスクリプト言語に限定されています。すべてのフルノードはすべてのトランザクションをダウンロードし、検証することで、最大限のセキュリティと分散を確保しながらもスループットのコストを負っています。
Bitcoinは毎秒約7トランザクションを処理し、この容量を増やそうとする試みは、システムの一部を変更することが他の全てに影響を与えるため、論争を引き起こしてきました。
Ethereumは、モジュラーアーキテクチャへの進化前に、より複雑なモノリシックチェーンの例を示しました。ネットワークはスマートコントラクト実行、プルーフオブステークを通じた合意、すべてのトランザクションデータが利用可能なデータアベイラビリティ、レイヤー2ネットワークのための決済を処理しています。この包括的アプローチは、分散型アプリケーションと分散型金融の爆発を可能にしましたが、同時に、重大なスケーリングボトルネックも生み出しました。高い需要がある期間には、ガス料金が1トランザクションあたり数百ドルに跳ね上がり、多くのユースケースとユーザーを価格から排除しました。
Solanaは、他の異なるモノリシックな哲学を代表しています。高性能なモノリシックアーキテクチャによるパフォーマンスを優先しています。ネットワークはイノベーティブなコンセンサスメカニズムと並列トランザクション処理を活用して、理想的な条件下で毎秒50,000以上のトランザクションを達成しています。
しかし、このパフォーマンスは、バリデーターに対するハードウェア要件のトレードオフを伴い、システムが圧倒されるとネットワークの停止を引き起こすことも一部見受けられました。
モノリシックブロックチェーンの根本的な制限は、スケーラビリティトリレンマに由来します。この概念は、ブロックチェーンが三つの特性（分散、安全性、スケーラビリティ）のうち二つのみを最適化できることを示唆します。実行、合意、データの可用性が同じシステム内で動作する場合、それらは同じリソースを競合します。
スループットを増やすには通常より大きなブロックが必要であり、このことによりフルノードの運用コストが増加し、分散が減少します。厳密な分散を維持することは、ブロックサイズとスループットを制約します。セキュリティを確保するには冗長な検証が必要であり、これはスケーラビリティを制限します。
ブロックチェーンの採用が広がるにつれて、これらの制約はますます顕著になりました。2022年9月のEthereumのプルーフオブステークへの移行はエネルギー効率とセキュリティを改善しましたが、スケーリングの制限を根本的に解決するものではありませんでした。需要がピークに達した際にはトランザクション手数料が高いままの状態であり、スループットも限られたままでした。Layer-2のロールアップソリューションがオフチェーンでトランザクションを処理し、圧縮データをEthereumに再び投稿する手法として登場しました。しかし、これらのソリューションさえも、特にデータの可用性コストに関して制約を受けました。
また、モノリシックなアプローチはイノベーションを制約します。モノリシックチェーン上で開発する開発者は、プログラミング言語、仮想マシン、合意メカニズム、料金構造といったその設計選択を受けたりします。
アプリケーション固有のブロックチェーンを作成するには、独自のコンセンサスとバリデーターを募集し、ゼロからセキュリティをブートストラップする新しいモノリシックチェーンを立ち上げる必要があります。この高い参入障壁は実験を制限し、互換性のないシステム間で流動性を断片化しました。
2023年までには、モノリシックデザインの限界は否定できないものとなりました。ロールアップがEthereumに支払うコストの約95％がデータの可用性に関連しているとされていました。この非効率性は、各機能を個別に最適化することを可能にし、それでもなお1つのシステムとして協力し合うことを許す解決策を示唆しました: モノリシックチェーンが一緒に束ねる機能を分離するためです。
モジュラーブロックチェーン: 新しいデザイン哲学
モジュラーブロックチェーンは、従来のブロックチェーンの機能を専門化されたレイヤーまたはコンポーネントに分解します。単一のシステム内で、実行、合意、決済、データの可用性を扱うのではなく、モジュラーアーキテクチャはこれらの責任を異なる専門化されたチェーンまたはサービスに委譲します。各コンポーネントはそれぞれの特化したタスクを極めて良く実行し、その後、すべてのブロックチェーン機能を提供するために他のコンポーネントと協力します。
この概念は、ソフトウェア工学やコンピュータ科学におけるモジュラーデザインの原則からインスピレーションを得ています。現代のアプリケーションが関心を明確なレイヤー（プレゼンテーション、ビジネスロジック、データストレージ）に分離するのと同様に、モジュラーブロックチェーンはブロックチェーンの機能を専門化された階層に分離します。この分離によって、各レイヤーは他の目的を妥協せずにその特定の目的に最適化することができます。
モジュラーブロックチェーンアーキテクチャの4つのコア機能はそれぞれ異なる目的を持ちます。実行レイヤーはトランザクションを処理し、スマートコントラクトロジックを実行し、ユーザーの行動に基づいて状態遷移を決定します。合意レイヤーはネットワーク参加者にトランザクションの順序や包含に関して合意させ、全てが同じブロックチェーン履歴の視点を維持することを保証します。
データの可用性レイヤーは、すべての必要なトランザクションデータが公開され、検証のためにアクセス可能であることを保証し、完全なノードがそれを処理する必要がない場合でも保証します。決済レイヤーは最終性と紛争解決を提供し、ロールアップやその他の実行環境にとって真実の出所として機能します。
モジュラーデザインは、全ての4つのレイヤーを分離する必要はありません。いくつかのアーキテクチャは、合意とデータの可用性を組み合わせている一方で、決済と合意を統合するものもあります。キーとなる原則は具体的な分離ではなく専門化にあります。各コンポーネントは、他のコンポーネントと協力するための明確なインターフェースを持ちつつ、自身が最も得意とすることに集中するべきです。
Celestia はモジュラーデータの可用性レイヤーの概念を最初に導入し、そのメインネットを2023年10月にローンチしました。プロジェクトは特定の問題に取り組んでいます: ロールアップやその他のスケーリングソリューションは、そのトランザクションデータを安価で信頼性のある形でどこかに公開する必要がありますが、Ethereumのような高価な実行レイヤーにこのデータを投稿することはボトルネックを生みます。
Celestia は実行と合意を分離することによって、ブロックチェーンアーキテクチャをゼロから見直すことでスケールします。データの可用性サンプリングを導入することにより、このアプローチにより、Celestiaは実行や決済の制約をプロジェクトに課さずに豊富なデータの可用性を提供します。
Celestia ネットワークは、合意とデータの可用性にのみ焦点を当てた最小限のブロックチェーンとして機能します。 コンテンツ: スマートコントラクトを実行したり、仮想マシンを提供することはありません。代わりに、開発者は独自の実行レイヤー、ロールアップ、アプリケーション専用チェーン、または完全にカスタムな環境をデプロイし、トランザクションの順序付けとデータの可用性の保証のためにCelestiaを利用できます。Celestiaのロードマップは、1秒あたり1ギガバイト以上のデータスループットを超え続けるスケーリングをターゲットとしており、暗号通貨の最終的なスケーリングボトルネックを解消することを目指しています。
