次期イーサリアム・アップグレード：ブロブスペースの基礎

このインタビューでは、EIP-4844（プロト・ダンクシャーディング） (opens in a new tab)で導入されたイーサリアムのブロブスペースというリソースについて取り上げます。イーサリアムの研究者であるDomothy氏が、BanklessのポッドキャストでDavid Hoffman氏およびRyan Sean Adams氏とともに、ロールアップ中心のロードマップの歴史、ブロブの技術的な仕組み、そしてブロックスペースとブロブスペースを分離することの経済的な影響について解説します。

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ブロブスペースの紹介 (0:00)

Ryan Sean Adams: インターネットマネーとインターネットファイナンスのフロンティアを探求するBanklessへようこそ。ここでは、始め方、上達の仕方、そして機会を先取りする方法を紹介します。David Hoffmanとともにお届けし、皆さんがより「バンクレス（銀行に依存しない状態）」になるためのサポートをします。ブロックチェーンはブロックを売るものだとよく言いますが、まもなくイーサリアムはブロックだけでなく、ブロブも売るようになります。

David Hoffman: その通り、ブロブです。マージ以来となるイーサリアムの最大リリースまであと数ヶ月に迫っていますが、これがもたらす影響を完全に把握している人はまだいないと思います。しかし、これは非常に大きなものになります。イーサリアムは販売する新しいプロダクトを手に入れます。それはブロブスペースと呼ばれ、ブロックスペースに追加されるものです。レイヤー2 (L2) でのトランザクションのコストはゼロに近づこうとしています。ETHのガスとバーンの経済学は永遠に変わろうとしています。私たちはこのアップグレードを、ブロブスペース・アップグレード、EIP-4844、プロト・ダンクシャーディングと呼んでいます。ブロブスペースについて知っておくべきことすべてを網羅したいと思います。

Ryan Sean Adams: ここでのポイントはいくつかあります。1つ目は、ブロブスペースとは何かについて説明します。2つ目は、私たちが実際にどのようにしてここに至ったのか、つまりこのロールアップ中心のロードマップの歴史について振り返ります。3つ目は、経済学について見ていきます。これがイーサリアムの経済学、ETHの価値蓄積、そして資産としてのETHにとって何を意味するのか。David、なぜこのエピソードがあなたにとって重要だったのですか？

David Hoffman: あなたと私が本当に大好きな会話の分野があるとすれば、それは暗号技術と経済学の交差点、つまり数字と経済的な現れのようなものだと思います。私はこれらのプロトコルをいじるのが大好きです。

Ryan Sean Adams: ええ、それが私たちの愛の言葉ですね。

David Hoffman: 私たちはEIP-4844について話し、プロト・ダンクシャーディングについても話してきました。これらは同じものです。これまで様々な形で何度か定義してきました。しかし、ウサギの穴に頭から飛び込んで、経済的な側面に対する答えを出して反対側から出てくるような、積極的な深掘りをしたことはありませんでした。技術的なレベルでデータ可用性をスケーリングすることに成功しました。これはプロトコルの改善です。しかし、それがイーサリアムの市場側とどのようにつながるのでしょうか？1つの市場が今、2つに分割されようとしています。ブロックスペースとブロブスペースは、イーサリアムのブロック内に含まれる2つの異なる独立した市場になります。

それはイーサにとって何を意味するのでしょうか？これらの周りに発生する市場にとって何を意味するのでしょうか？それぞれの需要と供給の均衡は、どのようにお互いを押し引きするのでしょうか？これはレイヤー2のスケーラビリティに何をもたらすのでしょうか？レイヤー2上の経済的なユースケースに何をもたらすのでしょうか？まずは基本から始めますが、その後、この会話の経済的な側面へとウサギの穴の反対側から顔を出してみるつもりです。

ゲストのDom、別名Domothyをお迎えしましょう。彼はイーサリアム財団の研究者であり、EIP-4844（本日のテーマ）、完全なダンクシャーディング、MEVバーンなど、今後予定されている重要なイーサリアムのアップグレードの研究開発に取り組んでいます。

ロールアップ中心のロードマップの歴史 (10:00)

Ryan Sean Adams: さてDom、私たちがどのようにしてブロブスペースにたどり着いたのかを完全に理解するためには、イーサリアムのロードマップの全体像を理解するために記憶をたどる価値があると思います。なぜなら、それはブロブとブロブスペースという非常に論理的な結論に達したからです。少し振り返ってもらえますか？というのも、ある時期には、イーサリアムのロールアップ中心のロードマップというものは存在していませんでした。実行シャーディングと呼ばれるものがありましたが、実際には実現しませんでした。ブロブスペースの完全なコンテキストを本当に理解するには、イーサリアムのロードマップの歴史のどの時点から始めるのが適切でしょうか？

