Metisテクノロジーの利点を説明することで、地方分権の新たな章が開かれる

背景

4月10日、A16z Cryptoはブロックチェーンのスケーリング操作を加速・簡素化するゼロ知識ソリューションJoltをリリースした。ブロックチェーンのスケーリング業務を加速し、簡素化します。

JoltはSNARK（Non-Interactive Succinct Proof of Zero Knowledge）を統合しており、開発者はSNARKベースのL2ソリューションを迅速に作成することができます。チームはまた、Joltは現在のzkVMよりも最大2倍高速であると述べています。

ZKテクノロジーはサイクルを通じて暗号業界の主力の1つであり、ZK-RollupはVitalikによってイーサリアムのスケーリングのための長期的なソリューションと呼ばれています。A16zが昨年8月にJoltを発表してから今年正式リリースに至ったという事実は、ZK-Rollupがまだ長い坂道で雪の多いトラックであることを示しています。長い斜面と厚い雪を持つコース。

ZK-Rollupは、多くのプレーヤーがゲームに参加するようになり、プロジェクトを区別するために、より細分化された技術カテゴリーを開発し、EVMとの互換性が最も象徴的である。

EVMには、ZKに親和性のない設計が多数存在するという歴史があります。しかし、既存のプロジェクトの多くは、初期にEVMで構築されており、ZK-Rollupは将来のスケーリングソリューションと見なされているため、大多数のZK-Rollupプロジェクトは、当然ながら、EVMとの互換性を高めるか、ZKとの互換性を高めるかというトレードオフに直面しています。またはZK互換。

ZKMは、Metis DAOによってインキュベートされましたが、より低レベルの視点を持ち、一般的なzkMIPSソリューションを提案しています。

zkMIPSは、基礎となるMIPS命令セットを使用してプログラム実行をZKPに変換します。これは、EVMだけでなく、MoveVMやRustVMなどの他のVMとも互換性があり、ZK- Rollupをより幅広い開発者が利用できるようにします。ロールアップはより幅広い開発者に開かれています。

この記事では、ZKと分散型シーケンサーに関するMetisの取り組みと進捗を詳しく紹介します。

ZKMとハイブリッド・ロールアップ：OPとZKの和解

Metisは次のようなことができました。Metisの市場での成功は、不正の証明と有効性の証明という両方の長所を組み合わせた革新的なハイブリッド・ロールアップのメカニズムによるものです。

ZKMのzkMIPSテクノロジーは、Metisのハイブリッド・ロールアップに確かな互換性サポートを提供し、MetisがZKとEVMを統合できるようにしています。

2.1 ハイブリッド・ロールアップのメカニズムと利点

ハイブリッド・ロールアップの主なプレーヤーは次のとおりです。

• シーケンサー：ユーザートランザクションの受信と処理を担当し、トランザクションの最適な順序を決定し、コンセンサス層とデータ可用性層に公開するためにパッケージ化する。.

• 提案者：シーケンサーによって提出されたトランザクションとステートルーツを評価し、ステートコミットメントチェーン（SCC）に記録する。

• 検証者：ロールアップ・チェーン上のステート・ルートを検証し、トランザクションの正しさを保証し、不正を防止する。

標準的なL2ソリューションでは、シーケンサーがトランザクションを収集して処理し、トランザクションデータをメインイーサネットネットワーク（L1）に公開します。このプロセスでは、L1が最終的なデータの検証と妥当性確認を行う必要があるため、セキュリティと一貫性が確保される。

（出典：https://mirror.xyz/msfew.eth/WQJaOcFkpTOZLns8MBQaCS4OepRoaZ7uoctnLAnalVw)

ハイブリッド・ロールアップは、L2の処理と最適化にハイブリッド・アプローチを採用しています。

1.トランザクションの開始と処理:

• ユーザーはL2でトランザクションを開始する。

• シーケンサーはこれらのトランザクションを受信して処理し、正規トランザクション・チェーン（CTC）における順序を決定します。

2.ステータスの提出と検証:

• 提案者は、これらのトランザクションを評価します。

• 提案者はトランザクションを評価し、ステータスルートをSCCに提出する。

• 検証者はSCCでステータスルートを確認し、それが正確であることを確認する。

3.知識ゼロ証明の生成と検証：

• プローバはL1からデータを読み込んでZKプルーフを生成します。これは、システムがトランザクションの詳細を明らかにすることなく、トランザクションの有効性を検証できるようにするハイブリッド・ロールアップの重要な機能です。