Celestiaのスケーラビリティを可能にしている技術革新は、データ可用性サンプリングです。従来のブロックチェーンは、すべてのフルノードにデータをダウンロードさせ、可用性を検証させる必要がありました。これによりブロックサイズと分散化との間の直接的なトレードオフが生じます。データ可用性サンプリングは、ライトノードが各ブロックの小さな部分をランダムにサンプリングしてデータ可用性を検証できるようにすることで、このダイナミクスを変えます。
サンプルが利用可能であれば、すべてのデータが利用可能であると高確率で自信を持つことができ、すべてをダウンロードする必要はありません。これにより、ネットワークに参加するライトノードが増えると共に、Celestiaがデータ可用性をスケールすることができ、従来のスケーリング曲線を逆転させます。
Celestiaはまた、主権的なロールアップという概念を導入しました。これらは、データ可用性とコンセンサスにCelestiaを利用しながら、実行ルール、ガバナンス、およびアップグレードについて自ら決定する実行レイヤーです。
EigenDAは、モジュラーなデータ可用性に対する異なるアプローチとして登場しました。EigenLayerリステーキングプロトコルに基づいて構築されており、Reed SolomonエンコーディングとKZG多項式の開口証明によって暗号的に検証されるエレガントなアーキテクチャを利用しています。EigenDAはCelestiaのように独立したブロックチェーンを構築するのではなく、EigenLayerエコシステム内で積極的に検証されるサービスとして操作され、EthereumのステーカーがETHを使用してデータ可用性レイヤーを保護するのを支援します。
ネットワークは、業界トップの1秒あたり100メガバイトのデータ可用性スループットでローンチされ、指数関数的にスケールするロードマップを持っています。この高スループットは、各オペレーターが総データのほんの一部を保存しながら、必要に応じてすべてを再構築できるようにするEigenDAの設計から生じています。
Availは、第3の主要なモジュラーなデータ可用性アプローチを表しており、チェーンに依存しないインフラストラクチャとクロスチェーン相互運用性を強調しています。
データ可用性レイヤーは、情報の可用性を検証するためにすべてのトランザクションデータをダウンロードし保存することなく、ネットワーク上の誰もがその情報にアクセスできるようにするプロセスを表します。Celestiaでは、データ可用性サンプリングアプローチを採用しており、これはブロックサイズと検証コストの関係を根本的に変えます。
[データ可用性レイヤー - 新しいバックボーン]
データ可用性はブロックチェーンのスケーリングにおける重要なインフラストラクチャのボトルネックとして浮上しており、その理由を理解するには、データ可用性が何を意味し、なぜ重要かを調べる必要があります。ブロックチェーンがトランザクションを含む新しいブロックを生成する際、データ可用性の問題は、すべてのトランザクションデータが検証のために必要とされる人々に実際に利用可能であることを、すべての参加者がすべてのデータをダウンロードして保存することなく保証する方法について問いかけます。
専門用語
フルノード：ブロックチェーンの全履歴をダウンロードし、検証するノード。
ライトノード：制限されたデータセットで動作し、フルノードに全データを依存するノード。
データ可用性レイヤー：トランザクションデータの可用性を確保するためのサービス。
サンプリング：データ全体に対してランダムに少量のデータを取得して検証する手法。
エンコード:原データに対し、特定のアルゴリズムで追加情報を付与する過程。
注意: グラフィック（画像リンク）は翻訳から除外されています。以下に翻訳したコンテンツを示します。Markdownのリンクは翻訳せずそのままにしています。
Content: Rollupsのためのデータ処理。これらの経済性により、Celestiaは大量のデータを公開する必要があるRollupsやその他のスケーリングソリューションにとって魅力的になります。
技術的な実装には名前空間付きマークルツリーが関与しており、データを異なるアプリケーションのために別々の名前空間に整理します。これにより、Celestiaを使用する各Rollupやチェーンが自身の名前空間にデータを公開でき、軽量クライアントは関心のあるチェーンに関連するデータのみをダウンロードして検証するだけで済みます。自分の名前空間を監視するRollupは、同じCelestiaブロックを共有する他のRollupからのデータを処理する必要がないため、効率性が向上しながら共有セキュリティを維持します。
EigenDAは、運用者ベースのモデルを通じて極端なスケーラビリティを強調した異なるアーキテクチャでデータの可用性に取り組んでいます。このプロトコルは、ネットワーク上の運用者が多いほどネットワークのスループットを増加させる水平スケーリングを実現するように設計されています。100ノードでのプライベートテストでは、EigenDAは最大で1秒あたり10メガバイトのスループットを示し、1秒あたり1ギガバイトへのスケールアップのロードマップが描かれています。
EigenDAシステムは、データを消去コード化を通じてチャンクに分割し、そしてこれらのチャンクを多数の運用者に分配します。各運用者は総データの一部しか保存しませんが、エンコードにより、十分なサブセットのチャンクから完全なデータを再構築可能にします。この分配により、個々の運用者のストレージおよび帯域幅の負担を軽減し、暗号学的証明によってデータの可用性を維持します。
KZGコミットメントは、Celestiaと同様に、EigenDAの検証システムの中心的な役割を果たします。これらの多項式コミットメントは、全データ自体を公開せずにデータの性質を証明することを可能にします。データの塊をエンコードして分配する散布者がKZGコミットメントを生成し、バリデーターは他のチャンクを全て確認することなく、そのデータチャンクの正確性を検証します。これにより効率的な検証が可能となりながら、強力なセキュリティ保証が維持されます。
EigenDAの背後にある経済モデルは、EigenLayerを通じて再ステーキングを活用しています。ステークしたETHを持つEthereumバリデーターは、追加のソフトウェアを実行してEigenDAをセキュアにしようとすることで、Rollupsや他のデータ可用性レイヤーのユーザーから報酬を得ることができます。この再ステーキングアプローチはいくつかの利点を提供します。
ネットワークをセキュアにするための資本コストを削減し、同じステークがEthereumとEigenDAの両方をセキュアにするからです。EigenDAがゼロから独自のバリデーターセットを立ち上げる必要がなく、Ethereumの分散型バリデーターセットを継承します。また、EthereumのセキュリティとEigenDAの信頼性の間に直接的な経済的リンクを生み出します。