Domothy: もちろんです。イーサリアムがローンチされる前から、それをどのようにスケーリングするかについての考えはすでにありました。すべてのノードがすべてを実行する単一のブロックチェーンでは不十分であることは、当時から誰もが知っていたからです。そのため、当初はシャーディングに関するさまざまなアイデアがありました。実際に仕様を策定しようとした最初の試みは、実行を伴うシャーディングでした。これは基本的に、たとえば64の異なる独立したチェーンがあり、それらが相互に通信しようとするものです。しかし、それは難しいことがわかりました。多くの複雑さが伴うからです。

それはいくつかのフェーズに分けられました。まず、ビーコン・チェーンをローンチし、次にそれを現在の実行レイヤーと実際にマージする方法を考えます。その後、フェーズ1を行います。これはデータシャーディングのみで、実行は伴わず、データを含む小さなブロックチェーンです。そして、実行シャーディングを行う方法を考えます。進めながら解決していくことが多かったのですが、後で後悔するようなことをしてブロックチェーン全体を壊してしまわないように、安全に進められました。なぜなら、そこには非常に多くの経済活動が存在するからです。

David Hoffman: 実行シャーディングについて詳しく説明すると、それはバリデーターをブロックチェーンの異なるシャードにランダムにシャッフルするもので、各シャードは本質的にビーコン・チェーンと並行して実行される独自のミニブロックチェーンになります。今日私たちが持っているロールアップと少し似ているように聞こえますが、ここでの違いは、イーサリアムのシャードが実際にはレイヤー1プロトコルの一部であるということです。レイヤー1プロトコルがシャードとは何かを決定するのに対し、ロールアップは分離されています。元々は、イーサリアムのレイヤー1プロトコルによって運用、管理、生成されるこれらのシャードが64個になる予定でした。私の説明は正しいでしょうか？

Domothy: その通りです。ロールアップとデータシャーディングを使用してこのように実行のスケーリングを実現するのはより間接的ですが、研究の観点から見ると一種のチートコードのようなものです。なぜなら、イーサリアムのレイヤー1が実行すべきことや心配すべきことがはるかに少なくなるからです。残りはロールアップにオフロードされますが、私の見解では、これは元の計画よりも優れています。状態がスポンサーとなるシャードの元の計画では、すべてが同じでした。同じブロックチェーン、同じEVM、同じトレードオフです。しかし今では、その代わりに、最高の環境とトレードオフを得るためにロールアップ同士を競争させることができます。超高度なセキュリティよりも超高速を好む場合は、別のロールアップを利用できます。レイヤー2には選択肢、イノベーション、そして競争があります。

Ryan Sean Adams: イーサリアムが存在するモジュラーな世界について触れておきましょう。コンセンサス・レイヤー、データ可用性レイヤー、そして実行レイヤーがあります。コンセンサス・レイヤーは何が真実か、つまりブロックの順序を定義します。データ可用性レイヤーは何が起こったか、つまりデータレイヤーです。外側のレイヤーは実行であり、現在アクティビティが行われている場所です。元々、イーサリアムはメインチェーン上でこれら3つすべてを組み合わせていました。

現在、ロールアップ中心のロードマップで行っているのは、メインチェーンからこれらのロールアップへと実行をシャーディングすることです。しかし、ロールアップがイーサリアム・メインネットと同様の保証で完全に保護されるためには、データをイーサリアム・メインネットにポストし戻す必要があります。それを行う際、現在はブロックスペースを消費し、多額の費用がかかります。プロト・ダンクシャーディング（EIP-4844）の理由は、経済学がロールアップにとって非常に有利な方向に変わるからです。Dom、何か付け加えることはありますか？

Domothy: 付け加えるとすれば、現在のデータ可用性はより暗黙的であり、トラストレスな検証に帰結するということです。私たちは、誰もが自分でチェーンを検証できるようにしたいと考えており、中間に「私を信じて」と言うような第三者を置く必要がないようにしたいのです。それがボトルネックです。すべてを検証できる必要があり、それは暗黙のうちに、状態遷移をチェックするためにデータが利用可能である必要があることを意味します。

2020年後半に、人々はロールアップが信じられないほど優れ、人気を集め始めていることに気づきました。そして、実行シャーディングを必要とせずに実行のスケーリング問題を解決してくれました。レイヤー1マキシマリストになろうとするのではなく、ロールアップのエコシステムを採用することで、ロールアップは独自のトレードオフを行い、独自のブロックチェーンを立ち上げ、斬新なことを実験できるようになります。イーサリアムは検証を処理します。それがブロックチェーンの核心です。

