楽観的証明対ZK証明：将来主流になるのはどちらか？

著者：xpara、四柱推命研究者; 翻訳：ゴールデンファイナンス xiaozou

1, 証明システムと<楽観的証明

ブロックチェーンの基礎に戻りましょう。ブロックチェーンは基本的にステートマシンであり、その状態はトランザクションの変化に応じて変化し、変化した共有状態はすべての参加者によって使用される。すべての参加者が共有状態について確実にコンセンサスを得ることが重要である。コンセンサスをより良く達成し、1つの当事者を信頼する必要性を排除するために、ブロックチェーンは分散型の機能に焦点を当てている。しかし、この分散化によってスケーラビリティが制限され、より多くの取引に対応することが難しくなる可能性がある。これらの問題は、ブロックチェーンのトリレンマを形成している。

最初のスマート・コントラクト・ブロックチェーンの1つであるEtherは、ロールアップの創出を主導しました。ロールアップ・モデルでは、実行はイーサから切り離されますが、有効性をチェックし、悪意のある行為を罰するシステムは残っています。このシステムを構築するには2つの方法がある。1つ目は楽観的なアプローチで、次の状態が事前に確認され、バッファーチャレンジ期間の後に確定される。この場合、状態の更新は低コストの検証プロセスでオンチェーンのzk証明によって検証される。サイドチェインも選択肢の1つですが、サイドチェインのイーサ決済への依存度が低いため、私はこれを除外しました。

楽観的証明（別名、詐欺証明またはエラー証明）は、実装が簡単なため、ロールアップのステータス更新を決済するための主な実行可能な方法です。

次のようになります。1.1証明システムの現状：ZKとOP

一時期、人々はzk証明システムはすぐに優勢になり、楽観的証明システムは負けるだろうと考えられていました。また、MIPS、RISC-V、Wasmをベースとした汎用のzkVMビルドでさまざまな実験を行い、証明生成において大きな進歩を遂げました。ZKM、RiscZero、Succint Labs、およびFluentが含まれます。zkロールアップの明らかな利点にもかかわらず、費用対効果が高く、安全なバージョンを開発するという挑戦は重要です。

これらの課題の結果、現在のロールアップ・エコシステムで最も一般的なシステムはOPTIMISTIC証明システムであり、TVLの大部分（L2 TVL全体の約75％）を占めています。この優位性が今後も続くかどうかは不明である。しかし、プルーフシステムの最適化を目指した数多くの取り組みがあり、かなりの進歩を遂げています。

1.2 楽観的証明システムの未来は？

楽観的証明システムの改善を目標に、3つの主要分野を中心に、多くの活発な研究開発が行われています；コストの削減

- Decentralizing the sorting, challenge and finalisation process

- Reducing cases of soft finality and hard finality

- Reducing cases of soft finality and hard finality

EIP-4844を取り入れた最近のDencunのアップグレード、データ圧縮の改善、対話型証明システムの開発など、これら3つの分野はいずれも重要な取り組みを見せている。

最新の開発を掘り下げる前に、確立された概念と現状を徹底的に見ておく必要がある。まず、この分野の進化を見てから、楽観的証明プロジェクトの現状を掘り下げる必要がある。

2,楽観的証明システムの歴史

楽観的証明システムは一夜にして実現したわけではありません。実際にシームレスに機能するよう、ロボット証明システムの構築に尽力してきた数多くの研究者や開発者がおり、現在では180億ドルを確保している。達成されたマイルストーンを振り返ってみよう。

2.1過去-歴史をたどる

オプティミスティック・ロールアップは、もともと2019年にイーサネット研究者のジョン・アドラーによってイーサネットのレイヤー2拡張ソリューションとして提案された。L2チェーンに移動させ、イーサネットのセキュリティ保証を継承することである。Optimistic Rollupを開発した主な動機は、メインイーサネットワークの輻輳と高いトランザクション手数料だった。DeFiプロトコルとNFTの人気が高まるにつれ、イーサはユーザー体験と経済効率を妨げるスケーリングの問題に直面しています。

Optimisticロールアップは主にArbitrumチームとOptimismチームによって実験・開発されています。これらのロールアップは、チェーン外のトランザクションを処理し、圧縮されたトランザクションデータと出力ルートをメインのイーサネットワーク上で公開することで、イーサにスケーラビリティを提供するように設計されています。