ノード運用者は、データ可用性ネットワークのメンバーとなるために最低32ETHまたは1EIGENトークンをステーキングしなければなりませんが、プロトコルのスラッシング条件は、EigenDAのような個々のアクティブバリデートされたサービスが運用者セットに移行し、特定のスラッシング条件を定義するにつれて、積極的に開発されています。スラッシングメカニズムの継続的な開発は、再ステーキングに基づくセキュリティモデルの革新性と進化する性質を強調しています。
Availはまた、データ可用性に対して異なるアプローチを取り入れ、強力なセキュリティ特性を維持しながら、異なるブロックチェーンエコシステム間の相互運用性を強調しています。このプロトコルのデータ可用性レイヤーは、CelestiaとEigenDAと同様にKZGコミットメントと消去コード化を採用していますが、それらをより広範なクロスチェインインフラのビジョンと統合しています。
Availネットワークは、Polkadot SDKに基づいたバリデーターを用いたコンセンサスメカニズムを通じてデータ可用性を実現します。バリデーターは、複数のRollupsおよびチェーンからのトランザクションデータを含むブロックに合意し、そしてこのデータは検証のために利用可能となります。軽量クライアントは、Celestiaの方法に似て、サンプリングを通じてデータ可用性を検証できます。Availの軽量クライアントは、ユーザー レベルでの迅速なトランザクション検証を保証し、事前確認により約 250 ミリ秒のトランザクション検証を実現します。これは従来のアプローチの15倍の速度です。
Availを特徴づけているのは、そのマルチトークンステーキングモデルとNexus相互運用レイヤーです。ネイティブトークンのみに依存してセキュリティを確保するのではなく、AvailはETH、BTC、SOL、その他の主要資産を用いたステーキングを可能にします。このマルチトークンアプローチは、複数のブロックチェーンコミュニティからより深い流動性と経済的セキュリティを確保することを目的としています。Nexusレイヤーは、分散化された信頼性の高いクロスチェイン通信のためのハブを提供し、異なるエコシステム上に構築されたRollupsやチェーンが集中型ブリッジを通さずに相互に作用できるようにします。
これらのデータ可用性レイヤーの技術的基盤は、一連の共有技術革新に基づいています。消去コード化は、冗長性を用いてデータを拡張し、部分的にデータが失われた場合でもリカバリー可能にします。KZG多項式コミットメントは、データの性質に関する簡潔な証明を提供します。データ可用性サンプリングは、全てをダウンロードすることなく軽量クライアントが可用性を確認可能にします。これらの技術は組み合わされて、データの可用性をスケーラブルかつ検証可能にします。
しかし、実装には重要な違いがあります。Celestiaは中立性と独立したRollupsを優先し、特定の決済レイヤーの仮定をせずに任意の実行環境が上に構築できるようにします。EigenDAは、Ethereumとの統合と再ステーキングによるセキュリティを強調しています。Availは、相互運用性と多エコシステムのサポートに焦点を合わせています。これらの哲学的な違いは、経済モデル、ガバナンス構造、各プラットフォームが引きつけるアプリケーションのタイプに影響を与えます。
データ可用性レイヤーは、モジュラーなブロックチェーンスケーリングを可能にする重要なインフラになっています。豊富で検証可能かつ手頃な価格のデータ可用性を提供することで、これらのプロトコルは、セキュリティ特性を維持しながら、新しい設計の実験を可能にする実行レイヤーの新しい可能性を広げます。モジュラーのデータ可用性を採用するかどうかという問いは、どのアプローチが特定のアプリケーション要件に最も適しているかという問いに移行しています。
実行および決済レイヤー
データ可用性レイヤーがモジュラーブロックチェーンの基盤を提供する一方で、実行および決済レイヤーはトランザクションが処理され最終化される方法を決定します。これらのコンポーネントの関係を理解することは、モジュラーシステム全体のアーキテクチャと、スケーラブルなブロックチェーンアプリケーションの構築における設計選択を明らかにします。
実行レイヤはトランザクション処理とスマートコントラクトの計算を処理します。モジュラーアーキテクチャでは、特定のユースケース向けに最適化された専門の環境で実行が行われる可能性があります。これは一般目的のモノリシックチェーン内での実行とは異なります。Rollupsはこのアプローチの代表例であり、オフチェーンの実行環境でトランザクションを処理し、データ可用性レイヤーに圧縮されたデータを投稿し検証します。
二つの主要なRollupのカテゴリーが登場しています。Optimistic Rollupsは、ArbitrumやOptimismのようなプロジェクトで実装されており、トランザクションがデフォルトで有効であると仮定し、それらの正しさに異議を唱える詐欺証明が提出された場合にのみチェックを行います。この仮定により効率的な処理が可能になりますが、通常は7日間のチャレンジ期間を導入し、ユーザーは資金を引き出す前に待つ必要があります。ゼロ知識Rollupsは、StarkWareやzkSyncのようなチームによって構築され、トランザクションが正しく実行されたことを証明する暗号学的証明を生成します。これらの証明はチャレンジ期間なしで即時の最終性を可能にしますが、証明を生成するためにより複雑な暗号技術と計算が必要です。
両方のタイプのRollupはモジュラーなデータ可用性レイヤーを活用してコストを削減しています。Ethereumにフルトランザクションデータを投稿する場合、1メガバイトあたり20ドル以上かかることがありますが、RollupsはCelestiaやEigenDAにごくわずかなコストで投稿できます。Rollupはデータが検証のために利用可能であるという理由でセキュリティ特性を維持しますが、経済性は劇的に有利になります。2024年3月にEthereumのDencunアップグレードがEIP-4844を実装した後、Baseローズアップはblobトランザクションによるデータ投稿手数料の低下により224％の取引量増加を経験しました。
実行レイヤーの設計柔軟性は、モジュラーブロックチェーンの主要な利点の1つを構成しています。開発者は新たに巨大なモノリシックチェーンを展開することなく、プログラミング言語、仮想マシンの実装、ガス料金構造、ガバナンスメカニズムをカスタマイズすることができます。
例えば、ゲームアプリケーションは高スループットと低レイテンシを優先するかもしれません。分散型金融プロトコルはセキュリティと形式的検証を重視するかもしれません。サプライチェーンソリューションはデータプライバシーと規制コンプライアンスを最適化するかもしれません。各アプリケーションは、コンセンサスとデータ可用性のための共通インフラを活用しながら独自の実行環境を展開できます。
