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モジュラー型ブロックチェーンのアーキテクチャ

実行、順序付け、データ可用性、コンセンサス、決済、証明、ブリッジ、ガバナンス、アーカイブの分担を依存関係から分析します。

更新日

教育目的の情報であり、プロトコル、ブリッジ、セキュリティに関する助言ではありません。モジュラーという名称だけでシステムの保証は決まりません。対象バージョンと資産について、導入済みの各コンポーネント、データ経路、証明、時間軸、管理者、ブリッジ、復旧経路を確認してください。

直接の答え

モジュラー型ブロックチェーンのアーキテクチャとは、システムが責務をどう割り当てるかを分析する方法であり、標準化された製品分類ではありません。実行、トランザクションの順序付け、状態コミットメント、証明または異議申立て、データ公開とコンセンサス、決済、ブリッジ、ガバナンス、長期アーカイブは、一つのプロトコルにまとめることも、複数のシステムに分けることも、複数の提供者で重複させることもできます。一つのレイヤーが複数の責務を担い、一つの責務が複数のレイヤーに依存する場合もあります。

したがって有用な問いは、プロジェクトが「モジュラー」かどうかではなく、どのコンポーネントが何を検証し、誰が制御し、停止時に何が起こり、利用者が状態や資産を独立して復旧できるかです。シーケンサーのレシートはデータ可用性でもファイナリティでもありません。有効性証明はデータを提供せず、決済チェーン上のコミットメントは永続的な検索可能性を証明しません。決済を共有しても、ロールアップ間の同期的コンポーザビリティは生まれません。

仕組み

  1. 導入済みシステムを固定します。実行チェーンと決済チェーンのID、プロトコルバージョン、仮想マシン、コントラクト、ブリッジと資産のアドレス、データ可用性方式、運営者、管理者、観測ブロックまたは時刻を記録します。マーケティング上の分類を実際の構成の代わりにしません。
  2. 責任分担表を作ります。トランザクションの受付と順序付け、決定論的実行、状態コミットメントと証明またはフォールト争議、DA公開とそのコンセンサス、決済での受理とファイナリティ、ブリッジとクロスドメインメッセージ、アップグレードと一時停止、履歴保存を分けます。一つの責務を一つのレイヤーに無理に当てはめず、重複も記録します。
  3. 一つのトランザクションとバッチを端から端まで追跡します。署名済み入力、シーケンサーまたはローカルのレシート、順序どおりの実行、エンコード・圧縮したバッチ、calldata・Blob・外部DAへの公開、状態主張と証明または争議、決済ファイナリティ、最後にメッセージまたは引き出しの実行です。各境界でハッシュ、バージョン、レシート、時間軸を保存します。
  4. 検証対象と信頼仮定を特定します。データコミットメントと実データ、プロトコル期間中の可用性と後日の検索可能性、実行の有効性とコンセンサスファイナリティ、ブリッジ会計と資産流動性を区別します。各対象を誰が再実行、証明、異議申立て、検閲、アップグレード、一時停止、秘匿できるかを明記します。
  5. 容量と手数料の台帳を再構築します。生データと圧縮後のバイト数、バッチ充足率、DA価格、証明と決済の共通費用、実行・運営手数料、ブリッジgasと流動性手数料を測定します。バッチ平均配賦額は利用者の実際の請求額でも、トランザクションを一件追加する限界費用でもありません。
  6. 通常時のスループットだけでなく障害を演習します。シーケンサー、バッチ投稿者、証明者、チャレンジャー、DAサービス、決済RPC、ブリッジリレーを停止し、混雑時やアップグレード境界で強制取り込み、独立導出、データ復元、証明または異議申立て、再試行、退出、アーカイブ復旧を試します。
  7. 正規の証拠と照合します。実行レシートと状態ルートを、バッチコミットメント、DAへの取り込み、証明または争議ゲームの状態、決済ファイナリティ、ブリッジメッセージ、最終資産残高と突き合わせます。再編成、パラメータ変更、コントラクトのアップグレード、DA移行の後には依存関係を再点検します。