オプティミスティック・ロールアップの主な特徴は、「楽観的」なアプローチを取っていることです。つまり、単純な有効性チェックの後、すべての取引が有効であると仮定しています。取引の単純な有効性チェックの後、デフォルトですべての取引が有効であると仮定し、チャレンジャーが一定期間（通常7日間）内に取引の有効性に異議を唱えることができる不正の証明メカニズムに依存している。不正取引が検出された場合、正しい方法で取引を再処理するためにチェーン上で不正証明が実行される。この楽観的なアプローチにより、OPTIMISTIC ROLLUPはメインのイーサネット・ネットワーク上で大幅なスケーラビリティの向上を達成することができる。

過去には多くの課題がありました。当初、Optimismのようなプロジェクトでは、独自の改良型EVM（OVMと呼ばれる）を使用していたため、EVMとの互換性が制限されていました。これらのプロジェクトは、ロールバックとチャレンジメカニズムに中央集権的なアプローチを使い続ける。このアプローチは、トランザクションが即座にクローズされず、限られた数の参加者がチャレンジウィンドウの間に不正を検出した場合にロールバックできるため、セキュリティのトレードオフをもたらす。

最近のOptimistic Proof Systemの開発により、ArbitrumやOptimismのようなイーサネットL2ソリューションの効率性とスケーラビリティが大幅に改善されました。イーサネットのDencunアップグレードに加え、Optimistic Rollupの他の最適化も効率向上に役立っている。例えば、Arbitrumは、データの完全性とセキュリティを確保するために、エラープルーフシステムの改良に取り組んできました。

オプティミズムはまた、OPスタックを使用する複数のL2の協調エコシステムを構築することを目的としたスーパーチェーン戦略を通じて実質的な進展を遂げました、Superchainは、シームレスな相互運用性とスケーラビリティの最適化を促進するために、カスタムおよびalt DAソリューション、クロスチェーンメッセージング、共有発注を活用しています。

最近のOptimistic Rollupエコシステムの強化では、不正の証明が非対話型から対話型にシフトしています。インタラクティブな証明には、誤った取引を効率的に特定し修正するための対話が含まれる。この変更は、オンチェーン検証の計算コストと複雑さを軽減することを目的としています。

3, 現在の状況

ここでは、OPTIMISTIC証明システムの下で実行されているプロジェクトとその開発に焦点を当てて、ロールアップの現状を見てみましょう。

現在、ArbitrumとOptimismが主に楽観的証明システムの改良に取り組んでいます。Initia、Dymension、Rollkitなどの他のプロジェクトは、独自のロールアップ・エコシステム・フレームワークを開発しています。

ArbitrumとOptimismは不正証明の技術改良に取り組んでおり、他のプロジェクトは興味深いアプローチを実装しています。彼らの現在の活動と進捗状況を簡単に説明しよう。strong>

3.1.1 マルチラウンド証明

アービトルムの証明システムは、以下のものを使用しています。「Multi-Round Fraud Proof」手法を用いてトランザクションを検証します。このプロセスはほとんどオフチェーンで行われ、最終的な状態は透明性を高めるためにイーサのブロックチェーンに記録されます。

システムの中核機能は「アサーションツリー」です。ETHを使用してボンドをポストする検証者は、アービトルムの状態についてステートメント（または「アサーション」）を作成する。これらのアサーションは連鎖を形成し、各アサーションは前のアサーションの上に構築される。しかし、矛盾するアサーションがある場合、アサーションツリーは枝分かれし、不正の可能性を示します。

このような論争を解決するには、「解剖」と呼ばれる対話的な証明技法が必要である。論争に巻き込まれた証明者たちは、1つの操作だけが残るまで、その違いを体系的に狭めていきます。そして、その操作がイーサL1上で実行され、その妥当性が決定される。

手順は以下の通り：

- The two verifiers disagree on the state of Arbitrum.

- They gradually reduce their dispute to just one computational steps.