決済レイヤーは最終性を提供し、Rollupsや他の実行環境にとって真実の源として機能します。Ethereumは、モジュラーブロックチェーンエコシステム、特にRollupsを使用している環境にとっての主要な決済レイヤーとして浮上しています。Rollupがトランザクションを一括処理する際には、それを圧縮データとしてデータ可用性レイヤーに投稿し、状態のアップデートをEthereumに提出します。Optimistic Rollupsの場合、この状態アップデートは、チャレンジ期間が有効な詐欺証明なしに終了した後に最終的なものとなります。ゼロ知識Rollupsの場合、状態アップデートには有効性証明が伴い、Ethereumでその証明が検証されれば即時に最終的なものとなります。
実行と決済の分離には重要なトレードオフがあります。一方で、Rollupsは自身の実行環境で数千のトランザクションを迅速に安く処理ことができます。他方で、Ethereumでの最終的な決済は強力なセキュリティ保証を提供し、決済レイヤー上の他のアプリケーションとの相互可用性を可能にします。RollupsとEthereum間で資産をブリッジするユーザーは、決済レイヤーでの最終性を待つ必要があり、1つのチェーン内での操作と比較して摩擦が生じます。
一部のモジュラーアーキテクチャは、外部決済レイヤーを完全に回避しています。たとえば、Celestiaの独立されたRollupsは、以下のコンテンツを日本語に翻訳します。ただし、Markdownリンクは翻訳せず、そのままにしてください。
コンテンツ: レイヤー独立型の有効性条件と決済メカニズムを持っています。それらはデータ可用性とコンセンサスのためにCelestiaを使用し、決済を内部で処理します。このアプローチは主権と柔軟性を最大化しますが、各ロールアップが独自のセキュリティプロパティと他のチェーンと相互作用するためのブリッジメカニズムを確立する必要があります。
ロールアップ-as-a-serviceプラットフォームの台頭により、モジュラーブロックチェーンの導入が加速し、展開が簡素化されています。これらのプラットフォームは、深いブロックチェーンエンジニアリングの専門知識なしにカスタム実行環境を起動するためのテンプレートとツールを提供します。
Arbitrum Orbitは開発者がArbitrumを決済用に使用し、CelestiaやEigenDAなど、複数のデータ可用性オプションから選択できるレイヤー3ロールアップを展開することを可能にします。Optimism OP Stackは、広範なOptimismエコシステムとの互換性を維持しながら、実行環境、データ可用性レイヤー、シーケンシングメカニズムなどのコンポーネントを交換できるモジュラーフレームワークを提供します。
ConduitとAltLayerは、EigenDAデータ可用性向けの統合オプションを備えた、完全管理の生産グレードロールアップをわずか数クリックで展開可能なロールアップ-as-a-serviceソリューションを提供します。これらのプラットフォームは、ブロックチェーンインフラストラクチャの運営に関連する多くの複雑さを抽象化し、開発者がアプリケーションロジックとユーザーエクスペリエンスに焦点を当てられるようにします。
PolygonのChain Development Kitはもう一つのアプローチを代表し、Ethereumに接続するか、より独立して運用できるカスタマイズ可能なレイヤー2チェーンの構築を開発者に可能にします。モジュラーアーキテクチャは、さまざまな実行環境、データ可用性プロバイダー、およびブリッジメカニズムをサポートしています。Immutable Xのようなプロジェクトは、NFT取引とブロックチェーンゲーム用に最適化されたアプリケーション特化型チェーンを構築するためにこれらのツールを利用しています。
モジュラーアーキテクチャによって可能になった実行レイヤーの増殖は、機会と課題の両方を生み出します。ポジティブな面として、開発者は特定のユースケースに最適化するための前例のない柔軟性を得ます。ゲームアプリケーションは1秒未満のブロック時間を達成できます。プライバシーに特化したアプリケーションはゼロ知識証明を深く統合できます。エンタープライズソリューションは必要に応じて許可制の要素を組み込むことができます。各実行環境は、広範なブロックチェーンコミュニティの合意を必要とせずに、新しいアプローチを試すことができます。
しかし、この柔軟性は分断化も引き起こします。流動性は多数の実行レイヤーに分散します。ユーザーは資産をチェーン間でブリッジする必要があるため、摩擦とセキュリティリスクが発生します。複数の実行環境を横断して合成したいアプリケーションは、複雑性が増します。単一のモノリシックブロックチェーンの統一された合成性は、断片化された景観となり、相互運用性が最も重要になります。
クロスチェーンコミュニケーションプロトコルはこれらの課題に対処するために登場しました。元々はCosmos用に開発されたInter-Blockchain Communicationプロトコルは、異なるチェーンがメッセージを交換し、資産を信頼なく移転できるようにします。HyperlaneとLayerZeroは、異なるセキュリティモデルとトレードオフを持つ同様の機能を提供します。これらのプロトコルは、アプリケーションが複数の実行環境にまたがり、モジュラーブロックチェーンエコシステム全体の流動性とユーザーにアクセスできる世界を作り出すことを目指しています。
実行レイヤーと決済レイヤーの関係も経済モデルに影響を与えます。モノリシックチェーンでは、ユーザーはネットワークを保護するバリデーターに直接手数料を支払います。モジュラーシステムでは、手数料は複数のレイヤーを経由して流れます。ロールアップでトランザクションを実行するユーザーは、そのロールアップのシーケンサーに手数料を支払います。ロールアップはデータを投稿するためにデータ可用性レイヤーに手数料を支払い、ステートアップデートを提出しコミットメントを保存するために決済レイヤーに手数料を支払います。この多層手数料構造は複雑な経済的ダイナミクスと最適化の機会を生み出します。
シーケンサーはモジュラー実行レイヤーで重要な役割を果たします。これらのエンティティは、ユーザーからのトランザクションを集め、ブロックに順序付け、データ可用性と決済レイヤーにバッチを提出します。現在のほとんどのロールアップは中央集権型のシーケンサーで動作していますが、これは検閲耐性や単一点故障についての懸念を引き起こします。業界では、ブロック生産を調整し、より強力な順序保証を提供するために、複数のロールアップが共同でシーケンスを行う共有シーケンシングプロトコルを含む、分散型のシーケンシングメカニズムを積極的に開発しています。
実行と決済のアーキテクチャは急速に進化し続けています。一部のプロジェクトでは、トランザクションがすぐに最終化されることなく処理される非同期実行を試行しています。他のプロジェクトでは、非競合のトランザクションを同時に処理できる並列実行環境を模索しています。モジュールシステムにおける関心の分離は、基礎となるデータ可用性やコンセンサスメカニズムを変更することなく、実行レイヤーでの実験を可能にし、革新のペースを加速します。
経済とセキュリティのトレードオフ
モジュラーブロックチェーンのアーキテクチャは、モノリシックチェーンとは根本的に異なる経済モデルとセキュリティ仮定を導入します。これらのトレードオフを理解することは、主流のブロックチェーン採用をサポートするためにモジュラーシステムがスケールする際の妥当性とリスクを評価するために重要です。
