モノリシックブロックチェーンの恐ろしい非効率性

ここで新しいことは何もありませんし、実際、私は2021年にこのすべての広告の吐き気を繰り返しました。 さらに、何百とは言わないまでも数十のL1とL2があり、何年も稼働した後、スパム以外の利用がほとんどないこの時代に、業界がインフラストラクチャに夢中になっているのはまったくばかげています。 言うまでもなく、2024年、2025年、そしてそれ以降に入ってくるブロックスペースの供給は指数関数的に増加し、基本的には(さまざまな特性で)データ可用性が無限に供給されます。 圧倒的なボトルネックは、数年前からアプリケーションとユーザーのオンボーディングであり、日を追うごとに需要と供給のギャップは大きくなっています。 (補遺:最悪なのは、製品と市場の適合性が証明されている貴重なアプリケーションを完全に無視していることです)。 率直に言って、私はこの業界をあきらめましたが、それでも時折ブログ記事を投稿することで、自分なりの方法で少しずつ挑戦し続けます。

私はこの投稿で単一のL1またはL2について言及していません-私はあなたのささいな、無意味なバッグホルダーの戦いについてネズミのお尻を与えませんので、それに私を引きずり込まないでください。 モノリシックなブロックチェーンが壊滅的なほど悪い技術である理由と、アップグレードすべき桁違いに優れた技術がある理由をお伝えするためにここにいます。

ここでは、モノリシックチェーン、つまりすべてのユーザーが整合性を検証するためにすべてのトランザクションを素朴に再処理しなければならないブロックチェーンを定義する方法を紹介します。 ネットワークが処理するトランザクションが多ければ多いほど、すべての人のハードウェア要件は高くなります。 ネットワーク内のノードが多いほど、効率が悪くなり、速度が低下します。あるいは、アクセスを制限して、助成金を受けていない独立したノードを運営できる場所のごく少数の人々が事実上、従来の金融よりも無限に中央集権的なディストピアにつながるのです。 他にも、数年、数十年にわたって無数の課題が浮き彫りになり、最終的には社会的、技術的、経済的に持続不可能な状況に陥っています。 私は持続可能性について本に値する内容を書いたので、ここに保存します。

ネットワークに 10,000 個のノードがあるとします。 IMO、これだけでは不十分であり、世界中のさまざまなタイプの場所に100,000のノードを持つように努力する必要があります。 家庭、学校、官公庁など、大都市、村、チリ、パプアニューギニア、そして最終的には宇宙にノードが必要です。 パブリックブロックチェーンの本質は、最悪のシナリオに耐えられなければ失われます。 楽観的なシナリオに満足して、ブロックチェーンがガラドリエルのフィアルであるはずのまさにその瞬間に失敗するのはあまりにも簡単です。 閑話休題。

例えば、終盤に100,000個のノードがあり、それぞれがすべてのトランザクションを再処理しなければならないとします。 ネットワークのオーバーヘッドはすぐに100,000倍になり、100,000ノードすべてが同期されていることを確認するために膨大な量の帯域幅を消費していることは言うまでもありません。 これは恐ろしく非効率的です。

いいえ、従来のライトクライアントは解決策ではありません。 まず、従来のライトクライアントはトラストレスではありませんが、さらに重要なことは、整合性を検証するためにすべてのトランザクションを再処理するノードのかなりのコホートが必要であることです。

幸いなことに、物事を何千倍も効率的にするためのソリューションがあります。 2 つの主要なテクノロジは、有効性の証明とデータの可用性サンプリングです。 間違いなく、規模を求めるモノリシックなブロックチェーンは、有効性の証明やデータ可用性のサンプリングなどの技術にアップグレードされるか、リスクが陳腐化します。 (注:もちろん、不正の証拠もありますが、ここでは有効性の証明に焦点を当てます)

有効性の証明は、すべてのモノリシックブロックチェーンにとって簡単で重要なアップグレードであることについて長々と説明しましたが、その要点は次のとおりです。

1.システム要件を高くすることができるため、有効性が証明された実行レイヤーは、同等のモノリシック実行レイヤーよりも必然的に高速です。

2.サイズが 1 MB の妥当性の証明は、数千のスーパーコンピューターと数千のノード間での帯域幅の同期に GB を要していた数百万のトランザクションの整合性を表すことができます。 これにより、検証ノードは簡潔な証明を同期して処理するだけで済むため、妥当性が証明された実行レイヤーは、同等のモノリシック実行レイヤーよりもレイテンシーが大幅に低くなる可能性があります。

3.最後に、そして重要なことは、スーパーコンピューターとの無制限の10Gbps接続を必要とする代わりに、平均的なユーザーは4Gを介して携帯電話の整合性を検証できるようになりました。

4.有効性が証明された実行レイヤーには他にも多くの利点があります - 1つはプライバシーの可能性です。 しかし、おそらく最もエキサイティングなのは、アトミックな構成可能性を維持しながら、流動性を断片化することなくスループットを倍増できることです。 たとえば、モノリシックな実行レイヤーの上限が 1,000 TPS であるとします。 有効性が証明された同等の実行レイヤーは、それを 2,000 TPS 以上に押し上げることができます。 そして、これらのチェーンをさらに100個作成して証明を集約することができます。 1,000 TPS から 200,000 TPS になり、検証コストが大幅に削減されました。 さらに重要なことは、ネットワークの全体的なインフラストラクチャコストが無限に効率的になったことです。

しかし、もちろん、妥当性の証明は多くの計算とデータを圧縮することができますが、それでもいくつかの生データが必要です。 そこで、データ可用性サンプリングの出番です。 このシステムでは、ノードが多ければ多いほど、処理できるデータが増えるため、ボトルネックとなる帯域幅が効果的に最小限に抑えられ、光の速度を超えてしまいます。 そのため、モノリシックなブロックチェーンが提供するものをはるかに超えて拡張することができます。 しかし、DASに多くの時間を費やすつもりはありませんが、これはボトルネックにはならないでしょう。

では、どのような欠点があるのでしょうか?

