2019 年のブロックチェーン レイヤ 2 ソリューションのレビュー
目次
目次
1. レイヤ 2 ソリューションが必要な理由
2. ビットコインライトニングネットワーク
3. ETH スケーラビリティ ソリューション — Caspar vs. Plasma vs. シャーディング
4. レイヤ 2 ソリューションのレビュー
5. レイヤ 2 トークンエコノミクス
1. レイヤ 2 ソリューションが必要な理由
ブロックチェーンテクノロジーは強力ですが、構成、プログラミング、操作の点で複雑です。なぜレイヤー 2 ソリューションが必要なのでしょうか?これは主に、ブロックチェーンの 1 秒あたりのトランザクション数 (TPS) の主要業績評価指標 (KPI) に関連しており、従来の集中型ソリューションと比較されることがよくあります。以下の図に示すように (古いですが、簡単に説明できます)、Visa の TPS 要件は 1 秒あたり約 47K です。タオバオ ダブルイレブン ショッピング フェスティバルを見ると、TPS は 1 秒あたり 100,000 を超えることがあります。したがって、ブロックチェーンが従来の集中型ソリューションに挑戦する前に、TPS を大幅に改善することが緊急に必要です。これは「スケーラビリティ問題」としても知られています。
ブロックチェーン技術には、セキュリティ、スケーラビリティ、分散化を指す、いわゆる「不可能な三角形」があります。 3 つのうち 2 つだけを達成できますが、すべてを達成できるわけではありません。リップル (XRP) は、人々が期待するセキュリティと TPS を実現するための一元的なソリューションと考えられています。
スケーラビリティの問題に対処するプロトコル プロジェクトがすでにいくつかあり、下の図はレイヤー 2 ソリューションの候補のいくつかを示しています。
2. ビットコインライトニングネットワーク
ブロックチェーン ネットワークからわかるように、現在の平均取引額は 1 回の取引あたり約 50 ドルで、1 回の取引あたり 20 ドルの取引手数料がかかり、これは取引コストに換算すると 40% になります。また、約 1 時間かかります (つまり、トランザクションを確認するのに 6 ブロック)。 したがって、ビットコインのコア開発者は、ブロックチェーンの TPS を向上させるためにビットコイン ライトニング ネットワークを開発しました。
ライトニング ネットワークは、ビットコインなどのブロックチェーン ベースの暗号通貨上で実行される「レイヤー 2」支払いプロトコルです。参加ノード間の高速トランザクションをサポートし、ビットコインのスケーラビリティ問題の解決策として高く評価されています。
3. ETH スケーラビリティ ソリューション — Caspar vs. Plasma vs. シャーディング
イーサリアムと同様に、スケーラビリティの問題に対しては、主に次のようなさまざまな解決策があります。
Casper -- Casper は、イーサリアムの長期計画を証明するコンセンサス アルゴリズムを指します。したがって、現在のプルーフ・オブ・ワーク・メカニズムよりもエネルギー効率が高く、平等主義的になることが期待されています。
プラズマ - プラズマは、メイン ブロックチェーン上のスマート コントラクトの第 2 層を含む、もう 1 つのイーサリアム標準ソリューションです。シャーディングと同様に、このアプローチは、ネットワーク全体がすべてのコントラクト トランザクションを検証してブロードキャストする必要がないことを意味します。理論的には、Plasma はサーバー ファームをピアツーピア ネットワークに置き換え、ユーザーが集合的にスケーラブルで分散型の方法で DApp を実行できるようにします。
シャーディング ---- シャーディングは基本的に、単一のサーバーではなく、複数のサーバーにデータを分割します (並列コンピューティングと同様)。ブテリン氏は Reddit でこれについて詳しく説明し、このスケーリングプロセスでは基本的に台帳は分散化されると述べました。
「これは、特殊なランダムビーコンとシャードブロック時間が 10 秒未満の状態でのシャーディングを使用して、現在のイーサリアムメインチェーンでシャーディングがどのように機能するかについての、フォーク選択ルールメカニズムに基づく（部分的な）概念実証です。」
4. レイヤ 2 ソリューションのレビュー
BTC および ETH コミュニティは、独自のスケーラビリティ ソリューションを開発できるほど大きな規模です。他のブロックチェーンプラットフォームについてはどうですか?スケーラビリティの問題を解決するのは誰でしょうか?次のレイヤー 2 ソリューションが誕生しました。
レイヤ 2 ソリューションは、問題を解決するように設計されているのではなく、いくつかの種類のスケーラビリティの問題 (標準的な支払いに関するもの、スマート コントラクトのスケーリングに関するもの、オフチェーン コンピューティングに関するものなど) に対処するために設計されています。一般的なアイデアは、作業の大部分をオフチェーンに移動し、セキュリティのアンカーとしてパーミッションレス ブロックチェーンを使用することです。