モジュラーブロックチェーンのセキュリティモデルは、コンポーネントがどのように相互作用し、信頼の仮定がどこにあるかに依存します。モノリシックチェーンでは、単一のバリデーターセットがすべての機能を保護します。バリデーターが正直であれば、システム全体が安全を保ちます。モジュラーシステムでは、異なるレイヤーが異なるセキュリティメカニズムを持っている可能性があり、慎重に分析する必要がある信頼の仮定のスタックを作り出します。
typicalなモジュラーアーキテクチャを考えてみましょう: 実行のためのロールアップ、データ可用性のためのCelestia、決済のためのEthereum。このシステムのセキュリティは、すべてのレイヤーが正しく機能することに依存します。ロールアップのシーケンサーが悪意を持って行動した場合、ユーザーは決済レイヤーに提出された詐欺証明または有効性証明に依存する必要があります。Celestiaがデータを隠すと、ロールアップはどのトランザクションが発生したかを証明できません。Ethereumのバリデーターセットが破損すると、最終決済が信頼できなくなります。
EigenDAによって導入されたような共有セキュリティモデルは、これらの複合的な信頼の仮定を減らすことを目指しています。Ethereumバリデーターが複数のサービスを同時に保護できるようにすることで、再ステーキングは決済レイヤーと他のモジュラーコンポーネントとの間の強力な連携を生み出します。2025年3月時点で、EigenDAには4.3百万ETHがステークされており、数十億ドルの経済的なセキュリティがデータ可用性レイヤーを支えています。この大規模なステークは意味のあるセキュリティ保証を提供しますが、スラッシュ条件に関する新しいリスクや、脆弱性が発見された場合の連鎖的な障害の可能性もあります。
モジュラーシステムの経済的インセンティブは、興味深いダイナミクスを生み出します。データ可用性レイヤーはスループットとコストで競争し、Celestia、EigenDA、Availがそれぞれ異なる価格パフォーマンストレードオフを提供しています。EigenDAは2024年8月にデータ可用性サービスの価格を10倍にカットし、無料プランを導入し、Ethereumのデータ可用性を1000倍に引き上げ、フルオンチェーンオーダーブック、リアルタイムゲーム、分散型人工知能などのユースケースを可能にしました。この価格競争はロールアップとアプリケーション開発者に利益をもたらしますが、データ可用性レイヤーのビジネスモデルの持続可能性に疑問を投げかけます。
モジュラーシステムの収益フローはモノリシックチェーンとは大きく異なります。Ethereumでは、ユーザーはガス料金を支払い、バリデーターに行き、一部がバーンされ、ETHにデフレ圧力をかけます。モジュラーエコシステムでは、ユーザーはロールアップシーケンサーに料金を支払い、彼らはデータ可用性レイヤーと決済レイヤーに料金を支払います。これらのレイヤー全体での価値の分布は不確実であり、長期的にどのコンポーネントが最も価値を捉えるかは不明です。
モジュラーデータ可用性レイヤーのトークノミクスは、価値獲得に対する異なるアプローチを反映しています。CelestiaのネイティブTIAトークンは、データ可用性の支払いとネットワークをステーキングを通じて保護するために使用されます。このトークンの価値は、Celestiaのデータ可用性サービスの需要とそれを保護するために必要なセキュリティに依存します。
EigenDAはEigenLayerエコシステム内で作動し、再ステーカーは、リワードを様々なトークンで獲得し、アクティブなバリデートされたサービスを保護します。Availのトークンモデルはマルチアセットステーキングを取り入れ、ETH、BTC、およびそのネイティブAVAILトークンと共に他の主要暗号通貨での参加を可能にします。
専門のデータ可用性レイヤーにデータを投稿する際のコスト効率は、モジュラーブロックチェーンの最も説得力のある経済的利点の一つです。Ethereumのブロック空間は、それが複数の目的を果たすために高価です: スマートコントラクトの実行、ネットワークの保護、およびデータの格納。専門のデータ可用性レイヤーは、純粋にデータスループットと検証のために最適化できるため、より低コストでより高いスループットを達成することが可能です。
しかし、このコストメリットは、データ可用性サービスの需要を維持することに依存しています。もし少数のロールアップがモジュラーデータ可用性を採用しないと、このサービスを安価にする規模の経済が実現しないかもしれません。データ可用性レイヤーが採用されて経済的に存続可能になるかどうかは、ネットワーク効果が大きく影響します。
データ可用性レイヤー自体のセキュリティも重要な考慮事項を提起します。Celestiaは独自のプルーフオブステークバリデーターセットに依存しており、攻撃に耐えるために十分に分散化され経済的に保護されていなければなりません。 十分なステークを持つ攻撃者がデータを隠したり特定のトランザクションを検閲したりする可能性があります。プロトコルはデータ可用性サンプリングや経済的インセンティブを通じてこのリスクを軽減しますが、最終的にセキュリティは攻撃のコストに依存します。ネットワークの潜在的利益を超える。
EigenDAは、リステーキングを通じてEthereumのバリデーターセットからセキュリティを継承していますが、新たなリスクを導入しています。EigenDAの脆弱性がリステーキングされたETHのスラッシングにつながる場合、バリデーターは損失を被り、それがEthereumエコシステム全体に波及する可能性があります。共有セキュリティモデルは、複数のシステムの運命を結びつけ、失敗が増幅される可能性があります。
EigenLayerプロトコルレベルでスラッシングが許可されていますが、EigenDAのような個別のアクティブに検証されるサービスは、オペレーターセットに移行し、スラッシング条件を定義することでそれを有効化する必要があります。現在、誤動作するEigenDAノードに対しては、スラッシング条件が設定されていません。このスラッシングメカニズムの継続的な開発は、リステーキングベースのセキュリティにおける革新と未解決の課題を反映しています。
生命保証は、他の重要なセキュリティ考慮事項を表しています。データ可用性レイヤーは、それに依存するロールアップが機能するためには、運用可能で応答性がある状態を維持する必要があります。Celestia、EigenDA、またはAvailが長期にわたるダウンタイムや検閲を経験した場合、これらのサービスを使用しているロールアップは新しいデータを投稿できず、実質的にその操作が停止します。これにより、単一障害点が生じ、完全なチェーンの分散型の性質とは異なるものであり、依存関係が少ないためコンセンサスの失敗は起こりにくいです。
実行レイヤーと決済レイヤーの関係は追加のセキュリティ考慮事項を導入します。Ethereumに決済するロールアップは、特に最終性と紛争解決のためにEthereumのセキュリティの側面を継承します。外部決済を避ける主権ロールアップは、より多くの自律性を得ますが、自身のセキュリティ保証と橋渡しメカニズムを確立しなければなりません。どちらのアプローチも厳密には優れているとは限らず、選択はアプリケーションの特定の要件とリスク許容度に依存します。