• ZKプルーフが生成されると、ベリファイアは期限内に提出されなかった場合に不正証明プロセスを開始し、シーケンサーにペナルティを課す可能性があります。

4.データとステータスの最終検証：

• ZK証明が検証され合格すると、スマートコントラクトを通じて取引が確定されます。

• L1とL2はスマートコントラクトによって橋渡しされ、資金と状態の安全な移転が保証されます。

ハイブリッド・ロールアップは、いくつかの重要な利点を提供するように設計されています：

• ハイブリッド・ロールアップは、いくつかの重要な利点を提供するように設計されています。"text-align: left;">効率とコスト効率：ZK Proofを使用することで、Hybrid Rollupsはより少ないガス消費でより多くの取引を処理することができます。

• セキュリティの強化：従来の不正防止とZK Proofingを組み合わせることで、潜在的に悪意のある行動に直面しても、トランザクションを安全かつ正しく保つことができます。

• スケーラビリティ：再帰的証明を活用するハイブリッドロールアップは、パフォーマンスを犠牲にすることなく大規模なトランザクションを処理することができ、より幅広いブロックチェーンアプリケーションをサポートします。

• 互換性と柔軟性：幅広いスマートコントラクトとプログラミング言語をサポートしているため、開発者は既存のアプリケーションをハイブリッドロールアップに簡単に移行できます。

2.2 zkMIPSが良好なZK互換性を実現する方法

ZKの場合。核となる考え方は、プログラムの実行を単純に検証できる数学的証明に変換することで、プログラムの実行を繰り返すことなく、誰もが簡単にプログラム実行の正しさを検証できるようにすることです。難しいのは、任意のプログラム論理を比較的安定した数学的証明に変換する方法にあります。

開発者は、プログラムを開発するために高レベル言語を使用することが多く、異なる高レベル言語はハードウェアと対話するために異なるロジックを使用します。

その結果、既存のZKプロジェクトには互換性のない実装パスが存在することがよくあります。align: left;">ポリゴンzkEVMは、パフォーマンスを最適化したカスタムVMを作成し、EVMバイトコードをVMバイトコードに直接変換します。

一方、zkSyncは独自のVM（SyncVM）を作成し、レジスタに基づいて独自の代数的中間表現（AIR）を定義し、Yul（異なるEVMバージョン用のバイトコードにコンパイル可能な中間言語。

StarkNetはEVMの互換性を捨て、独自の低レベル言語(Cairo)を直接使用することで(Cairo VMを実行するために)Cairo VM)を使用し、究極のZK効率を実現しています。

ZKMは、上記のプロジェクト・ソリューションよりも包括的な道を選びました。インターロックされたパイプラインステージのないマイクロプロセッサ」として知られるMIPSは、1985年に開始されたクリーンな設計のマイクロプロセッサ命令セットです。

MIPSの基本原理は、複雑なマイクロプロセッサ命令を最も基本的な形に減らすことであり、処理速度を向上させるだけでなく、プログラムの実行の複雑さを軽減する。

zkMIPSシステムでは、この命令セットは、プログラムのZK証明への変換を実装するために使用される。

zkMIPSの実装は以下の通りです:

• プログラムからMIPSへの変換：まず、スマートコントラクトがZK証明に変換されます。MIPSへの変換：まず、SolidityやRustなどの高水準プログラミング言語で書かれたスマートコントラクトやプログラムが、MIPS命令セットにコンパイルされます。このステップは、より高いレベルの抽象化を、ハードウェアレベルで実行できる具体的な操作に変換します。

• ZK証明の生成：これらのMIPS命令は、対応するゼロ知識証明を生成するために使用されます。MIPSの単純化された性質により、このステップは計算効率が高く、セキュリティを犠牲にすることなく証明をより速く生成することができます。

zkMIPSの利点

• 互換性。">互換性： zkMIPSはEVM互換のSolidityだけでなく、RustやMoveなどの他の主要な開発言語もサポートしています。これにより、zkMIPSはより広範なブロックチェーン開発エコシステムに対応し、より多くのアプリケーションの可能性につながります。