- 

- このステップをイーサL1で実行し、どちらの検証者が正しいかを検証する。

Arbitrumのアプローチはその効率性で知られている。争いのある計算を分離してチェックすることで、OptimismがL1チェーン上ですべての計算を実行する必要があったシングルラウンド不正証明で行ったように、Ether上でトランザクション全体を再実行するというコストのかかるプロセスを回避しています。

3.1.2アービトラムBoLD

BoLD (Bounded Liquidity Delay)は、ArbitrumチェーンのOptimistic Roolup専用に調整された新しい紛争解決プロトコルで、ライセンスフリーの検証を容易にするように設計されています。このメカニズムは、紛争があらかじめ決められた時間内に解決されることを保証することで、遅延攻撃に関連するリスクを軽減します。

BoLDには、その機能に不可欠ないくつかの重要な特徴があります。第一に、パーミッションレス認証を導入しており、正直な当事者であれば誰でも認証し、資金をバインドして正しいL2状態アサーションを発行することができる。この機能により、正直な検証者は悪意のある参加者との紛争に挑戦し、勝利することができる。第2に、BoLDは紛争が一定の時間内に解決されることを保証する。現在、Arbitrum OneとNovaでは、チャレンジ期間（～6.4日）に設定されている。さらに、紛争解決までの最大時間には、最大2回のチャレンジ期間と、安全保障理事会の介入の可能性を考慮した2日間の猶予期間が含まれる。最後に、BoLDがArbitrumのステージ2ロールアップフェーズ入りをサポートすることで、誰でもそのL2ステータスを確認し、イーサに不正の証拠を提出できることが保証され、プラットフォームの分散化された性質とセキュリティが強化されます。

重要なのは、BoLDはパーミッションレス参加を推進し、誠実な当事者であれば誰でも検証プロセスに参加できるようにしていることです。この包括性は、多様な参加と中心的な障害点の減少を通じて、ネットワーク内でより高い回復力を促進することを目的としています。BoLDは現在アルファ・リリースであり、パブリック・テスト・ネットワークにデプロイされている。また、2回の監査も受けている。,大砲

OP-StackのProof of Errorシステムは、ネットワークにおける悪意のある活動に挑戦し、それを軽減するように設計されています。今度のProof of Error VMは重要な改良点となる。FPPはロールアップの状態遷移を調べてL2出力（L1入力）を検証し、L1出力に関する論争を照合する。このモジュラー・アーキテクチャーにより、複数の証明システムとユニークな論争ゲームの独立した開発と展開が可能になり、システムの柔軟性と安全性が大幅に強化されます。

FPVMは、アーキテクチャの中で最も小さく構成可能なユニットであり、FPPから分離されているため、イーサネット・プロトコルの更新に影響されることなく、トランザクションを証明するための命令サイクルを実行できます。Dispute Gaming Protocolは、状態遷移を等分割することでチャレンジメカニズムを編成し、紛争を単一命令の検証に絞り込むことで、L1 EVMでの効率的な証明を可能にする。このシステムは、ZK証明や集約された証明システムなど、さまざまな証明方法を含むマルチ証明フューチャーを推進しています。

3.3イニシア化されたOPスタック、OPinit

OPinitスタックは、Initia L1ブロックチェーンに基づいてMinitia L2をキックスタートさせるために設計されたフレームワークです。 OPinitスタックは、VM磁性に依存しないOptimistic Rollupの構築を支援するCosmosSDKのみを使用して構築されました。OptimismのBedrockインターフェースに非常に近いOptimistic Rollupを構築するのに役立ちます。Initia L1のガバナンスモデルを活用することで、不正の証明に関する紛争を効率的に処理し、信頼性の高いトランザクションの検証と紛争解決を保証します。Bedrockのチャレンジシステムと同様に、ライセンスを持つ挑戦者は未確認のアウトプットを削除できます。さらに、アウトプットの提出者は、L1の申し出によって変更することができます。

OPinitスタックに不可欠な2つの主要モジュール - OPHostとOPChild:

- OPHostモジュールは、InitiaエコシステムのL1オペレーション用です。CosmosのSDK機能を利用してInitiaエコシステムでL1オペレーションを行います。バルクコミット、ブリッジ作成、出力データのプロポーザル、出力削除などのコアアクティビティを容易にするためのさまざまなメッセージタイプとRPCハンドラメソッドが含まれています。

