過去2年間、イーサは「ロールアップセンター」のロードマップに完全にコミットしてきました。この戦略では、ETHをブリッジングコントラクトにロックし、オフチェーンでトランザクションを実行し、レイヤー2(L2)の状態を検証し、引き出しを処理するために、詐欺証明またはゼロ知識証明(ZKP)のいずれかの証明を使用します。
しかし、大きな課題があります。イーサ自体がネイティブにEVMの実行を検証しないため、ロールアップは独自にオンチェーンで証明システムを実装し、状態遷移を検証することを余儀なくされています。
Etherは頻繁にハードフォークし、EVMを変更する可能性があります。つまり、ロールアップチームは自分たちのカスタム実装を維持・更新する責任を負わなければならないのです。このため、ブリッジングコントラクトや証明メカニズムの更新を管理するために、セキュリティ委員会の結成やトークンベースの投票ガバナンスシステムの採用が必要になることがよくあります。
前回のシリーズでは、ベースのロールアップとブースターのロールアップについて説明しました。
ベース、ブースター、ネイティブの違いは何ですか? ベースド・ロールアップ、ブースター・ロールアップ、ネイティブ・ロールアップの定義の間には多くの混乱がある可能性があります。以前の連載でベース・ロールアップとブースター・ロールアップを取り上げましたので、この記事を読む前にそれらを復習することをお勧めします。しかし、ここでは3つのタイプすべてについて簡単に説明します。
ベースド・ロールアップは、トランザクションの順序付けにL1バリデータ・セットを使用します。これは分散化を促進しますが、比較的長いL1ブロック時間(例えば12秒)のためにスループットに影響を与える可能性があります。しかし、コミュニティが技術革新を続ける中で、ユーザーがトランザクションの最終確認をより速く行えるよう、事前確認技術を使用することでこのエクスペリエンスを改善する取り組みが進行中です。
ブースターロールアップは、L2上でL1処理をエミュレートすることで実行とストレージを拡張し、再展開することなくアプリケーションを成長させます。このアプローチはスケーラビリティを提供する一方で、従来のロールアップに比べてさらなる複雑さをもたらし、開発と保守により高度なエンジニアリング作業が必要になります。
ネイティブロールアップは、アプリケーションレベルの状態遷移のバリデーターとして、L1独自の状態遷移関数(STF)を活用します。しかし、Optimism、Arbitrum、およびその他のロールアップはEVMと同等の環境で動作しますが、Ether上で直接実装できない複雑で実用的でないカスタム変更が含まれていることがよくあります。
ネイティブロールアップは、かつてはカノニカルロールアップとして知られていましたが、さまざまな著作で詳細に議論されています。加えて、「正規ロールアップ」という用語は、@apolynya によって短期間使用されました。しかし、「法定」という用語は、既存のEVM相当のロールアップがこのモデルにアップグレードされる可能性があることを示すために、最終的には「ネイティブ」に置き換えられた。ネイティブ」という用語は、@danrobinson とLidoの匿名の投稿者によって提案されました。
ネイティブ ロールアップはどのように機能するのか? ネイティブ・ロールアップの提案では、ロールアップの状態遷移のバリデータとなるEXECUTEプリコンパイルを導入しています。このプリコンパイルは、ロールアップチームがバリデータ契約に使用することを可能にし、証明システムに基礎を提供し、ロールアップがイーサネットのネイティブ検証を継承することを可能にする。
この新しいプリコンパイルは「EVM in EVM」の概念にやや類似しているため、社会的コンセンサスの下、イーサのハードフォークプロセスを通じて更新されます。これにより、EVMへの変更がプリコンパイルに反映され、ロールアップがEtherNetから検証を継承できるようになり、ロールアップチームがセキュリティ委員会やマルチシグネチャのガバナンス責任から解放され、ロールアップがユーザーにとって本質的に安全になります。
EXECUTEプリコンパイルはEVMの状態遷移のバリデータとして動作し、ロールアップがアプリケーション層でEthernetのネイティブなBased機能を利用できるようにします。これは、pre_state_root、post_state_root、trace、gas_usedなどの入力を使用してトランジションを検証し、EIP-1559と同様のガス価格メカニズムを利用します。ロールアップのスケーラビリティ要件に応じて、バリデータは再実行またはSNARK証明によってロールアップ状態遷移の正しさを強制することができる。さらに、MEVに基づく証明競争のような集中化のリスクを軽減するために、スロットごとの遅延が統合されている。