• 費用対効果：MIPS命令セットの高い効率性により、zkMIPSはゼロ知識証明を生成する際の計算コストを大幅に削減し、システム全体の持続可能性を高めます。

• 再帰的証明： zkMIPSは再帰的証明をサポートしており、複数の証明を単一の管理しやすいユニットに集約することができます。

実際、MIPSの利点は、実行されたプログラムをMIPSに変換するCannonメカニズムを持つOptimismのようなプロジェクトによって統合されています。

Metisは、Cannonを自社のエコシステムに統合することで、このトレンドに追随し、zkMIPSテクノロジーの有用性と効率性をさらに検証しています。

Decentralised Sequencer: Decentralisation and Sustainability。

OPとZKの長所を組み合わせるためにハイブリッド・ロールアップを使用することに加え、Metisはロールアップの分散化の模範を示すために分散型シーケンサーを積極的に推進しています。

伝統的なロールアップモデルでは、単一のシーケンサーがトランザクションとデータを効率的に処理する一方で、大きな力を集中させるため、さまざまなリスクが生じます。paddingleft-2">

上記の問題に対処するため、Metisは複数のシーケンサーノードで構成されるシーケンサーの分散型プールを設計し、トランザクションを集約、並べ替え、実行するようにしました。この設計により、システムの公平性と透明性が保証されます。

• コンセンサスメカニズム：トランザクションバッチをシステムに送信する前に、シーケンサーノードの3分の2以上が各新規ブロックのステータスに同意する必要があります。トランザクションバッチがメインイーサネットネットワーク(L1)に提出される前に。

• マルチパーティコンピューティング（MPC）署名：トランザクションバッチがL1に提出される前に、MPC署名によってバッチの真正性が検証され、データが正しいことが保証されます。

分散型シーケンサーの利点：

• 分散型シーケンサーの利点は、以下のとおりです。align: left;">強化されたセキュリティ：単一障害点のリスクを減らし、複数のノードによる意思決定の共有によってネットワークの堅牢性とセキュリティを高めます。

• 検閲や操作の可能性を低減：複数のシーケンサーの存在により、1つのノードが取引を操作したり検閲したりすることが難しくなり、ユーザーの取引の自由が守られます。

• 安定性と冗長性：システムはシーケンサーのスムーズなローテーションをサポートし、障害や中断の影響を最小限に抑え、ネットワーク全体の安定性を向上させます。

Metisの分散型シーケンサー・モデルでは、各ノードはいくつかの主要コンポーネントで構成されています:

• L2ゲス（OP-ノードを含む）：トランザクションの順序付けとブロックの組み立てを担当。

• アダプターモジュール：他の外部モジュール（主にPoSノード）との相互作用の仲介役として機能します。

• バッチサブミッター：トランザクションのバッチを構築し、複数のシーケンサーによって承認された後、L1にサブミットする役割を担います。

• PoSノード：PoSノードとPoSノードの間を調整します。PoSノード：Ether、Consensus、Metisの各レイヤーを調整し、アセットが安全にロックされていることを確認し、バリデーターに報酬を与えます。

• Consensusレイヤー：メインのEtherNetworkと並行して動作するTendermint PoSノードのセットを含み、メインのネットワークを妨げることなく運用効率を確保します。

出典：https://ethresear.ch/t/pos-sequencer-pool-decentralizing-an-optimistic-rollup/16760）

。この設計により、Metisの分散型シーケンサプールはトランザクション処理の公平性と透明性を向上させるだけでなく、信頼できる持続可能なブロックチェーンエコシステムを構築する上で重要な要素であるパワーを分散させることで、ネットワークのセキュリティと安定性を強化します。

概要と展望

Metisの技術的および概念的な強みは、将来のさらなる発展のための強固な基盤を作り上げる。Metisの技術的および概念的な強みは、将来のさらなる発展のための強固な基盤を提供します。そのzkMIPSベースのハイブリッドロールアップは、ZK-Rollupの互換性問題を解決し、より多様な開発者エコシステムをもたらすと期待されています。

分散型シーケンサーの進歩は、分散化を追求するチームのビジョンを示しています。Metisのエコシステムが成熟し続けるにつれて、Metisが将来のL2競争のダークホースであり続け、ユーザーと開発者に安定した価値の流れを生み出すと信じるだけの理由があります。