- OPChild モジュールは L2 オペレーションに重点を置き、トークン転送と費用プール管理をサポートするメカニズムを提供します。また、メッセージの実行、トークンの保管場所の決定、L2からL1へのトークンの引き出しを開始するための特定のメッセージタイプとRPCハンドラも含まれており、Initiaアーキテクチャ内のL2機能が向上しています。

3.4太鼓-マルチラウンドシステム

太古は、多重証明システムを使用するデフォルトの楽観的ロールアップです。多重証明システムを使用している。このシステムは楽観的手法とzk証明の使用を組み合わせている。

プロセスはプロポーザーから始まり、プロポーザーはL2トランザクションからロールアップブロックを構築し、イーサ上のL1 Taikoコントラクトに提案します。提案されたブロックは、有効性の証明なしにL1契約に追加される。その後、プローバー（証明者）は、TAIKOトークンを差し入れる必要があるボンドを提供することで、提案されたブロックの有効性に異議を唱える機会を得る。チャレンジ期間内にブロックがチャレンジされなかった場合、そのブロックは有効とみなされ、L1で確定され、プローバーの保証金は返却される。ブロックがチャレンジされた場合、ブロックの有効性を確認するためにzkプルーフが必要となる。正しい証明者（最初の証明者または挑戦者）は、ボンドを返却されるだけでなく、報酬を受け取る。一方、間違った側の保証は没収され、その一部が焼却（burningによる破壊）される。

興味深いことに、Taikoはブロックの約1%がzk証明を必要とすると見積もっており、有効性保証を提供しながら計算オーバーヘッドを削減するのに役立っている。耐障害性を高めるため、TaikoはPLONK、Halo2、SGXといった複数の証明バックエンドをサポートし、潜在的なバグや脆弱性を防いでいる。このアプローチにより、dAppは独自の信頼仮定とセキュリティレベルを設定することができ、ブロックチェーンのスケーラビリティとセキュリティに対するTaikoの貢献を実証しています。

3.5その他-DymensionとRollkit

3.5.1 Dymension

不正防止は、Dymensionエコシステムの構成要素です。ブロックチェーンの状態遷移の完全性を保証するために設計されたDymensionエコシステムのコンポーネントです。RollApp（Rollup in Dymension L1）シーケンサーが状態ルートを公開すると、RollAppフルノードがこれらの遷移を監視します。無効な状態遷移が検出された場合、これらのノードは、不正な状態遷移までのブロック内のすべての状態遷移のリストを収集することにより、一意の不正証明トランザクションを生成します。

ブロックの高さ、トランザクションインデックス、ブロブシェア、ブロブ包含証明、状態証人などの詳細を含むこのトランザクションのコレクションは、検証のためにDymensionに送信されます。コミットされると、Dymensionフルノードはデータを検証し、状態遷移を再計算する。計算された遷移が、公開されたステート・ヒールと異なる暫定ステート・ルート（ISR）を生成した場合、不正証明が検証され、その結果、争われたステートがロールバックされ、レスポンシビリティ・シーケンサーによって没収されます。

Dymensionメインネットの現在の紛争期間は、約12万ブロックに設定されています。現在6秒ごとにブロックを生成しているため、最終処理にかかる時間は約8日です。

3.5.2ロールキット

RollkitのStateful Fraud Proofsは、不正な取引を特定することで、ブロックチェーンネットワークの信頼問題を軽減するのに役立ちます。フルノードとシーケンサーが生成したステートルーツが一致しない場合に使用されます。フルノードは検証のためにネットワーク全体で共有される証明を作成する。不一致が確認された場合、セキュリティの強化と監視の分散化のために是正措置が必要となる。

4今後の展開：問題と解決策

以前は、多くの人が楽観的だと考えていました。zkロールアップがますます製品化され、その安全な相互運用性とより高速な最終決定性という利点がよく知られるようになると、楽観的証明システムの地位が急落するかどうか疑問に思う人もいるでしょう。というのも、楽観的証明システムにおける主要な問題に対処するために、多くの前向きな進展があったからです。