まず、欠点以外の点についてお話しします。

1.コスト:有効性が証明された実行レイヤーとDASで証明されたデータレイヤーには、証明の生成に初期費用がかかりますが、証明の検証にわずかなコストがかかるため、桁違いに安価です。 たとえば、100,000 ノードのネットワークの場合、ネットワーク全体のコストは少なくとも 50,000 倍安くなります。 また、妥当性の証明にかかるコストは急落し続けており、 zkEVMのような複雑なものでさえ、1年近く前には些細なことになっていました。 最後に、パブリックブロックチェーンの最大のコストは、実際には経済的セキュリティによるシビル耐性であり、これは有効性証明のもう一つの驚異的な利点です - 各チェーンが基本的にセキュリティを持たないところまで断片化するのではなく、基本的に無限の数のチェーンがセキュリティを共有することができます。

2.レイテンシー:プルーフ生成は非常に並列化可能です。 実際、帯域幅がボトルネックになることが多く、モノロシックなブロックチェーンがそれに多くの時間を費やすことを考えると、データの一部をラングリングする必要があるため、技術が成熟するにつれてレイテンシーが減少することさえあります。

3.複雑さ:テクノロジーの飛躍には複雑さが必要であり、常に複雑化しています。 何かが効率を1,000,000倍向上させる場合、正しいアプローチは常に、単にあきらめて古い技術に対処するのではなく、複雑さをマスターし、実戦でテストすることです。 そうでなければ、あなたはそうする人たちに時代遅れにされてしまうでしょう。

さらにいくつかの誤った二分法を暴く:

1.モノリシックな実行レイヤーと妥当性が実証済みの実行レイヤーは、VM、並列化、クライアントレベルでの最適化と、より高速なハードウェアの恩恵を受けます。 実際、有効性が証明された実行レイヤーは、より高速なハードウェアと並列化の恩恵を受けます - a)ビルダーの専門化により、b)プルーフ生成。 また、妥当性の証明があれば、はるかに大きな実験と迅速なイノベーションが可能になり、実行レイヤーが実行に特化することができます。 これは、アプリ固有のチェーンで特に便利です。

2.水平方向と垂直方向のスケーリングではありません。 妥当性が実証された実行レイヤーにより、水平方向と垂直方向のスケーリングを同時に行うことができます。 これが真の並列化の姿です。 各チェーンの並列化 x チェーン間の並列化。

3.「統合」は、一枚岩や妥当性の証明の特性ではありません。 どちらも妥協することなくL1で統合することも、L2で分離することもできます。 すでにこれを行っているプロジェクトは複数ありますが、上記のように名前を挙げるつもりはありません。 実際、健全なエコシステムを実現するには、L1 レベルと L2 レベルの両方で有効性が証明された実行レイヤーが必要であり、それぞれに長所と短所があります。 選択肢は常に素晴らしいです。

4.妥当性の証明は、コンポーザビリティを維持できるだけでなく、クロスチェーンで行うための最良の方法です。 実際、モノリシックなチェーンは互いにクロスコンポーズされることはなく、常に流動性を断片化する可能性が非常に高いです。一方、複数のプロジェクトがあり、クロスコンポーズ、流動性共有、有効性、実証済みのチェーンを構築しています。

本当の欠点:

タイミング:妥当性の証明やデータ可用性のサンプリングなどの次世代技術には、私が期待していたよりも時間がかかります。 しかし、日々着実に進歩しており、現在、複数のソリューションが生産されており、今後数年間でさらに多くのソリューションが投入される予定です。 どのくらいの時間がかかるかはわかりませんが、妥当性の証明の急増はすでに始まっており、避けられません。

今日、モノリシックなブロックチェーンを持つことはまったく問題ありませんが、その壊滅的な限界を乗り越える技術は5年前には存在していませんでした。 しかし、妥当性の証明やデータ可用性のサンプリングのような次世代技術が定着し、ブロックチェーンの世界全体が必然的にこの非常に理にかなった1つの設計に収束するという現実を認識することも不可欠です。 その塩に値するすべてのモノリシックブロックチェーンプロジェクトは、妥当性の証明を研究しており、これに最も進んでいる人は報酬を享受するでしょうが、妥当性の証明の莫大な利益を却下することで暗号コミュニティにガスライティングをしている出遅れた企業は、将来非常に困難な時期を過ごすことになります。 代わりに、新しいテクノロジーを受け入れてください。

これは、ブロックチェーンの世界が世界規模のエンドゲームを達成するための現在知られている唯一の方法であり、すべて携帯電話で検証されています。 モノリシックなブロックチェーンは、スケールも検証もできません。

もちろん、ビットコインのようにスケールが必要でない限り。

もう一度言いますが、この投稿はすべて完全に無意味であり、この投稿でこの議論にふけることを非常に恥ずかしいと感じています。 そこで、実際に重要なこと、つまりアプリケーション、ガバナンス、UX、オンボーディングの話に戻ります。

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