断片化は、モジュラーエコシステムにおいて経済的およびセキュリティ上の課題を引き起こします。流動性とユーザーが多数のロールアップと実行環境に分散している場合、各個別システムは集中した活動が提供するネットワーク効果とセキュリティを欠いている可能性があります。これらの分断されたシステムを接続するクロスチェーンブリッジは、追加の攻撃ベクトルを導入し、不十分なセキュリティのブリッジ契約から数十億ドルが盗まれるなど、ブロックチェーン史上最大のハッキングの原因となっています。
AvailのNexusレイヤーのような相互運用性ソリューションや、Inter-Blockchain Communicationスタンダードのようなプロトコルは、チェーン間の信頼最小化通信を提供して断片化リスクを低減することを目指しています。
AvailのNexusレイヤーは、クロスロールアップおよび主権チェーンの通信をシームレスに実現する許可なしのコーディネーションハブとして機能し、ブロックチェーンエコシステムが増殖するにつれて統一されたインフラストラクチャの必要性に対処します。ただし、これらのソリューションは相対的に新しく、大規模な場合にはまだテストされておらず、セキュリティプロパティは注意深い分析が必要です。
モジュラーブロックチェーンエコシステムの経済的持続可能性は、インフラコストを正当化するための十分な採用を達成することに依存します。データ可用性レイヤーは、分散化と冗長性を提供するために大規模なバリデーターセットまたはオペレーターネットワークを必要とします。決済レイヤーは、高セキュリティを維持し、信頼された仲裁ポイントとして機能する必要があります。ロールアップおよびアプリケーションからの収益がこれらのインフラレイヤーを持続させるのに十分でない場合、モジュラーアプローチはスケーリングの潜在能力を達成できない可能性があります。
市場のダイナミクスは、モジュラーコンポーネント全体の価値配分を最終的に決定します。データ可用性が複数のプロバイダーによってほぼ同様のサービスが薄利多売で提供されるようになると、これらのレイヤーは重要なインフラでありながらほとんど価値を得られない可能性があります。あるいは、ネットワーク効果が「勝者がほとんどを獲得する」ダイナミクスを生むと、支配的なデータ可用性および決済レイヤーは、実行レイヤーが相対的に分化されない状態でかなりの価値を積み上げる可能性があります。
モジュラーブロックチェーンのセキュリティおよび経済的トレードオフは、エコシステムが成熟するにつれて継続的な評価が必要です。初期の証拠は、専門性の向上により効率が向上しコストが削減されることを示唆していますが、高度にモジュール化されたシステムの長期的な持続可能性およびセキュリティプロパティはまだ未解明の問題のままです。業界は分散システムデザインの大規模な実験を本質的に実行しており、何十億ドルの賭け金がかかっており、Web3インフラの将来のアーキテクチャの行方が未定です。
既存のチェーンへの影響
モジュラーブロックチェーンアーキテクチャの台頭は、確立されたモノリシックチェーンにとって重要な戦略的な課題をもたらしています。価値提案を完全で自己完結的なシステムとして構築したネットワークは、個々の機能をより効率的に実行する専門コンポーネントからの競争に直面しています。主要なブロックチェーンプラットフォームからの反応は、ブロックチェーンインフラがどのように進化すべきかについての異なる哲学を示しています。
Ethereumのモジュラーブロックチェーンアーキテクチャへの進化は、おそらくモジュラーテーゼを最も重要な方法で検証しています。スマートコントラクトプラットフォームを先駆けたネットワークが、レイヤー1でのすべての実行を処理する代わりに、ロールアップエコシステムのための決済およびセキュリティレイヤーとして機能するよう体系的に再構築されています。この変革は不変ではなく、単一のレイヤーでの実行をスケーリングし分散化を維持することが不可能であることを現実的に認識した結果として出現しました。
モジュラーEthereumを目指したロードマップは、いくつかの重要なアップグレードで加速しました。2022年9月に証明されたプロトコルネットワークをPoS（証明された事実の政策）に統合する「マージ」で消費電力が改善されたのですが、直接的にはスケーリングについて言及されませんでした。最大のスケーリングアップグレードは、2024年3月に行われたDencunのハードフォークで、EIP-4844（プロトシャンカーのこと）と知られるコードが実装されています。EIP-4844はBlobトランザクションを導入し、ロールアップが一時的な大規模データをEthereumのコンセンサスレイヤーに投稿できるようになります。ことで永久的なデータストレージを大幅に下げ、100倍のスケーラビリティを実現し分散化を維持します。
プロトダンクシャーディングは、モジュラーデータ可用性レイヤーを競争せずにEthereumが1つになり、そのロールアップエコシステムを最適化したネイティブデータ可用性サービスを提供しております。
この戦略的な旋回は、Ethereumの価値がレイヤー1でのすべてのトランザクションを実行することではなく、実行環境の多様なエコシステムのための信頼できる調整と決済を提供することにあることを認識しています。Arbitrum、Optimism、StarkNet、zkSyncなどのロールアップはトランザクションの大部分を処理し、Ethereumレイヤー1は誠実な事実の元の根源であり争いの調停者として機能しています。
Ethereumのモジュラー変革は機会とリスクの両方を作り出します。
Solanaは対照的なアプローチを表し、モノリシック高パフォーマンスモデルを強化しています。モジュール化された環境の複雑性と断片化がユーザーエクスペリエンスと互換性を弱化させるという視点を持っています。
Solanaはビジョンのもとで大規模プロセスのシンプルさとトランザクションの一体性によって単一の眼識的司法執行環境を与え、全体のモジュールブロックチェーンの断片化部を最適化しております。シンプルだがカスタマイズの柔軟性は低い。
Avalancheは、そのサブネットアーキテクチャにより、開発者がカスタムブロックチェーンを展開できる中間的な立場を占めています。これにより、広範なAvalancheエコシステムのセキュリティと相互運用性を享受できます。サブネットは独自の仮想マシン、料金体系、バリデーターセットを定義しつつ、他のAvalancheチェーンとの互換性を維持できます。このアプローチは、一体的なエコシステム内でモジュール原則を取り入れ、柔軟性と統合のバランスを取ろうとしています。
サブネットモデルは、純粋にモジュール的なシステムのいくつかの制限に対応し、強力な調整とチェーン間の共有セキュリティを維持しながら、必要に応じてカスタマイズを可能にします。しかし、サブネットは独自のバリデーターセットとセキュリティを必要とするため、セキュリティをセトルメントレイヤーから継承するロールアップとは異なります。このアプローチは、完全なモノリシック統合と完全なモジュール分解の間のスペクトラム上の異なる点を表しています。
