イーサリアムの開発者は、スケーラビリティの治療を求めて袖をまくり上げます

イーサリアムチームはしようとしています 2014年以降、ブロックチェーンのスケーラビリティの問題を解決するために。その間、雷電、プラズマ、zk-SNARK、シャーディング、ロールアップなどのソリューションが開発者のツールキットに登場しました。ただし、それらの一部の実装は常に遅れていましたが、他の実装は効果が限られていることが判明しました.

これは、2023年12月にイーサリアムのイスタンブールハードフォークが実装されるまでの問題でした。これにより、ネットワークが最終的に企業での使用に適したものになることが期待されました。 Cointelegraphは、2番目に大きい暗号通貨のスケーラビリティの状況が変化したかどうか、そしてすべてのソリューションがマスタードを削減しなかった理由を解明しようとしました.

イーサリアムがスケーリングする必要がある理由?

イーサリアム（ETH）ブロックチェーンは、過去2年間で、何千ものプロジェクトのソフトウェアになりました。その使いやすいスマートコントラクトモデルにより、ほぼすべてのアプリケーションの作成とプロジェクト独自の暗号通貨のリリースが可能になります。その結果、アクティブな分散型アプリケーション（DApp）の数は到達した 2023年4月の時点でネットワーク上で1,895であり、ユーザーによって毎日77,000のトランザクションが実行されています。 ETHを売買するためにユーザーが毎日行う何十万ものトランザクションは言うまでもありません.

同時に、イーサリアムネットワークのスループットは2023年に1秒あたり15〜20トランザクションを超えず、ブロックチェーンを大規模な使用に適したものにするのに不十分であると見なされました。問題の核心は、スケーラビリティ条件が満たされた場合にのみ、DAppの迅速な操作が可能になるということです。イーサリアムの共同創設者であるVitalikButerinは以前、多くの大規模な組織がイーサリアムエコシステムへの参加に関心を持っていると述べましたが、帯域幅が不十分なためネットワークへの切り替えを控えています。.

近年、いくつかの新しいプロジェクトが帯域幅の点でイーサリアムを追い抜いています。たとえば、EOSブロックチェーンは最大4,000 TPSを処理でき、NEOは10,000 TPSを処理でき、Solanaの最新の製品は最大50,000TPSを処理できると主張しています。その結果、ETHプラットフォームの評判が低下し始め、多くの批評家が増えました。一部のイーサリアム開発者自身が、ネットワークがいつかそのスケーラビリティの問題を本当に解決できるようになるという信念を失っていたようです。ブテリン前記概念に関して：

「私は時間の経過とともに、オフチェーンデータL2についてますます悲観的になっています。 VladZamfirは正しいです。それらは構築するのが難しく、インセンティブについてアプリケーション層の推論が多すぎて、一般化するのが難しいだけです。」

それは昨年12月にイスタンブールのハードフォークが発売される前のことでした。それはついにイーサリアムのスケーラビリティの問題に対する解決策への希望をもたらしました。しかし、イスタンブールはイーサリアムが遅すぎるという一般的な信念を払拭することができますか?

イスタンブールのハードフォーク：高速ですが、それでも世界のコンピューターではありません

これは、おそらく、ネットワークのプルーフオブワークプロトコルからプルーフオブステークへの移行の一部として正常に実装された唯一のイーサリアムスケーラビリティソリューションです。 Vitalik Buterinによると、スケーラビリティソリューションの開発者であるStarkWareが、イスタンブール後のブロックチェーンの容量は3,000TPSに達する可能性があります。主張イーサリアムは、分散型取引所でスマートコントラクトを実行するときに9,000 TPSを処理し、オンライン支払いを処理するときに18,000TPSを処理できるようになりました。.

実際、イーサリアムの実際の帯域幅を評価することは依然として困難です。ブロックチェアによる判断チャート, 2番目に大きい暗号通貨ネットワークは現在9.5TPS以下を処理します.

シャーディング：イーサリアムのスケーラビリティを100倍に向上?

2023年の初めまでに、イーサリアムコミュニティは、ブロックチェーンスケーラビリティの問題を解決するための好ましいオプションであると考えて、主にシャーディングに焦点を合わせ始めました。シャーディングの人気が高まっているのは、単一のネットワークをセグメントに分割し、これらのセグメント内でのみトランザクションを処理すると、トランザクションの処理速度が向上するという事実に基づいています。.

