モジュラーからアグリゲーションへ：ポリゴン2.0のアグレイヤー・コアを探る

著者：YBBキャピタル研究員ジーク

TLDR

• AgglayerはPolygon 2.0のコアコンポーネントであり、アトミックなクロスチェーントランザクションを集約し保護することで、分散型ブロックチェーンを統合します。その目標は、既存のブロックチェーンエコシステムの流動性と状態の断片化に対処し、単一チェーンレベルでシームレスなユーザー体験を提供することです。

• Agglayerは、悲観的証明と呼ばれる新しいスタイルの認証メカニズムを使用しています。これは、すべてのアクセスチェーンが安全でないと仮定し、最終的にゼロ知識証明を使用して、クロスチェーン操作が正しいことを保証します。

• Agglayerはよりシンプルで効率的であり、その最終形態では、より理想的なチェーンの抽象化を達成します。Agglayerはより簡潔で効率的であり、その最終形は次世代Web3の定義に沿った、より望ましいチェーンの抽象化を達成するだろう。

I. モジュール時代のアグレイヤー

モジュール時代のアグレイヤー

I.style="text-align: left;">1.1 Agglayerの紹介

AgglayerはPolygon 2.0のコアコンポーネントの一つで、プロトコル名のAggは英語のaggregationの略語であり、中国語ではアグリゲーションレイヤーのフルネームである。このプロトコルの役割は、Layerzero、Wormhole、その他のチェーン全体の相互運用性プロトコルと基本的に同じであり、その目的は断片化されたブロックチェーンの世界をつなぐことである。しかし、その構築方法には若干の違いがある。 平たく言えば、従来のチェーンワイド相互運用性プロトコルは、どこにでも橋を架けるエンジニアリング会社のようなもので、異なるチェーンやプロトコル（異種チェーンは適応が難しい）間の相互接続を実現するために設計し、橋を架ける。一方、アグレイヤーはその名の通り、スイッチで構成された「ローカル・エリア・ネットワーク」（LAN）に近い形態で、接続するチェーンは「ネットワーク・ケーブル」（ZK証明）を差し込むだけで「LAN」にアクセスし、データを交換することができる。接続チェーンは、「LAN」にアクセスしてデータを交換するために「ネットワーク・ケーブル」（ZKプルーフ）を差し込むだけでよい。これは、あらゆる場所で橋を渡るよりも速く、使いやすく、相互運用性が高い。

1.2 共有妥当性シーケンス

Agglayerのアイデアは、Umbra Researchが設計したShared Validity Sequencingに負うところが大きい。複数のOptimistic Rollups間でアトミックなクロスチェーン相互運用性を達成するために設計されたスキームである。共有シーケンサーにより、システム全体が統一された方法で複数のRollupsにまたがるトランザクションシーケンシングとステートルートポスティングを処理することができ、アトミック性と条件執行が保証される。

特定の実装ロジックは、次の3つのコンポーネントに渡される必要があります：

1. クロスチェーン操作を受け付ける共有シーケンサー：クロスチェーンのトランザクション要求を受信し、処理する

2. ブロック構築アルゴリズム：共有シーケンサーは、クロスチェーン操作を含むブロックの構築を担当し、それらの操作がアトミックであることを保証します。span>

3. Shared Fraud Proofing: 不正証明メカニズムは、関連するロールアップ間で共有され、クロスチェーン操作を強制する。クロスチェーン操作を強制する。

この図は、シーケンサーを共有するときにMintBurnSystemContractコントラクトがどのように動作するかを示しています

この図は、シーケンサーを共有するときにMintBurnSystemContractコントラクトがどのように動作するかを示しています。"text-align: left;">現在のRollupは基本的に、Layer1とLayer2の間で双方向にメッセージを渡す機能をすでに持っています。そのため、上にあるように、Umbraは3つのコンポーネントを補完するために、MintBurnSystemContractコントラクト（BurnとMint）のクリーンなクロスチェーンシステムを追加しただけです。

Workflow

2. チェーンBのミント操作: シーケンサは実行成功後、ミントツリーに記録する

Invariance and Consistency

Merkle Rootsの整合性：チェーンA上のチェーンAと、チェーンA上のチェーンA上のburnTreeとチェーンB上のmintTreeは、チェーン間の一貫性と原子性を保証するために、同じMerkle ルートを持つ必要があります。