Cosmosは、そのInter-Blockchain Communication（IBC）プロトコルとTendermintコンセンサスメカニズムを通じて、アプリケーション専用ブロックチェーンの概念を開拓しました。Cosmosエコシステムは長らく、標準化されたプロトコルを介して通信する専門化チェーンという形でモジュール性を受け入れています。多くのCosmosチェーンは現在、Celestiaをデータ可用性のために使用しており、確立されたエコシステムがモジュール構成要素を統合して効率を向上させる方法を示しています。
Cosmosのアプローチは、共有セキュリティよりも主権と相互運用性を重視しています。各チェーンは独自のバリデーターセットとセキュリティモデルを保持していますが、標準化された通信プロトコルによってチェーン間の価値転送とメッセージのやり取りが可能になります。この哲学は、実行レイヤーがセトルメントレイヤーからセキュリティを継承するロールアップ中心のEthereumとは異なりますが、専門化と調整というモジュール原則を共有しています。
Near Protocolは、そのスピンオフプロジェクトであるNuffle Labsを通じて、1300万ドルの資金を得て、モジュールデータ可用性分野に参入しました。Nearは、レイヤー1チェーンと直接競合するのではなく、より広範なモジュールエコシステムのインフラストラクチャを提供する立場を取っています。この戦略的シフトは、確立されたプラットフォームが純粋なモノリシックアーキテクチャを防衛するのではなく、専門的なサービスを提供することでモジュールの波に参加できるという認識を反映しています。
モジュールアーキテクチャが既存のチェーンに及ぼす影響は、トークン経済学と価値キャプチャにまで及びます。実行とデータ可用性が専門化されたレイヤーに移行するにつれて、どこで価値が蓄積されるかが重要になります。モノリシックチェーンでは、ユーザーは料金をバリデーターに直接支払い、明確な価値の流れを作ります。モジュールシステムでは、料金は複数のレイヤーに分配され、長期的に最も価値をキャプチャするコンポーネントがどれになるかは不確実です。
Ethereumのようなセトルメントレイヤーは、強力なネットワーク効果から利益を得られるかもしれません。ロールアップは、他のロールアップがセトルする場所にセトルしたがるため、組み合わせが可能になります。データ可用性レイヤーは、価格とパフォーマンスで直接競争し、コモディティ化につながる可能性があります。実行レイヤーは、アプリケーション専用の最適化を通じて差別化できるかもしれませんが、ロールアップ・アズ・ア・サービスプラットフォームを通じた展開の容易さが競争を激化させる可能性もあります。
モノリシックおよびモジュールアプローチの共存は、当面の間は続くと考えられます。異なるアプリケーションには異なる要件があり、単一のアーキテクチャではすべてのユースケースに最適に対応することはできません。高スループットのゲームアプリケーションは、Solanaの低レイテンシーとシンプルさを好むかもしれません。複雑な分散型金融プロトコルは、Ethereumベースのロールアップのセキュリティと分散性を評価するかもしれません。企業向けアプリケーションは、モジュールインフラストラクチャ上で可能なカスタマイズを好むかもしれません。
競争環境は、おそらく技術的な優位性だけでなく、エコシステム効果、開発者体験、流動性の集中、規制の考慮によって決定されるでしょう。ブロックチェーンのインフラストラクチャは、複数のアーキテクチャアプローチが繁栄するのに十分早期の段階であり、それぞれが特定のアプリケーションとユーザーコミュニティでプロダクトマーケットフィットを見つけることができるためです。
The Future of Blockchain Design
ブロックチェーンアーキテクチャの進化の方向性は、ますます洗練されたモジュールシステムに向かっていますが、この進化の進展を形作るいくつかの未解決の問題があります。モジュールブロックチェーンを可能にする技術革新は確立されていますが、繁栄するモジュールエコシステムに不可欠な経済モデル、ガバナンス構造、および社会的調整は、まだ進化の途中です。
特化したブロックチェーンの相互接続可能なウェブというビジョンが、プロジェクトが技術的基盤を実装するにつれて鮮明になっています。開発者は、EVM互換のロールアップからカスタム仮想マシンまでさまざまな実行環境、コストとセキュリティの間で異なるトレードオフを提供するデータ可用性レイヤー、様々なレベルの確定性と相互運用性を提供するセトルメントレイヤーからなるコンポーネントのメニューを選ぶことがますます可能になっています。この柔軟性は、モノリシックな時代には不可能だった実験とカスタマイズを可能にします。
モジュールスタックの概念は、インフラストラクチャを超えて、全体のアプリケーションプラットフォームを包含します。プロジェクトは、データ可用性プロバイダー、コンセンサスメカニズム、仮想マシン、ブリッジプロトコルを標準化されたオプションから選択して、アプリケーション特化型チェーンを数分で立ち上げることができるフレームワークを構築しています。この複雑さの抽象化により、参入障壁が下がり、迅速な反復が可能になり、ブロックチェーンの採用が加速する可能性があります。
しかし、モジュールの未来は、いくつかの重大な課題に直面しています。実行レイヤー間の相互運用性は、Inter-Blockchain Communication、Hyperlane、LayerZeroのようなプロトコルでの進展にもかかわらず、未だに不完全です。これらのシステムは、チェーン間のメッセージ送信と資産転送を提供しますが、統一された環境にはない摩擦がユーザー体験に残っています。シームレスな相互運用性を達成しつつ、セキュリティと分散性を維持することは、継続的な課題を表しています。
チェーン間通信は、すでに悪用されたセキュリティリスクをもたらします。異なるチェーンを接続するブリッジ契約は、ブロックチェーン史上一部の最大のハッキングの標的となってきました。モジュールエコシステムが数十または数百の実行レイヤーで増加するにつれて、チェーン間の攻撃の可能性が拡大します。モジュールのビジョンを実現するには、チェーン間のインフラストラクチャに対するしっかりしたセキュリティ基準とベストプラクティスを開発することが重要です。
モジュールコンポーネント間の価値キャプチャの問題は、エコシステムの発展に大きな影響を与えます。データ可用性が最低限のマージンでコモディティ化される場合、その重要なインフラストラクチャレイヤーの経済的な持続可能性が脅かされる可能性があります。ネットワーク効果を通じてセトルメントレイヤーが過剰な価値を得るなら、モジュール化の利益は、広範に分配されるのではなく、主にいくつかのプラットフォームに蓄積されるかもしれません。革新を促し、すべての必要な要素が十分にサポートされ続けるように、適切な経済バランスを見つけることが重要です。
ガバナンスは、モジュールエコシステムにおいてもう一つの複雑な挑戦を示します。モノリシックチェーンでは、ガバナンスは比較的簡単です。単一のコミュニティが、確立されたメカニズムを通じてプロトコルのアップグレードを決定します。モジュールシステムでは、あるコンポーネントの変更が他に影響を与える可能性があり、複数のガバナンスプロセス全体で調整が必要です。データ可用性レイヤーがそのコンセンサスメカニズムをアップグレードすると、これを使用するすべてのロールアップに影響を与えるかもしれません。セトルメントレイヤーが料金体系を変更すると、そこにセトルするすべてのチェーンに影響を与えます。相互接続されたコンポーネント全体で革新を可能にしつつ、安定性を維持するガバナンスフレームワークを開発することは、未解決の問題です。