さらに、並列セグメントによるトランザクションの処理は、ネットワーク帯域幅の直線的な増加につながる可能性があります。セグメントが多いほど、それらの間でより多くのトランザクションを分散できます。したがって、開発者によると、ネットワークはおそらくそれに新しいセグメントを追加することによって拡張されます.

したがって、問題は、セグメント間のトランザクションはどのように実行されるのかということです。確かに、シャード間の相互作用の問題を解決しないと、セグメントによるトランザクションの並列処理が不可能になり、シャーディングの万能薬が無意味な事業に変わります.

ブテリンの最近の声明から判断すると、シャーディングの実装のタイミングは抽象的なままです。ただし、フェーズ1ではイーサリアムブロックチェーンにシャーディングが実装され、フェーズ0は2年以内に実装されることがわかっています。.

雷電：セキュリティを犠牲にしてスケーラビリティを実現?

このスタンドアロンのイーサリアムネットワークスケーリングソリューションは、ビットコインのライトニングネットワークに似ています。簡単に言えば、雷電の主なタスクは、データの一部をメインブロックチェーンの外部に保存することです。これにより、スループットが大幅に向上します。データをオフチェーンで処理することにより、イーサリアムネットワークはより大規模またはより重要なトランザクションにのみ使用でき、毎日の支払いは雷電ネットワーク内で処理できます.

ただし、ブロックチェーン外でのトランザクションの処理には独自のリスクがあり、主なリスクはセキュリティです。実際、このモデルでは、トークンはハッキングされる可能性のあるスマートコントラクトに保存されますが、オフチェーンソリューションはより集中化されています, によると一部の批評家に.

雷電の機能はマイクロペイメントの処理に適していますが、このスケーラビリティソリューションは大規模なトランザクションに対して常に信頼できるとは限らないため、Ethereumの大規模な使用の可能性が疑問視されています。これが、雷電ロードマップで設定された多くの重要な反復がまだ残っている理由である可能性があります動作します, すぐに使用できるバージョンは、個々のプロジェクトでのみ使用されます。.

2023年の終わりに、いわゆる「マイクロ雷電」がイーサリアムネットワークに登場しました。これは、元の雷電の簡略版として位置付けられていました。ただし、マイクロペイメントの分野でのマイクロ雷電の成功はまだ不明であり、レッドアイズと呼ばれる雷電の別のアルファバージョンの採用レベルも不明です。.

プラズマ：放棄された技術

プラズマプロジェクトは、メインブロックチェーンの上に2番目のレイヤーを作成することにより、イーサリアムブロックチェーンが不要なデータを処理するのを防ぐように設計されたプロトコルとして、2023年8月にVitalikButerinによって最初に発表されました。.

開発者によると、Plasmaを使用する場合、Ethereumブロックチェーンはスマートコントラクトを処理できますが、コントラクトの完了後にのみブロックチェーンに公開されます。これにより、ブロックチェーンがトランザクションを確認するために使用する計算能力が大幅に削減され、多くのメモリが節約されます。また、Plasmaプロトコルは、トランザクション処理時間を高速化しようとしました。これにより、ネットワークはシステムの速度を低下させることなくDAppをホストできます。.

ただし、2023年の前向きな発表は、イーサリアムコミュニティが「ロールアップ」という名前の新しいクラスのレイヤー2ソリューションの調査を開始し、その後プラズマグループの作業が終了したというニュースに置き換えられました。 1月27日、Dragonfly Researchはプラズマの死を明らかにし、イーサリアムチームが楽観的なロールアップに収束していることを説明しました.

ゼロ知識技術：技術の成功のゼロ証明

Zk-SNARKの実装は、スマートコントラクトを使用してイーサリアムのスケーラビリティの問題を解決することになっています。このモデルは、Zcash（ZEC）ブロックチェーンプロジェクトにすでに実装されています。ただし、後者は、実装直後のzk-SNARKの重大な脆弱性について報告しました。このバグにより、攻撃者は無限の量のコインを偽造できると言われていました.