この設計では、ロールアップAとBはシーケンサーを共有する。この共有シーケンサーは、両ロールアップのトランザクション・バッチとステートメント・ステートメント・ルートをイーサに転記する役割を担う。共有シーケンサーは現在のLayer2ロールアップシーケンサーのような中央集権型シーケンサーでも、Metisのような分散型シーケンサーでも構わない。システム全体で重要なのは、共有シーケンサーはロールアップのトランザクションバッチと宣言されたステートルートの両方を同じトランザクションでL1にポストしなければならないということだ。

共有シーケンサーはトランザクションと宣言されたステートルートを受け取る。共有シーケンサーはトランザクションを受け取り、AとBのブロックを構築する。A の各トランザクションについて、シーケンサーはトランザクションを実行し、それが MintBurnSystemContract と相互作用するかどうかをチェックする。トランザクションが正常に実行され、burn関数と相互作用する場合、共有シーケンサーはB上で対応するミントトランザクションの実行を試みる。ミント・トランザクションが成功した場合、共有シーケンサーはA上のバーン・トランザクションとB上のミント・トランザクションを含む。ミント・トランザクションが失敗した場合、共有シーケンサーは両方のトランザクションを除外する。

一言で言えば、このシステムは既存のブロック構築アルゴリズムを単純に拡張したものである。シーケンサーはトランザクションを実行し、あるロールアップから別のロールアップへ条件付きでトリガーされたトランザクションを挿入する。メインチェーン上のプルーフ・オブ・フラウド検証は、チェーンA上のバーンがチェーンBと正しくキャストされていること（すなわち、上記のメルクルルート一貫性）を確認するためにのみ必要である。この場合、複数のRollupは単一のチェーンと同様になり、この設計は単一のRollupと比較して、より優れたシャーディングサポート、アプリケーション主権、相互運用性を提供する。しかし、反対にノードの検証やシーケンサーの負担が大きくなるという問題があり、利益配分やロールアップの自律性など様々な観点から、このソリューションが採用される確率はまだ低い。

1.3 アグレイヤーのコアコンポーネント

Agglayerは上記のスキームをより効率的に改良し、2つの重要なコンポーネントである統一ブリッジと悲観的証明を導入している。

ユニファイド・ブリッジ：ユニファイド・ブリッジのワークフローは、すべてのアクセスチェーンの状態を収集し、アグリゲーション・レイヤーに集約します。状態には3つの段階がある：事前確認（事前確認により、一時的な状態の仮定の下で、より高速なやり取りが可能になる）、確認（確認により、提出された証明の有効性が検証される）、最終化（最終化により、すべてのアクセスチェーンにわたるトランザクションの有効性が検証される）。

悲観的な証明：Rollupsがマルチチェーン環境にアクセスすることで、主に2つの問題が発生する：1.異なるバリデータとコンセンサスメカニズムの導入により、セキュリティが複雑になる；2.楽観的ロールアップの収集には7日かかる。これら2つの問題を解決するために、Polygonはゼロ知識を証明する新しい方法、すなわち悲観的証明を導入する。

悲観的証明のアイデアは、AggLayerに接続されているすべてのブロックチェーンが悪意のある振る舞いをする可能性があると仮定し、すべてのクロスチェーン操作について最悪のシナリオ仮定することである。 そしてAggLayerはゼロ知識証明を使ってこれらの操作の正しさを検証し、悪意のある振る舞いが存在してもクロスチェーン操作の完全性が損なわれないことを保証する。

1.4 機能

1.4 機能

このシナリオでは、以下の機能を実現できます:

• ネイティブ・トークン。ユニファイド・ブリッジを使用することで、アグリゲーション・レイヤー内のアセットはすべてネイティブであり、ラップされたトークンは存在せず、クロスチェイニングのためのサードパーティの信頼源は必要ありません。span style="font-size: 18px;">均一なモビリティ。