このプリコンパイルは、証明システムにおける「トラストレス・ロールアップ」のサポートを通じて、ロールアップ開発を簡素化します。順序付けシステムと証明システムの両方がイーサネットによって管理される、ベースのロールアップ設計と組み合わせると、このアーキテクチャは、しばしば「超音波ロールアップ」と呼ばれる、完全なトラストレスを可能にします。また、コンポーザビリティが向上し、リアルタイム決済の可能性もあるため、よりコンポーザブルでセキュアなロールアップ設計が可能になります。
提案されたプリコンパイルはEVMのように振る舞い、ロールアップトランザクションを再実行して正しさを検証する。これは有効性の証明をEtherに提出するだけのオフチェーン実行にあるロールアップの中核的な強みに反する。代わりに、プリコンパイルは基本的にイーサがすでに行っていることをミラーリングするものであり、L1からの計算負荷を減らすという点では何の付加価値もない。
zkバリデーターではなくEVMのようなバリデーターを選択したのは、現在のZKテクノロジーの未熟さに起因しています。現在広く使われているzkVMには脆弱性があり、ZKPは急速に進化しているため、チェーン上に特定のzkバリデータをハードコーディングするのはリスクが高く、柔軟性に欠ける。その代わりにイーサネットは多様性と中立性を優先し、単一のバリデータにロックすることなく、さまざまなzkクライアントの実験を可能にします。
ただし、これはプリコンパイルがイーサネットのスケーラビリティに貢献しなかったという意味ではありません。EtherCastは、zkプルーフのバリデーターをオフチェーンに保つことでセキュリティを確保していますが、ロールアップによって提出されたzkプルーフを検証するために、このプリコンパイルを使用しています。これにより、EtherChannelバリデータは、ロールアップトランザクションを最初から最後まで完全にシミュレートすることを避けることができる。その代わりに、オフチェーンのzk証明に依存することで、ネットワークは実行のスケーラビリティに努めながらセキュリティ保証を維持する。
ネイティブ・ロールアップの主な利点は何ですか? ネイティブ・ロールアップでは、多くの複雑さをプリコンパイルで処理できるため、不正の証明やSNARKチェックなどが容易になります。これは、より少ないコードを書いて維持する必要があることを意味し、証明ネットワークやセキュリティ委員会のような追加システムの必要性を排除します。
オンチェーンでのSNARK検証にはコストがかかるため、多くのzk-rollupはコストを節約するためにトランザクションの決済頻度を減らしています。EXECUTEのプリコンパイルは、SNARKを使用して複数のプルーフを再帰的にパッケージ化することで、こうしたコストの削減に役立ちます。このアプローチは、ロールアップがトランザクションをより効率的に検証することを可能にし、オフチェーン検証をより費用対効果の高いものにします。
従来のロールアップでエラーのないオペレーションを保証することは困難であり、多くの場合、広範なチェックを必要とします。多くのチームは、悪意のあるブロックの作成を防ぐために集中ソートを採用することでリスクを軽減しています。しかし、プリコンパイルされたネイティブ実行によって、より安全で権限のないソートメカニズムが可能になるかもしれない。このアプローチでは、トランザクションがイーサネットの信頼された環境で直接検証されるため、ロールアップがL1のセキュリティだけでなく、資産のファンギビリティも継承することができます。
EVMと互換性のあるロールアップは数多くありますが、EVMと同等のものはほとんどありません。メインブロックチェーンの変更と同期を保つには、通常、チームや投票システムがロールアップを更新する必要があり、リスクが伴います。ネイティブのロールアップは、メインのブロックチェーンと自動的に更新され、追加のルールや投票者なしですべてを同期させることができます。
zkロールアップの場合、例えば100ミリ秒という超低遅延の証明時間を達成することは、非常に困難なエンジニアリングタスクです。対照的に、ネイティブ・ロールアップでは、プルーフ・スケジュールをフル・スロットに拡張することで、より「リラックスした」プルーフ・スケジュールを実現できる可能性がある。このアプローチでは、プルーフをすぐに生成しなければならないというプレッシャーが軽減され、信頼性が向上し、L1との統合が強化される可能性があります。