さて、これらの主要な問題とは何か、そして解決策にはどのような可能性があるのかを見てみましょう。

- Operational Centralisation

- High Operational Cost

- Slow final

オプティミスティック・ロールアップ・プロジェクトではOptimistic Rollupプロジェクトでは、シーケンサーの中央集権化は、分散化を目指すシステムにおいて中央集権的な制御と信頼のポイントを持つことに関連する重要な問題である。Optimistic Rollupでは、シーケンサーはトランザクションをソートし、Etherに送信する前にチェーン下でそれらを集約する責任を負う。この中心的な役割は、シーケンサーにかなりのパワーとコントロールを与え、中央集権的なリスクをもたらす可能性があります。

今日、ほとんどのロールアップは中央集権的なシーケンサーを使用しています。

この場合、通常は単一の組織または団体がシーケンサーを実行しますが、これはいくつかの潜在的な問題につながる可能性があります。OP-MainnetやArbitrumを含む現在のロールアップのほとんどは、完全な分散型システムを持っていない。これらは取引パッケージの提出や不正チャレンジシステムへの参加において、中央集権的なエンティティに依存している。しかし、Arbitrumには、シーケンサーがオフラインになったり、悪意のある行為を行った場合に、ユーザーがバイパスする方法が組み込まれている。

最近のブラストのロールバック事件は、集中化の利点と欠点を示す良い例です。この事件は、一元化されたL2ソリューションには適切なユーザー退出戦略がないため、非常にリスクが高いという事実を浮き彫りにしています。これは、ブラストがシャットダウンされ、ハッキングに関連するトランザクションが削除されたときに明らかになった。ロールアップを運営する中央のエンティティは、エコシステム全体に影響を与えることができ、このケースでは6250万ドルの回収に貢献しました。

4.1.2解決策1：許可なく認証する

ArbitrumとOptimismは、Optimisticなロールアップフレームワークの主要な構築者です。Rollupフレームワークのビルダーであり、彼らは現在、Rollupをより分散化するための次のステップとして、パーミッションなしの認証を検討している。両者は今年、認証プロセスをパーミッションレスにするためのアップデートをリリースする予定だ。

- Arbitrum: Arbitrumは、BoLD（Bounded Liquidity Delay）と呼ばれる新しい検証プロトコルによって、パーミッションレスな検証を可能にすることに取り組んでいる。このプロトコルは、資金を拘束して正しいL2状態のアサーションを投稿することで、正直な当事者が検証プロセスに参加することを可能にする。これにより、検証者を管理する中央機関に頼る必要がなくなり、検証者の身元ではなく、状態の正しさに基づいて紛争を解決することができる。

- Optimism: Optimismは、分散型のエラー検証システムに切り替えることで、パーミッションレス検証を可能にすることを目指している。当初、OptimismはOptimism Security CouncilとOptimism Foundationが管理するマルチ署名ウォレットに依存している。さらに分散化を進めるため、Optimismは現在OP Sepoliaでテスト用に配備されているオフチェーンのエラー証明システムであるCannonを導入した。Cannonを使用することで、Optimismは明示的な許可を必要とするシステムから、参加者の誰もが取引検証と紛争解決に参加できるシステムへの移行を試みている。このシステムでは、債券に裏打ちされた出金明細書を提出することで、誰でも検証プロセスに参加することができる。

4.1.3解決策2：シーケンサーの非中央集権化

シーケンサー（ブロックの構築と提案に責任を持つ）の中央集権的な性質は、中央集権化についての懸念を引き起こします。これらの課題に対処するため、ロールアップは単一のシーケンサー・モデルから、ブロックの検証と提案の責任を複数の独立したエンティティに分散させるマルチ・シーケンサー・セットアップへの移行を目指しています。ここでは、シーケンサーの分散化を実現する方法をいくつか紹介します。

- Shared sequencers（共有シーケンサー）：EspressoやRadiusのようなサードパーティのサービスにシーケンシングをアウトソーシングする。

- Distributed Sequencer Technology（分散シーケンサー技術）（DST）：マシンの群れを活用して、ソートタスクを分散させる。DST：分散シーケンサー技術（Distributed Sequencer Technology）。これは、POSバリデーターのために構築されたDVTソリューション（Obol Networksなど）に似ていると考えられます。

異なるロールアップは、分散化、柔軟性、地理的分散の最大化など、特定の使用ケースに応じて優先順位が異なることがあります。例えば、Optimismのような汎用的なロールアップは、より分散化されたアプローチを取るかもしれないが、専用のシーケンサーセット（例えばDST）を使用する。一方、アプリケーションに特化したロールアップ（例えばゲームロールアップ）は、集中化されたモデルを好む傾向があるかもしれないが、信頼性を確保し、ダウンタイムを減らすために共有シーケンサーを使用する。この分野はまだ開発の初期段階にあります。