< span style="font-size: 18px;"> TVLはすべてのアクセスチェーンで共有されます。主権。Agglayerは、上記のOptimistic Rollupが共有シーケンサーによって相互運用性を得る方法よりも優れた主権を持っており、AggLayerは共有シーケンサーやサードパーティのDAソリューションと互換性がある。接続されたチェーンは、ネイティブトークンをGasとして使用することもできます。

• より高速です。上記のOptimistic Rollupスキームとは異なりますが、Agglayerは7日間待つことなくクロスチェイニングを行います

• 安全性。悲観的な証明は正しい振る舞いを受け入れるだけであり、その一方で、どのチェーンも預け入れ金額以上の引き出しができないことを保証します。低コスト。アグリゲーションレイヤーでアクセスされるチェーンが多ければ多いほど、イーサに支払われる証明手数料は低くなります。これは平等に共有され、アグレイヤーは追加のプロトコル手数料を請求しないからです。

2つ目のクロスチェーン・ソリューション

2.1 なぜ架橋は難しいのか？

前述したように、AgglayerとAll-Chain Protocolは基本的に同じ目的を果たす。両者を比較する前に、まず2つの問題を理解する必要があるだろう。1.なぜクロスチェインが難しいのか、2.一般的なクロスチェイン・ソリューションとは何か。

最も有名なパブリックチェーンの三角形のように、相互運用性の三角形があります。trilemma）、ブロックチェーンは本質的に複製されたステートマシンで、分散化という一般的な前提の制約により外部からの情報を受け取ることができない。AMMと予測マシンの存在は、DeFiパズルの欠けているピースを埋めてくれるが、クロスチェーンプロトコルでは問題は何十倍も複雑で、ある意味では元のチェーンから本物のトークンを取り出すことすらできないため、xxBTCやxxETHといったあらゆる種類のパッケージトークンが存在する。しかし、このパッケージトークンスキームのロジックは非常に危険で中央集権的です。なぜなら、本物のBTCやETHをクロスチェーンブリッジコントラクトのオリジナルチェーンアドレスにロックする必要があり、クロスチェーンの設計全体も、互いに同じでないアセット、異なるVMによる互換性のないプロトコル、信頼の問題、二重支出の問題、レイテンシーの問題など、様々な問題に直面する必要があるかもしれません。効率的で経費を削減するために、クロスチェーン・ソリューションのほとんどは、マルチシグネチャ・ウォレット・ソリューションを実際に使用しています。そのため、現在でもXXクロスチェーンブリッジの地雷に関する情報をよく目にします。Connextの創設者であるArjun Bhuptaniが要約しているように、クロスチェーンプロトコルは、以下の3つの主要属性のうち2つに対してのみ最適化することができます：

1. 信頼性：中央集権化された信頼できるエンティティに依存する必要がなく、基礎となるブロックチェーンと同じレベルを提供できる。セキュリティ。ユーザーと参加者は、トランザクションが安全で正しく実行されることを保証するために、仲介者や第三者を信頼する必要はありません。: 18px;">拡張性：プロトコルは、特定の技術的アーキテクチャやルールに制約されることなく、あらゆるブロックチェーンプラットフォームやネットワークに容易に適合させることができます。これにより、一部の特定のネットワークだけでなく、幅広いブロックチェーンエコシステムをサポートする相互運用可能なソリューションが可能になります。

汎用性：プロトコルは、特定のトランザクションタイプやアセットに限らず、あらゆるタイプのクロスドメインデータやアセット転送を扱うことができます。つまり、ブリッジを通じて、異なるブロックチェーンは、暗号通貨、スマートコントラクトの呼び出し、その他の任意のデータを含むがこれに限定されない、様々なタイプの情報や値を交換することができる。

クロスチェーンブリッジの初期の区分は、一般的にVitalikらに基づいており、彼はクロスチェーン技術を3つのカテゴリー、ハッシュタイムロック、しかしその後、Arjun Bhuptaniの定義によれば、クロスチェーン方式はさらにネイティブ認証（信頼できない＋スケーラブル）、外部認証（スケーラブル＋ユビキタス）、ネイティブ認証（信頼できない＋ユビキタス）に分類される。これらの認証方法は、異なるセキュリティ要件と相互運用性要件を満たすために、異なる信頼モデルと技術的実装に基づいている。

ネイティブ認証：