ブロブスペースとは何か？ (30:00)

Ryan Sean Adams: では、現在の状況について教えてください、Dom。イーサリアムのレイヤー1のブロックスペースを使用し、誰もが検証できるように状態データをポストするために高いガス代を支払っている多くのロールアップがあります。それで、Dom、ブロブとは何ですか？

Domothy: ブロブは単なるデータの一部です。具体的には、本質的に大きな生の数値配列です。現在のイーサリアム上のブロブは、約128キロバイトの固定サイズです。これは、レイヤー1に送信するトランザクション（ブロブを運ぶトランザクションとして知られています）に添付された単なる生データです。

ここでの重要な設計上の制約は、イーサリアムのレイヤー1のEVM（イーサリアム仮想マシン）、つまり実行エンジンが、ブロブ内のデータにアクセスできないということです。標準的なブロックでは、コールデータのようなデータは、システムがどの関数が呼び出されているか、どのお金が移動しているかを確認し、状態の変化を検証することに関与します。EVMはそれらすべてにアクセスします。しかし、レイヤー2のスケーリングが、まさにオフチェーンの検証者が計算を行えるようにロールアップのデータをポストすることを含むのであれば、イーサリアムのレイヤー1は機能的にそれを実際に見て実行する必要はありません。

それは本質的に封印されたパッケージです。レイヤー1はそれを受け取り、物理的にダウンロードしたい場合は誰もが中を見るアクセス権を持つことを保証しますが、メインのイーサリアム処理実行レイヤー自体はデータを積極的に読み取って計算することはありません。EVMでデータを読み取って計算していないため、ノードに要求される処理リソースは根本的に少なくなります。だからこそ、はるかに安価なのです。

David Hoffman: つまり要約すると、ブロックスペースは計算、状態の実行、ロジックの保存に関心があります。ブロブスペースはデータ可用性にのみ関心があります。レイヤー1は、誰がこれらのブロブに何をポストするかは気にしません。関心があるのは、これらのブロブを受け取り、指定された可用性ウィンドウの間保持することだけです。そうすることで、関心のある当事者（ロールアップのシーケンサーやユーザーなど）がそれらを取得し、データが悪意を持って隠蔽されていないことを検証し、次に進むことができるからです。

Domothy: その通りです。そして、ブロブのもう1つの重要な特性は、一定期間（現在は約18日間）経過すると自動的にプルーニング（削除）されることです。プルーニングされる理由は、トラストレスな検証を保証するためには、特定のチャレンジ期間内にロールアップの状態に関するファイナリティとコンセンサスを証明するためにのみ、個人がそのデータを利用できる必要があるからです。今日のトランザクションを検証するために、2年前のブロブを保持している1000個のノードは必要ありません。期間が終了すると、イーサリアムのノードからは取得できなくなり、履歴プロバイダー、インデクサー、またはロールアップ独自のブロックエクスプローラーから取得することになります。イーサリアム上のストレージは永久に非常に高価です。ストレージ要件をなくすことで、ノードオペレーターのハードドライブを破壊することなく、ブロブのスループットをスケーリングできるようになります。

経済学と完全なダンクシャーディング (55:00)

Ryan Sean Adams: 4844が第一歩、つまり私たちがプロト・ダンクシャーディングと呼んでいるものであることはわかっています。これによりブロブのフォーマットと独立した手数料市場が確立されますが、ブロックあたりの実際の目標ブロブ数は、最初は非常に安全になるように制限されています。完全なダンクシャーディングに向けてスケーリングしていくと、これはどのようになるのでしょうか？

Domothy: 現在、EIP-4844の下では、基本的にブロックあたり3つのブロブを目標としており、ハードリミットの最大値は6つです。これにより、アップグレード直後のレイヤー1での絶対的な最大データスループットが制限され、継続的な本番環境で機能がどのように動作するかを確認する間のネットワークへのストレスを防ぎます。

完全なダンクシャーディングはこれを劇的にスケーリングします。データ可用性サンプリング (DAS) へと移行するのです。DASを使用すると、フルノードはデータが利用可能になったことを検証するために、すべてのブロブを個別にダウンロードする必要がなくなります。ブロブデータの小さな断片を統計的にサンプリングできるようになります。統計的サンプルが利用可能であることが証明されれば、攻撃者がデータを隠している数学的確率は事実上ゼロ（10億分の1の確率など）に近づきます。ブロブ全体の完全なダウンロードを必要としなくなれば、ブロックあたりのブロブ容量を2桁以上にスケーリングできます。