4.2低コスト-データ可用性とインタラクティブな証明システム

最適化ロールアップでは、保存されたトランザクションが必要です。楽観的ロールアップでは、挑戦プロセスの状態を再構築するために保存されたトランザクションが必要です。これは、楽観的ロールアップの運用コストの大部分を形成する、より高いデータ・ストレージ・コストにつながる可能性があります。しかし、この問題は積極的に研究されており、解決策としては、より多くの圧縮技術を適用したり、alt DA（代替データ利用可能性）を使用したりすることが挙げられる。さらに、インタラクティブな証明システムは、チャレンジの計算集約度がはるかに低いため、チャレンジのコスト削減に役立ちます。

4.2.1解決策1: 低コストのDA

楽観的なロールアップは、イーサネット・ブロブを効果的に活用し、その他のCelestia などのデータ可用性 (DA) ソリューションを効果的に活用して、パケット・データ公開の取引に関連する高コストに対処しています。

イーサネットの場合、楽観的ロールアップは以前、取引データをcalldataとしてメインネットに公開していましたが、これは大きなコストでした。しかし、Dencunのアップグレードでは、ブロブと呼ばれる新しいデータ保存形式を使用するようになり、総コストを90％以上削減することができました。

イーサネット独自の進化を利用するだけでなく、楽観的ロールアップもまた、イーサネットの進化を利用しています。イーサネット独自の進歩を活用するだけでなく、楽観的なロールアップは、AvailやCelestiaといった他のデータ可用性ソリューションとも統合しています。トランザクション・パケット・データをCelestiaにオフロードすることで、optimistic rollupはイーサネットのよりコストのかかるストレージへの依存を減らし、データ配信に関連するコストをさらに削減することができる。この統合により、ロールアップはコストを管理しながら、高レベルのスループットとトランザクション速度を維持することができます。

オプティミスティック・プルーフ・システムを使用するロールアップが増えるにつれ、alt DAスペースは現在ますます注目を集めています。より多くのロールアップがリリースに向けて準備されるにつれて、alt DA分野も大幅に強化されるでしょう。現在、DAは運用コストのボトルネックでもスケーリングのボトルネックでもありません。

4.2.2解決策2：インタラクティブな証明システム

楽観的なロールアップでは、トランザクションが不正であると疑われる場合、ネットワーク上の挑戦者は挑戦することができます。ネットワーク上の挑戦者は出力ルートの妥当性に挑戦できる。チャレンジ期間中、取引の不正を証明するために不正の証拠を提供しなければならない。取引が本当に不正であることが証明された場合、その証明はチェーン上で検証され、取引は無効となる。このアプローチにより、オンチェーンでの検証が必要なのは争いのある取引のみとなり、ほとんどの取引をオフチェーンに保つことができる。

対話型証明システムは、取引が不正であると疑われる場合、参加者が不正証明を生成して提出するよう呼びかける。ロールアップを管理するスマートコントラクトは、シーケンサーによって提出されたステートルートに対してこれらの証明を評価します。逸脱が検出された場合、不正な状態は破棄され、システムは以前の有効な状態に復元される。このアプローチは、イーサネット・ネットワークに不必要な計算の負担をかけることなく、効果的な検証を保証する。現在、この計算はオンチェーンで行われており、非常にコストがかかります。Arbitrumでは、チャレンジに必要な計算はオフチェーンで行われ、最終結果はオンチェーンで公表される。しかし、現在のOPTIMISTICのロールアップにはまだ課題がほとんどないため、そのコストは最小限にとどまる可能性が高い。strong>

楽観的ロールアップには、ソフト決定論と高速決定論の2種類の最終決定論があります。ソフト決定性とは、シーケンサーが状態遷移を行い、同時にイーサ上に一括トランザクションをポストしたときの初期状態のことである。この時点でトランザクションは「ソフト決定論的」とみなされ、ロールアップ上のユーザーやアプリケーションは安全にそれに依存することができる。ただし、チャレンジ期間（通常7日間程度）が設けられており、この期間中であれば誰でも「詐欺証明」を提出してバッチの有効性に異議を唱えることができる。チャレンジ期間内に不正証明が提出されない場合、トランザクションバッチはハード決定 性を達成し、ロールバックやチャレンジはできない。通常、ネイティブブリッジは資産を移転するためにハード確定性を必要とします。

