ブロックチェーン分層学：私たちは自分たちのコンセンサスが必要です

ブロックチェーンのコンセンサスメカニズムのL1からL2への進化と、独自のアプリケーションチェーンに適したコンセンサスメカニズムを設計して、分散化と効率のバランスを実現する方法について話し合います。 (あらすじ:人類のコンセンサスと心を超えて:ビットコインが「金」として優れている理由)(背景補足:金は史上最高値の4200ドルを破ります! 銀も記録を更新し、安全資産は際限なく稼働しましたか? ブロックチェーンの世界では、コンセンサスメカニズムがシステム全体の活力を心臓のように汲み上げます。 これは単なる技術的なプロトコルではなく、信頼の基礎です。 ブロックチェーンが単一のレイヤー1(L1)から多層アーキテクチャに進化するにつれて、画一的なコンセンサス設計では階層型エコシステムの多様なニーズを満たすことができなくなったことがますます認識されています。 L1の鉄則は財団に適用されるかもしれませんが、L2や独自のアプリケーションチェーンでさえも、カスタマイズされた「コンセンサス哲学」を必要とします。 この記事では、ブロックチェーンコンセンサスの基本概念から始まり、L1とL2のコンセンサス特性を徐々に探求し、開発者により実用的なフレームワークを提供することを目的とした独自のアプリケーションチェーンの設計アイデアに拡張します。 ブロックチェーンコンセンサスとは ブロックチェーンコンセンサスの核心は、分散型ネットワーク内のノードが台帳の状態に同意するようにする方法にあり、分散型の状態変換とデータストレージを実現します。 これは単純な投票メカニズムではなく、ネットワークのセキュリティ、アクティビティ、一貫性を確保するための一連の手順です。 従来、コンセンサスプロセスは、アクセスコンセンサス、ブロックコンセンサス、最終コンセンサス、エグジットコンセンサスの4つの主要な段階に分けることができます。 アクセスコンセンサス:ネットワークに参加する資格のある人を決定します。 通常、これにより、経済的なしきい値(担保付き資産など)または計算証明(ワークロードなど)によってノードがフィルタリングされ、悪意のあるアクターが簡単に侵入するのを防ぎます。 ブロックコンセンサス:新しいブロックの生成に焦点を当てる:ノードは、トランザクションをパッケージ化するために競争または協力して候補ブロックを形成し、プルーフ・オブ・ワーク(PoW)やプルーフ・オブ・ステーク(PoS)などのメカニズムを通じて勝者を選択します。 最終的なコンセンサス:プロセス全体の終わりであり、ブロックの不可逆性を確認し、多くの場合、ビザンチンフォールトトレランス(BFT)バリアントの助けを借りて不一致に対処し、大多数のノードによって承認されたチェーンが「正のチェーン」になるようにします。 最後に、エグジットコンセンサスはノードエグジットを扱います:それは、ネットワークの長期的な健全性を維持するための担保または優雅なエグジットルールの没収を含むかもしれません。 これらのステップは直線的に見えるかもしれませんが、相互接続されており、閉じたループを形成しています。 それらを理解することは、L1の基礎を築くだけでなく、階層化されたアーキテクチャへの道を開くことです。 なぜなら、L1の外側の世界では、コンセンサスの「純粋さ」が損なわれる可能性がありますが、その本質である分散化の保証は決して時代遅れではありません。 L1のコンセンサス機能 ビットコインやイーサリアムなどのレイヤー1ブロックチェーンは、ブロックチェーン技術の最高峰であり、ほぼ最上位の信頼性を表しています。 それは、国家主権を超越し、あらゆる主体のレベルを超越する絶対的な独立です。 それは、システムが数学的定理とゲーム理論モデル以外の非形式論理の外部依存関係を導入することなく、形式論理のケージで動作することを要求します。 L1コンセンサスが中央集権的なエンティティに依存している場合、それは「羊の皮をかぶったオオカミ」に堕落し、いつでも規制や失敗によって覆される可能性があります。 その結果、L1のコンセンサス設計は非常に厳しいものとなっています。 PoWはハッシュゲームを通じてランダム性とセキュリティを確保し、PoSは誠実さを維持するために経済的なインセンティブを使用します(注:POSのコンセンサスにはまったく同意しませんが、それが現在の主流の慣行のようです)。 これらのメカニズムは人間の意図を信用せず、確率と罰のみを信頼します。 その結果、エネルギー消費や資本のロックインなど、コストは高くなりますが、それと引き換えにソブリンレベルの堅牢性が得られます。 L1は効率のために作られているのではなく、永遠に続くために作られています。 