David Hoffman: これにより、イーサリアムのブロック内に分割された手数料市場が生まれます。現在、レイヤー2のロールアップは、イーサリアムのブロック内の同じブロックスペースリソースをめぐって、ユニスワップやOpenSeaのトレーダーと競争しなければなりません。しかし、これらは根本的に異なる使用パターンです。イーサリアムL1でNFTのミントが熱狂的に行われると、ガス代が急騰し、データ状態をポストしようとするレイヤー2のロールアップは、必要なセキュリティ義務を果たすためだけに突然高騰する事業経費に直面することになります。

2次元の手数料市場、つまり本質的にブロブが走るための独立した別の道路があれば、イーサリアムL1でのそのNFTミントは同じように実行ガスを急騰させますが、ブロブスペースは一切使用しません。ブロブはまったく混雑しないままであり、事実上数ペニーのコストで済みます。メインチェーンでの数百万ドル規模のNFTミントは、ArbitrumやOptimismでトランザクションをファイナライズする経済的コストにまったく影響を与えません。

Domothy: はい、それらは完全に切り離されています。そしてその逆もまた真です。レイヤー2のスループットが急激に上昇し、何千ものロールアップが稼働してブロブスペースが混雑した場合、その結果としてブロブの基本料金が急騰しても、イーサリアム・メインネットで単純なトランザクションを行うコストには影響しません。ブロブの基本料金はEIP-1559の基本料金とまったく同じように機能しますが、独自の次元で機能します。そして、先ほどのバーンに関する質問についてですが、はい、ブロブ手数料はブロブスペースのデータ包含の支払いとしてバーンされるETHを生み出しますが、これはブロックスペースの基本料金のバーンとは完全に別物です。

イーサリアムのスケーラビリティの未来 (75:00)

Ryan Sean Adams: 4844のリリース時に具体的に何が起こるのかについて触れたいと思います。当初は、ブロブの容量が突然解放されたとき、その正確なマイクロ秒の時点ではそれを完全に満たすだけのロールアップの需要はないだろうという非常に高い予想が明らかにあります。ローンチ時のブロブスペースは、ほとんど滑稽なほど安くなるでしょう。しかし、誘発需要の法則というものがあるのではないでしょうか？信じられないほど安価なリソースがあれば、そのリソースを消費するアプリケーションの量は爆発的に増加します。

Domothy: 最初の移行により、レイヤー2の手数料は本質的にほぼゼロにまで下がります。なぜなら、現在高価なブロックスペースをめぐって競争しているすべての既存のロールアップが、ほぼ空の巨大なブロブスペースのプールへとシームレスに移行するからです。これはレイヤー2ネットワークにとって大規模かつ瞬間的なマージンの拡大であり、4844の新しい証明ロジックを統合した瞬間に、ユーザーに直接還元されることになります。

しかし、あなたの言う通りです。安価なブロックスペースは、高速なアプリケーション設計を促進します。データの永続化のオーバーヘッドがなくなったことで、1ペニーの何分の一かのコストで何百万ものマイクロ状態遷移を生成するオンチェーンゲームを突然構築できるようになれば、標準的な制約の下では不可能だった、まったく新しい分類のアプリケーションが経済的に実行可能になります。

これは、ETHがどのように価値を蓄積するかという点で、興味深い経済的ダイナミクスを生み出します。ほぼ無料のデータ可用性上で実行される新たに可能になったアプリケーションによって、レイヤー2のトランザクションが10倍や100倍に爆発的に増加した場合、その集約されたボリュームは最終的にブロブスペースをめぐって競争し始めます。そうなると、市場が均衡に達するまでEIP-1559のブロブ基本料金は自然に上昇し、レイヤー2のユーティリティを拡大しながらETHをバーンするという、複利的な継続ループが生まれます。

David Hoffman: それは、ロールアップ中心のロードマップの成功と成熟を表しています。モノリシックな実行環境としてのイーサリアムは、スループットを直線的にスケーリングすると分散化の使命が破壊されるという壁にぶつかりました。ロールアップは実行のボトルネックを回避する方法を提供しましたが、依然としてレイヤー1のデータのボトルネックに縛られていました。ロールアップが実行のボトルネックを解消したのと同じように、ブロブスペースはデータのボトルネックを解消します。このアップグレードが出荷されると、イーサリアムは単一のトランザクションの処理から、検証済みの実行ネットワークの処理へと完全に移行します。

Ryan Sean Adams: タイムラインをまとめると、EIP-4844は楽観的に見て年末か来年初めに登場し、その後の開発サイクルで完全なダンクシャーディングが続きます。これはまさに、イーサリアムが地球上の人々をオンボーディングするために必要なインフラの足場であり、現実世界で稼働するまであと少しのところまで来ています。Dom、ネットワークにとってのこの大規模な解放について解説していただき、ありがとうございました。

Domothy: お招きいただきありがとうございました。