計算例

  • バッチ費用と圧縮。 バッチに 5,000 件のトランザクション、2,400 KB の生入力があり、圧縮後は 300 KB です。圧縮率は 2,400 / 300 = 8.0x、バイト数の減少は 87.5% です。DA費用が 0.020 ETH、共有する証明・決済費用が 0.005 ETH なら、共有平均費用は (0.020 + 0.005) / 5,000 = 0.000005 ETH/tx です。実行・運営費用の 0.000020 ETH/tx を加えると、総平均は 0.000025 ETH/tx です。これは配賦額であり、保証された請求額ではありません。
  • サンプリングモデルの境界。 教材用モデルで攻撃者がshareの 25% を秘匿し、クライアントが復元抽出による独立一様サンプルを 20 回取るとします。秘匿shareを一度も引かない確率は 0.75^20 = 0.003171211939 = 0.3171211939%、検出確率は 99.6828788061% です。ピア間の相関、適応的なデータ提供、消失訂正符号、実際のプロトコルのサンプリング規則により、この単純モデルは成立しない場合があります。
  • 委員会の安全性と活性。 5-of-7 のDA委員会は、利用不能なメンバーが最大 2 人なら新しい閾値証明を作れます。3 人が利用不能なら残るのは 4 < 5 人です。署名だけを考える教材用規則では、権限を持つ署名者 5 人を支配すれば閾値を満たせます。それでも証明書は、耐久性のあるコピーが五つ存在すること、利用者が現在データを取得できること、実行と決済が有効であることを証明しません。
  • 複数の時間軸と高速退出。 教材上の暫定確認が 2 seconds 後、バッチ公開が 8 minutes 後、さらに 13 minutes 後に決済がファイナライズされる場合、正確な経過時間は 21 minutes 2 seconds です。楽観的引き出しに仮定上の 7 days が加わるなら、合計は 10,101 minutes 2 seconds です。高速ブリッジが 0.15% の料率で 10,000 USDC を扱うと、手数料は 15 USDC、受取額は 9,985 USDC です。高速化はプロトコルの時間軸を短くするのではなく、ブリッジ、流動性提供者、再編成に関する仮定を追加します。

リスク

  • 実際の責務またはレイヤー境界を誤認する。
  • シーケンサーによる検閲、並べ替え、停止。
  • 強制取り込みが利用不能、許可制、または遅すぎる。
  • バッチ投稿者または状態提案者の停止。
  • 集中型証明者の障害または証明の滞留。
  • 稼働中で適格かつ十分な資金を持つフォールトチャレンジャーがいない。
  • 争議ゲームの時間軸、bond、オラクル、検証ロジックの障害。
  • 有効性回路、証明システム、検証鍵の不具合。
  • 必要な可用期間中のデータ秘匿。
  • 相関したサンプリング、エクリプス、ネットワークビューの障害。
  • DA委員会の閾値共謀または鍵侵害。
  • プロトコル上利用可能だったデータに耐久性のある独立アーカイブがない。
  • 決済レイヤーの再編成またはファイナリティの誤分類。
  • ブリッジ、メッセンジャー、リプレイ、宛先実行の障害。
  • 高速ブリッジの債務超過、在庫不足、不利な価格設定。
  • 管理者、マルチシグ、セキュリティ評議会の侵害。
  • 即時アップグレード、非互換バージョン、不十分な退出猶予。
  • DA手数料急騰、Blob混雑、バッチ縮小、補助金終了。
  • 状態、データ、証明、コントラクト、クライアントのバージョン不一致。
  • 非同期クロスドメインの順序、部分完了、コンポーザビリティの障害。

よくある誤解

  • モジュラー型アーキテクチャはモノリシック設計より必ず分散化されている。
  • 有効性証明はデータ可用性と履歴検索を置き換える。
  • Ethereumで決済すれば、すべてのコンポーネントがEthereumの全セキュリティ特性を受け継ぐ。
  • シーケンサーの成功表示は、決済の完了と引き出し可能性を意味する。
  • TPSの向上、DA共有、決済共有は、低コストと同期的コンポーザビリティを保証する。

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