すべてのロールアップはネイティブになるのでしょうか? OPスタックやArbitrum Orbitスタックなど、現在のすべてのロールアップスタックは、イーサネットから直接セキュリティ機能を継承する「ネイティブロールアップ」に変わる可能性があります。このアップグレードにより、セキュリティが強化されるため、ユーザーはよりハッピーになり、ロールアップチームはセキュリティ委員会が不要になるため、より快適になる。
ただし、すべてのロールアップがネイティブ形式に移行するわけではありません。
L2ロールアップ間のVMの多様性は、それぞれが共通のセキュリティ基盤を共有しており、今日のL2エコシステムの大きな強みとなっています。align: left;">@EclipseFND はSVMロールアップであり、
@movementlabsxyz
はMoveVMロールアップ、@Starknet は CairoVM ロールアップです。
@doganeth_ja が指摘しているように、将来的には、@doganeth_ja は CairoVM ロールアップを使うようになるでしょう。@doganeth_ja が指摘するように、ロールアップの将来は、エンタープライズ ロールアップ、パフォーマンス指向のロールアップ、および「整列された」ネイティブ ロールアップの 3 つのカテゴリに分類されます。
企業は、トランザクションの順序、実行、およびアプリケーションに対するWeb2のようなコントロールを望む組織にとって理想的な、ロールアップを管理し、所有することに重点を置くでしょう。
パフォーマンスに重点を置いたロールアップはイーサリアム決済を使用しますが、最適なパフォーマンスを得るために、
@megaeth_labs with @eigen_da
データの可用性。
$ETH $ETH を改善することができます。/p>いくつかのイーサの機能を犠牲にしたユーティリティ。
ネイティブロールアップはイーサのベース設備と完全に統合され、イーサレベルの分散化、直接ステートアクセスによる共有実行、より安価なオフチェーンZK証明検証を提供します。これらのロールアップはイーサのネットワーク効果に貢献し、収益を共有する可能性がありますが、その持続可能性は自然な経済的インセンティブに依存しています。
結論 ネイティブロールアップは、イーサロールアップ中心のロードマップにおける重要な進歩を表しており、イーサベースの設備に対してより整合性のあるアプローチを提供します。EXECUTEプリコンパイルを導入することで、ネイティブロールアップは、マルチ署名、セキュリティ委員会、トークンベースの投票システムへの依存を排除し、ガバナンスを簡素化します。このアプローチにより、セキュリティが強化されるだけでなく、ロールアップをより効率的に拡張することが可能になり、オフチェーンzkプルーフを活用することで、信頼の最小化とスケーラビリティが確保されます。
この提案は有望ですが、課題がないわけではありません。既存のロールアップのほとんどは、EVMと同等であるとラベル付けされていますが、多くの場合、EVMからわずかに変更されています。その結果、ネイティブロールアップモデルへの移行は、カスタムEVM実装を持つロールアップにさらなる開発負担を強いることになるかもしれません。
それにもかかわらず、ネイティブロールアップは、イーサネットのセキュリティと柔軟性をロールアップ設計と組み合わせた説得力のあるパスを提供します。L1との整合を促進することで、断片化を減らしながら技術革新を促し、将来的にはイーサ・エコシステムをより緊密で弾力性のあるものにします。まだの方は、ぜひ
パート1 とパート2 では、それぞれベースド・ロールアップとエンハンスド・ロールアップに焦点を当てています。 次回の記事では、ギガガ・ロールアップのコンセプトをより深く掘り下げ、この革新的なロールアップデザインがイーサをどのように牽引しているかを探ります。次回の記事では、ギガガス・ロールアップのコンセプトをさらに掘り下げ、この革新的なロールアップ・デザインがイーサネットのスケーラビリティの限界を押し広げ、ロールアップ・エコシステムをさらに強化する方法を探ります。
謝辞:この投稿は @paramonoww によって書かれました。@korayakpinarr のフィードバックとレビューに感謝します。
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