このセクションでは、主なレイヤ 2 ソリューションの概要を次のように説明します。
Celer Network
Connext
Counterfactual
FunFair
Lightning network
Liquidity Network
Machionmy
Magmo
Parsec
Perun
Pisa
Raiden Network
SpankChain
Sprites
Trinity
状態チャネル
Alacris
Livepeer
Loom Network
MATIC Network
OmiseGo
Plasma
POA Network
SKALE
サイドチェーン
AlphaWallet
Oraclize
STARK
TEEX
Transmute
TrueBit
オフチェーン計算
Finality Labs
L4
研究所
4.1.1 Celer Network
4.1 状態チャネル
Celer Network は、インターネット全体のレベルでブロックチェーンのスケーラビリティを強化する、一貫した技術的および経済的なアーキテクチャを備えた初のオフチェーン オペレーティング ネットワークです。 Celer Network は、1 秒あたり数十億のオフチェーン トランザクションにスケールアウトでき、追加の許可は必要なく、分散化され、プライバシーが確保されます。これは、各層に重要な技術革新を備えた階層型アーキテクチャで構成されています。
単純な支払いを超え、一般的なオフチェーン dApp の状態遷移を柔軟にサポートし、資本のロックアップなどを最小限に抑えたサイドチェーンのようなチャネルを備えたチャネル構築キット。
最先端のソリューションよりも 15 倍高いトランザクション スループットを備えた、史上初めて証明された最先端のルーティング アルゴリズム。
さまざまなプラットフォームでのオフチェーン アプリケーションの開発と使用を大幅に簡素化できるオフチェーン オペレーティング システム。
4.1.2 Counterfactual
さらに、Celer Networkは、スケーラビリティを実現するために公正な取引を促進する原則に基づいたオフチェーン暗号経済設計も提案しています。
イーサリアムは拡張できず、開発者がステート チャネルなどのレイヤー 2 テクノロジーをイーサリアムに適用することは困難です。したがって、ETH開発にはより優れたツールが必要であり、Counterfactualはこの問題を解決できるオープンソースプロジェクトです。
4.1.3 Magmo
Counterfactual の目標は、開発者が ETH 上の状態チャネルを使用してアプリケーションを簡単に構築できるようにすることです。以下に、Web サイト上のプロジェクトと github 上のコードを示します。
4.1.4 Perun
このフレームワークは、アクションが時間やチャネル外のデータに依存しないターンベースのゲームをサポートすることのみを目的としています。これは限定的なように思えるかもしれませんが、ステート チャネルの多くの使用例はこのカテゴリに分類されます。2 人用の戦略ゲーム (例: チェス、バックギャモン、ボクシング)、確率が公平であると思われる運ゲー (例: サイコロ、ルーレット)、支払いチャネル、など、その他多くのシナリオをこのフレームワーク上に構築できます。
4.1.5 Pisa
チャネル仮想化の概念は、暗号通貨の仮想支払いセンター (http://eprint.iacr.org/2017/635309) を通じて導入され、中間ルーティングを介したハッシュロックされたトランザクション支払いの使用を置き換えることができます。チャネル仮想化の主な利点は、仮想チャネルが確立されると、中間ルーターと対話することなく直接支払いができることです。これにより、コストと遅延が削減され、使いやすくなります。
Pisa は、あらゆるアプリケーション (決済、オークション、理事会投票、ゲームなど) の生成に使用できる汎用の状態チャネルに焦点を当てています。 Pisa の中心的な貢献は、新しいサードパーティを管理者として採用する新しいプロトコルです。カストディアンは、すべての参加者がオンライン (ブロックチェーンと同期している) であることを必要とするステート チャネルの新しいアイデアを容易にするように設計されています。 【ピサの斜塔救出のように】
4.2.1 Loom Network
4.2 サイドチェーン
Loom Network について聞いたことはないかもしれませんが、Cryptozombies (暗号ゾンビ) については聞いたことがあるかもしれません。これは、イーサリアム プラットフォームを使用してゲームを開発する方法を教えてくれます。 Loom Network とは何ですか?イーサリアムの拡張を支援するインフラストラクチャ プラットフォームを構築したのは Loom Network です。