それまでの間、ゼロ知識証明プロトコルとそれに基づくzk-SNARK（トランザクションを匿名にすることで暗号化する）に関するすべての出版物は、依然としてイーサリアムチームの理論的研究の一部にすぎません。.

その他のソリューション

ブテリン氏によると、イーサリアムがプルーフオブステークコンセンサスモデルに最終的に移行する前に、市場で正常に動作し、低い取引手数料を提供する他のプラットフォームのリソースを使用して、ネットワークを拡張できます。.

たとえば、ビットコインキャッシュ（BCH）ネットワークは、ブテリンが示唆しているように、ETHブロックチェーンの潜在的なパートナーになる可能性があります。彼によると、このプロジェクトは、トランザクション料金が低く、スループットが高いため、ネットワークの拡張に適しています。 2023年の時点で、BCHネットワークは1秒あたり53キロバイトを超えるデータを処理できましたが、イーサリアムの8キロバイトは.

Vitalik Buterinは、ビットコインキャッシュに加えて、イーサリアムクラシック（ETC）ネットワークの使用を提案し、その大きな可能性と他のプラットフォームとの相互運用性を指摘しました。ネットワークを拡張するための他の提案には、ライトコイン（LTC）およびSTEEMプラットフォームの使用が含まれますが、チームはまだ競合他社に協力の申し出を送信していません.

ロールアップの楽観的な予測

上記のzk-SNARKから生まれたスケーラビリティソリューションの最新のイノベーションは、いわゆるロールアップであり、ブテリンによれば、現在開発中です。ロールアップでは、トランザクションデータを圧縮形式でブロックチェーンに保存し、計算プロセスをチェーンの外部で実行します。サインアップの検証やチェーン内での契約の直接実行などの計算を検証する代わりに、zk-Rollupの一部としてzk-SNARKを使用し、EthereumのOptimisticRollupの一部として不正防止スキームを使用することをお勧めします。.

zk-Rollupsという名前の最初のソリューションは、ゼロ知識証明を使用して、サイドチェーン上のすべてのトランザクションの正確さを検証します。それでも、ソリューションには、計算量の多い暗号化プロセスとスマートコントラクトを使用できないことによって引き起こされるいくつかの欠点がありました.

2番目のバリアントであるOptimisticRollupは、コンセンサスの原則を変更することにより、ゼロ知識証明の必要性を排除しようとします。本質的に、ネットワークは各トランザクションを検証する代わりに、それらすべてが正しいと想定し、ユーザーが「不正証拠」を提出することによって誤ったトランザクションを見つけた場合にのみ介入するようにします。

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ブテリンは、これらのソリューションの両方を素晴らしいと呼び、これは単に支払いをスケーリングするだけでなく、イーサリアム仮想マシンと同等のものをスケーリングしていることを指摘しました。 OptimismとArbitrumは、OptimisticRollupsを実現する上で十分な進歩を遂げている2つの自律的なチームです。, によるとブテリンへ.

一方、他のプロジェクトでは、すでにこの概念が実用的なソリューションに統合されています。たとえば、Loopringは最近ZK-Rollup交換を開始しました。これは、理論的には2,500TPSのスループットに達する可能性があります。さらに、イーサリアムチームは、ロールアッププロジェクトの将来の効率に関して楽観的です。これは、ブロックチェーンのスループットを2,500〜3,000 TPSに、シャーディングと組み合わせると2,000〜10,000TPSに向上すると予想されるためです。.

これはすべて何につながるのでしょうか?

これまでのところ、シャーディング、ロールアップ、zk-SNARKに関するEthereumチームの議論は、魔法の呪文からの一連の単語のように聞こえます。これは、これらの用語が日常のユーザーには不明確であるか、ソリューションが機能しているのを誰も見たことがないことが一因である可能性があります.

イーサリアムをスケーリングするための提案がどれほど現実的であるかを示すかもしれない今年のリリースに大きく依存します。特に、今年7月に暫定的に予定されているEthereum 2.0は、はるかに高速でスケーラブルになると予想されます。.

全帯域幅に到達するために、イーサリアムは上記のすべてのソリューションの同時実装を要求することもできます。 OptimisticRollupに取り組んでいる会社であるOptimismのKevinHoのような開発者からの声明は、確認この仮説.