ブリッジやマルチチェーンDappsを構築する際、遅いソフト決定性とハード決定性の両方が問題を引き起こす可能性があります。この問題は、より高速な実行とハイブリッド証明システムで対処されています。

4.3.1解決策1：実行の高速化

ソフト決定論の場合、状態遷移を実行し、トランザクションパケットをイーサネットに格納するプロセスが含まれる。実行プロセスは、EVM仕様が並列実行とデータベース最適化をサポートしていないという事実によって制限されている。しかし、MegaETHやHeikoのようなプロジェクトは、楽観的証明システムを使用する並列実行環境を構築している。

さらに、ロールアップは、より短いブロック時間でトランザクションのパケットをより高速に格納しようとしている。アービトルムの場合、250ミリ秒ごと、または設定可能なオービットチェーンでは100ミリ秒ごとにブロックを生成することで、アービトルムは高速なトランザクション確認を保証しています。さらに、アービトルムの設計は、従来の「ブロック構築」アプローチではなく、独自の「ソーティング」モデルを利用することで、トランザクションをメモリプールで待機させる必要性をなくし、より高速な処理を可能にしています。

4.3.2 解決策2：ハイブリッド証明システム

ハイブリッド証明システム、特にZK証明と楽観的ロールアップを組み合わせたものは、良い解決策です。楽観的ロールアップ、ハイブリッド証明システムは、結論の検証に必要な時間を短縮することで、ブロックチェーン取引の最終的な確実性を大幅に向上させます。（OptimismのOPスタックで使用されているような）楽観的ロールアップは、本質的に、挑戦がない限り取引は有効であるという仮定に依存しています。このため、潜在的に無効な取引に異議を唱えるためには、紛争またはチャレンジのウィンドウが不可欠となる。しかしながら、このチャレンジ期間は、信頼できる検証と潜在的なチャレンジに対するサポートを確保するのに十分な長さでなければならないため、トランザクションの確実性の遅延をもたらす。

RISCゼロのzkVM上に構築されたZKブロックプローバーであるZethは、トランザクション自体の詳細情報を明らかにすることなく、トランザクションブロックが正しいという暗号化証拠を提供することにより、トランザクションの即時有効性チェックをサポートします。これによって、OPTIMISTIC ROLLUPに必要な長い紛争ウィンドウへの依存が減り、確定までの時間が大幅に短縮されます。

Zethのようなツールは、トランザクションの順序付けとデータ可用性メカニズムを確実に維持し、チャレンジ期間を潜在的に数日から数時間、あるいは数分に短縮することで、OptimismのようなL2ソリューションの効率を向上させます。ZKMのようなプロジェクトは、Metisのためのハイブリッド証明システムも開発しています。

5-Optimistic Rollup.">Optimistic Rollup入れ替わるのか？

私の考えでは、Optimistic Rollupがすぐに置き換えられることはないでしょう。多くの改良が行われており、単純化のために他のエコシステムでも採用されるかもしれません。今後の投稿では、「ZKプルーフ・システムの現状」をより深く掘り下げ、最近の開発や今後のリリースについて議論し、楽観的ロールアップと比較しようと思う。しかし、Arbitrum OrbitやOP-Stackのようなフレームワークの採用は加速しており、それぞれのエコシステムでより良いインフラやツールがあり、それらの間でより良い連携があればと思います。

私がロールアップの分野で見ている問題の1つは、スケーリングの点です。Sei、Sui、SolanaのようなL1プロジェクトは、ブロックチェーンを大衆がよりアクセスしやすくすることを目的として、信頼性の高い並列トランザクション実行とデータベース最適化のためのインフラを開発しています。現在のロールアップでは、Suiほど大量のトランザクションを処理し、高速な最終決定性を達成することはできないかもしれない。しかし、Fuel Network、MegaETH、Heikoのようなプロジェクトが並列実行を可能にしているため、ロールアップの分野でもすぐに性能向上が見られると期待できる。