これにより、開発者は大規模なアプリケーションを実行できるようになり、運用環境で使用される最初の Ethereum スケーリング ソリューションです。
4.2.2 MATIC Network
つまり、Loom Network はイーサリアム上の EOS と考えることができます。
Matic Network は、分散化に妥協したり、既存の開発者コミュニティやエコシステムを活用したりすることなく、スケーラビリティと使用法の問題に対処するよう努めています。 Matic Network は、既存のプラットフォームにサイドチェーン拡張ソリューションを提供し、スケーラビリティを強化し、Dapps とそのユーザー機能に優れたユーザー エクスペリエンスをもたらします。
4.3.1 Transmute
4.3 オフチェーンコンピューティング
4.3.2 TrueBit
これは、Truffle、TestRPC (Ganache)、Web3、Ethereum 上の IPFS など、DApp ロジックと依存関係を管理するための分散アプリケーション (dApps) 開発フレームワークです。
4.3.3 AlphaWallet
Truebit は、イーサリアムによる大量または複雑なオフチェーン計算を支援できるテクノロジーです。このため、イーサリアム ブロックチェーンの合計トランザクション量の増加により役立つステート チャネルやプラズマとは異なります。 Truebit を使用すると、これ以上のトランザクションを行うことはできませんが、イーサリアムベースのアプリケーションがメインチェーンによって検証できる方法でより複雑な処理を実行できるようになります。
AlphaWallet は、このテクノロジーが世界中の何十億もの人々に影響を与えると信じており、イーサリアム コミュニティに積極的に貢献する熱意のあるブロックチェーン愛好家、関連分野の専門家、ビジネス専門家のグループによって設立されました。 AlphaWallet (STORMBIRD PTE.LTD.) は、企業による技術の向上と企業によるイーサリアムのさらなる使用促進を支援するために、欧州経済領域に参加しました。
5. レイヤ 2 トークンエコノミクス
レイヤ 2 ソリューションはいかなる目的にもトークンを使用しないため、Fred Ehrsam 氏、Elad Gil 氏、Vitalik Buterin 氏、その他多くの人々が実証したように、コア プロトコルとレイヤ 2 インフラストラクチャにおけるイノベーションに対する経済的インセンティブは低すぎます。したがって、これらのドメインのプロジェクトに資金を提供するためのトークン モデルは過剰に使用されています。
既存のオフチェーン ソリューションは、その暗号経済構造に関して批判されることがよくあります。こうした批判の主な理由は、これらのプロジェクトが発行するトークンが決済仲介機能しか持たず、それが将来生み出される可能性のあるサービス機能であることが主な理由である。この批判のテーマは、「このトークン モデルは、安定した価値のないただのギフトカードです!」、「X で支払えるのに、なぜトークンの代金を支払う必要があるのですか (ここにお気に入りの暗号通貨を入力してください)」、「あなたはただ単にトークンを所有するためにトークンを発行するなんて！」と批判のリストは続き、ますます厳しい意見が増えています。
Celer Network は、オフチェーン トークン エコノミクスの構築を開始しました。彼らは、十分で安定した流動性と安全で柔軟な可用性を確保するために、cEconomy コンセプトを作成しました。上記のトレードオフの「バランスを取る」ために、密接に関連する 3 つの固有コンポーネントを使用して cEconomy を次のように設計します。これは、これまでのレイヤー 2 ソリューションに関するトークン エコノミクスの最も詳細な設計である可能性があります。詳細については、こちらをご覧ください。
流動性資金保証マイニング メカニズム (PoLC) - 豊かなオフチェーン オペレーティング ネットワークを維持するには、Celer ネットワーク内の豊富で安定した流動性を常に「ロック」する必要があります。 PoLCは最初にインセンティブを作ります。このメカニズムはステーキングプロトコルに似ています。参加者は、アイドル状態の流動性 (簡単な例ではイーサリアム) を一定期間「パペット ボックス」に提出できます。これは、担保付きコミットメント契約 (CCC) と呼ばれます。
流動性資金調達によるオークション メカニズム (LiBA) - LiBA は、流動性パズルの 2 番目のピースです。 LiBA により、国営チャネル サービス プロバイダーは「クラウドファンディング ローン」を通じて流動性を求めることができます。基本的に、ステート・チャネル・サービス・プロバイダーは、Celer Network上でLiBAを開始し、一定期間に一定量の流動性を「借りる」ことができます。