それはブロックチェーンの「憲法」であり、傷つけることはありません。 しかし、レイヤー2に移行すると、コンセンサスの考え方が緩み始めました。 L1の絶対主義は素晴らしいですが、厳格に適用すべきではありません。 L2エコシステムはアプリケーションに近く、安全性と効率性のバランスを取る必要があります。 ここで重要な疑問が湧いてきます:L2にはどのようなコンセンサスが必要なのでしょうか? L2コンセンサス:なぜそれが必要なのか、そしてL1と異なる L2コンセンサスはオプションの装飾ではなく、分散化のバックボーンです。 多くの人々は、zkVMやzkEVMのようなゼロ知識証明(ZK)技術がL2を保護するのに十分であると誤解しています。 しかし、有効性の証明は「取引の実行結果が正しいかどうか」という問題を解決するだけで、より難しい検閲抵抗を無視しています。 検閲は計算ミスではなく、権力の介入です:中央集権的な注文者は自由に取引を遅らせたり拒否したりすることができ、ZKはどんなに厳格であっても回復することは不可能であることを証明しています。 さらに、純粋な中央集権型L2には多くの隠れた危険性があります。 これは、ネットワーク全体がダウンする原因となる単一障害点であるCFT(Crash Fault Tolerance)トラップに陥りがちです。 このため、多くのRollupプロジェクトには「エスケープポッド」または強制ペイアウトが装備されており、異常が検出されるとユーザーは一方的に資産を引き出すことができます。 これは中央集権化の下での無力なパッチに過ぎず、長期的な解決策ではありません。 L2が完全に中央集権型である場合、中央集権型取引所とどのように異なりますか? ユーザー資金のセキュリティは少数のノードの手に縛られており、検閲のリスクは常に存在します。 もちろん、L2の分散化は、L1の絶対的な高さと比較する必要はありません。 L1は世界的な主権と戦う必要があり、L2はそれを利用して「相対的に信頼できない」ことを追求することができる。 これは、L2が一気に中央集権化を受け入れることができるという意味ではなく、ブロックチェーンのコアバリューを犠牲にすることになります。 それどころか、検閲の力を失うことなく、検閲に抵抗できるほど分散化された、適度なコンセンサスを設計すべきだ。 L2コンセンサスの設計方法 L2コンセンサスを設計する際には、まず、セキュリティ、分散化、スケーラビリティ、抽象化の点でL1がL2よりも優れているという現実に直面します。 L2のセキュリティは当然L1のセキュリティよりも弱く、よりシナリオ指向であり、より高いカスタマイズとパフォーマンスの追求に耐えることができます。 しかし、これは欠点ではなく、チャンスです。 L2には、L1が理論上の信頼の源泉として機能するというユニークな資産があります。 L1のデータまたは状態をL2コンセンサスの入力アンカーとして借りて、L1の鉄則でL2のセキュリティを確保できます。 これは「階層化された借用」の方法論であり、車輪をゼロから再発明するよりもはるかに優れています。 ここで、著者はレンガを投げて例を挙げます:アクセスコンセンサスステージでは、L1のチェーンデータまたはデジタル資産(BTC、ETH、USDTなど)をしきい値として設定できます。 ノードは、L1資産をバーン/トランスファー/ステーキングするか、L1での活動を証明する必要があり、これにより低品質の参加者をフィルタリングするだけでなく、L1の経済的セキュリティをL2に注入することにもなります。 ブロックコンセンサスは、ランダム性と公平性を確保するためにL1要素を巧みに組み込んでいます。 たとえば、トークンの燃焼やL2での送金+一部のプロトコルアルゴリズムなど、L1での特定の操作を通じてランダムシードが生成され、どのノードがブロックを生成するかが計算されます。 これにより、L1 ランダム性は L2 ランダム性に対するシールドになります。 最終的なコンセンサスについては、多くのPoSパブリックチェーンがここでBFTのようなメカニズムを使用しています:エンジニアリングボリュームは膨大でメカニズムは複雑であり、セキュリティはまだL1に劣っています。 私たちはそれに追随する必要はありません。 代わりに、ブロックはカスタムの検証可能なフォーク選択ルールに従ってL1にアップロードされ、定期的にファイナライズされます。 L2 ブロックが L1 で確認されると、そのブロックはローリングできなくなります — L1 のファイナリティは L2 のファイナリティです。 これにより、設計が簡素化され、BFTの複雑さの罠が回避され、L1の力を使用して鉄板を鋳造します。 このL2合計…