モジュラー・ブロックチェーンのスケーリングの可能性は、現在の動向に基づいてかなりのものです。Celestiaのロードマップは、1秒あたり1ギガバイトを超えるデータスループットを目指しています。EigenDAも、多くのオペレーターの参加による水平成長を通じた類似のスケーリングを予測しています。Ethereumのfull danksharding実装は、そのロールアップエコシステム全体で1秒あたり10万トランザクションを可能にすることを目指しています。これらの数値は、これまでの主要なボトルネックであったデータ可用性の制約が、数年内にほぼ解消される可能性があることを示唆しています。
しかし、生のスループットを達成することは、スケーリングの一面を表すだけです。真の主流の採用には、技術的なキャパシティだけでなく、シームレスなユーザー体験、規制の明確さ、既存の金融や社会システムとの統合も必要です。モジュラー・ブロックチェーンは、その追加の複雑さが、ユーザーや開発者が価値を置く実際の利益に転じることを証明しなければなりません。そうでなければ、システムアーキテクチャにおける理論的な改善に過ぎないことになりかねません。
モジュラー化は、一時的な移行フェーズを表し、ブロックチェーン設計の最終的な状態ではない可能性もある。モノリシックチェーンがスケーリング制約に対応するためにモジュラーシステムに進化したのと同様に、将来の革新は、現在のモジュラーデザインを超越する新しいアーキテクチャアプローチを可能にするかもしれません。ゼロ知識証明、新しいコンセンサスメカニズム、および分散システムの進歩は、可能性を再形成するかもしれません。コンテンツの翻訳は以下の通りです。
やり直し:
同時に可用性問題を解決しようとしています。他の人たちは、既存のアプローチよりも速く最終性を達成する合意メカニズムを調査しており、階層化アーキテクチャの必要性を減少させています。量子耐性のある暗号技術は、最終的にはコアプロトコルの再設計を必要とするかもしれません。ブロックチェーン技術の革新のペースは依然として急速であり、数年以内にアーキテクチャパラダイムが再び変化する可能性があることを示しています。
分散化と性能の関係は、モノリシックおよびモジュール式デザインの両方を支える仮定を挑戦する形で進化し続けています。データの可用性サンプリングは、巧妙な暗号技術とプロトコル設計によって、いくつかの伝統的なトレードオフが回避できることを示しています。将来的な革新は、見かけ上互換性のない特性を達成する他の方法を明らかにし、新しいアーキテクチャパターンを可能にするかもしれません。
モジュール式ブロックチェーンインターネットのビジョン - 多様な実行環境が共通のデータ可用性と決済インフラを通じてシームレスに相互運用する - は、Web3のための魅力的な将来像を表しています。このような生態系は、インタープリンタビリティと共有セキュリティを維持しながら、アプリケーションデザインの多様性をサポートします。開発者は彼らのユースケースに必要な正確なチェーンを構築でき、ユーザーは摩擦なしにチェーンを超えて価値とアイデンティティを移動させることができ、生態系全体は専門化と最適化から利益を得るでしょう。
このビジョンの実現には、技術的、経済的、および社会的な多数の課題を解決する必要があります。しかし、近年の進展は、モジュール式アプローチが、モノリシックなアーキテクチャができない方法で実際の問題に対処していることを示唆しています。セルスティア、EigenDA、Avail、およびその他のプロジェクトは、技術的な実現可能性を証明し、かなりの採用を引きつけています。質問は、モジュール式ブロックチェーンが働き得るかどうかから、それらがブロックチェーンの広範な情景にどのように統合されるかに変わりました。
将来は、複数のアーキテクチャアプローチが共存する異種生態系を含む可能性が高いです。モノリシックなチェーンは、その特性がアドバンテージを提供するユースケースに役立ち続けるでしょう。モジュール式システムは、統一されたチェーンでは不可能なスケールでの実験とカスタマイズを可能にします。ハイブリッドアプローチは、両方のパラダイムの要素を組み合わせるでしょう。アプローチの多様性は、ブロックチェーン技術がまだ早期であり、すべての目的に最適なアーキテクチャは証明されていないという現実を反映しています。
最終的な考え
モジュール式ブロックチェーンアーキテクチャの出現は、分散システムがどのように構築されるべきかの根本的な再概念化を表しています。すべての機能を単一のシステムにバンドルするモノリシックチェーンが10年以上続いた後、業界は専門化とモジュール化が統一されたアーキテクチャ内では不可能なスケーリングポテンシャルを解き放つことを認識しました。モノリシックからモジュールへのデザインの移行は、単なる技術的進化ではなく、ブロックチェーンインフラがどのように考えられるかについての哲学的な変革です。
Celestia、EigenDA、Availは、それぞれモジュールデータの可用性への異なるアプローチを例示しています。これらのプロトコルは、ロールアップやアプリケーション固有のチェーンが独立したモノリシックなシステムを実行する全コストを負わずに効率的に動作できるようにします。経済的には、データの可用性コストが大幅に下がり、スループットが劇的に増加し、開発者は特定のユースケースに合わせて実行環境をカスタマイズする柔軟性を得ます。
モジュール式アプローチは、スケーラビリティのトリレンマを完全に排除するわけではありませんが、問題の再構成を行います。各ブロックチェーンに分散化、セキュリティ、スケーラビリティの間で同一の妥協を強いるのではなく、モジュール式システムは異なる層が異なるプロパティを最適化することを可能にします。データ可用性層はスループットと検証効率に焦点を当てます。決済層はセキュリティと最終性を優先します。実行層は特定のアプリケーション要件に合わせてカスタマイズします。その組み合わせにより、単一の層が単独で提供できない特性を実現します。
しかし、モジュール化は新たな課題をもたらします。複数のコンポーネントが正しく動作する必要がある場合、セキュリティモデルはより複雑になります。経済的インセンティブは、持続可能な運用を確保するために層間で整合する必要があります。実行環境間の相互運用性は、クロスチェーンコミュニケーションプロトコルの進展にもかかわらず不完全です。ガバナンスは、1つのコンポーネントへの変更が多くに影響を与える場合、より複雑になります。これらの課題は克服不能ではないですが、生態系が成熟するにつれて注意深い注意が必要です。
モジュール式ブロックチェーンが、ブロックチェーンアーキテクチャの終着点を示すのか、あるいは単なる過渡期であるのかは未だ未解決です。進化、そしてそれらの成功または失敗は、今後数年間にわたってWeb3インフラストラクチャを形作るでしょう。基盤は構築済みです。実験は進行中です。その影響は、エコシステムが成長し、課題に直面し、本当にスケーラブルで分散化されたインターネットのビジョンに向けて革新を続ける中で展開します。