ハイブリッド ロールアップの将来はどのようになるのか

ロールアップは、スケーラビリティ ソリューションとして、パブリック ブロックチェーンのスケーリングに大きな可能性を秘めています。ただし、現在、セキュリティ、分散化、ユーザー エクスペリエンス、費用対効果の点で制限と課題に直面しています。これらの制限に対処し、標準化されたツールとサポートのより堅牢なエコシステムを確立することで、ロールアップはより広範なアプリケーションとより優れた開発を実現し、パブリック ブロックチェーンのスケーラビリティに対する永続的なサポートを提供します。

ハイブリッド ロールアップは、この目標に貢献する有望な方法です。ハイブリッド ロールアップは、さまざまなアーキテクチャを組み合わせた新しい概念です。これらは、より強力なセキュリティとユーザーのプライバシー保護を提供しながら、パブリック チェーンのスケーラビリティとパフォーマンスの課題にうまく対処できる可能性があります。

この記事では、パブリック ブロックチェーンを拡張する際にロールアップが直面する課題について説明し、考えられる解決策を探り、ロールアップの将来の見通しを評価します。

既存のロールアップの制限事項

オプティミスティック ロールアップとゼロナレッジ ロールアップ (ZK ロールアップ) は、既存のロールアップ ソリューションの 2 つの主要なアーキテクチャです。ただし、どちらにも独自の制限があります。オプティミスティック ロールアップには不正行為の可能性があるため、ファイナリティ期間が 1 週間ありますが、ゼロ ナレッジ ロールアップはオンチェーン検証に関連する多大なコストがかかるため、よりコストがかかります。前者は満足のいくユーザーエクスペリエンスを提供しませんが、後者は持続可能な費用対効果が低い可能性があります。

また、どちらのソリューションも、セキュリティと分散化の間で難しいトレードオフを伴います。たとえば、オプティミスティック ロールアップには、詐欺的なオペレーターによる出口詐欺のリスクが伴います。また、ZK ロールアップはほとんどが集中化されているため、特定のオペレーターのみがトランザクション バッチと有効性証明を L1 に送信できるため、検閲のリスクが高まります。

オプティミスティック ロールアップ アーキテクチャとゼロナレッジ アーキテクチャの利点を組み合わせたハイブリッド ロールアップは、セキュリティと分散化の間でより適切なトレードオフを実現し、分散化のレベルを維持しながらシステム セキュリティの強化を実現できます。このようなハイブリッド アプローチは、ユーザーと構築者に可能な限り最高のエクスペリエンスを提供する可能性もあります。

さらに、ロールアップの広範な導入には、開発者がロールアップ ソリューションの構築と実装に必要なツールやサポートに簡単にアクセスできる、より包括的なエコシステムが必要です。さまざまなロールアップ ソリューション間の相互運用性と互換性を確保するための標準とガイドラインを確立することも必要です。

ハイブリッド ロールアップの潜在的な利点

新しいソリューションとして、ハイブリッド ロールアップは次の側面を改善できます。

まず、ハイブリッド ロールアップにより、柔軟性と拡張性が向上します。ハイブリッド ロールアップでは、L2 上の単純なマシンの ZK 回路を構築することで、オプティミスティック ロールアップの有効性証明を発行できるようになり、ターゲット マシンのアーキテクチャがシンプルで静的であるため、回路が頻繁に更新される問題が回避されます。この柔軟性により、ハイブリッド ロールアップはさまざまなユースケースや要件に適応でき、大規模なトランザクションを処理するための効率的なスケーリングが可能になります。

次に、ハイブリッド ロールアップは、オプティミスティック プルーフとゼロ知識証明 (ZKP) の利点を組み合わせて、強化されたセキュリティを提供します。オプティミスティック ロールアップは、高パフォーマンスかつ低コストのトランザクション処理を実現しますが、トランザクションの送信後に検証が行われるため、一定のリスクが伴います。一方、ZKP はトランザクションの有効性とプライバシーを保証するため、攻撃者によるユーザー資産の改ざんや盗用が困難になります。これら 2 つのメカニズムを組み合わせることで、ハイブリッド ロールアップはより強力なセキュリティ保証を提供できます。

さらに、ハイブリッド ロールアップにより、必要な信頼性が低下する可能性があります。 ZKP を使用してトランザクションの正しい実行を証明することにより、ハイブリッド ロールアップは検証ノードの誠実さへの依存を減らすことができます。ユーザーは ZK 回路の正しさを信頼するだけで済み、検証ノードを信頼する必要がなくなります。

実装の課題

ただし、ハイブリッド ロールアップの実装には課題がないわけではありません。ここでは主なものを 2 つ紹介します。

まず、実行層を単純なマシン アーキテクチャ (単純化された仮想マシン) にコンパイルするには、多くのエンジニアリング作業と研究作業が必要になる場合があります。コンパイル後は、コードが簡素化された仮想マシン上で正しく実行でき、元の実行層との一貫性が保たれていることを確認する必要があります。これを達成するには、コンパイラの最適化、適切なマシン アーキテクチャの発見などの技術的な問題に対処する必要があります。これらの問題が適切に解決された場合にのみ、柔軟性と拡張性を提供できるハイブリッド ロールアップ モデルを構築できます。

第 2 に、ゼロ知識証明の実装には膨大なデータ処理と計算が必要となり、ハイブリッド ロールアップのパフォーマンスとスケーラビリティに影響を与える可能性があります。ハイブリッド ロールアップは、有効性証明を使用してオフチェーン状態遷移の正確さを確認します。このプロセスには、大量の証明データの生成と検証が含まれます。ハイブリッド ロールアップが良好な効率とスケーラビリティを実現できるように、実際のネットワーク条件でこれらの証明のリアルタイムの生成と検証を確実に行えるようにするには、証明の生成と検証のアルゴリズムを最適化する必要があります。これらの困難を考慮すると、ハイブリッド ロールアップは、現在のテクノロジ レベルでの特定のユースケースに最も適しています。以下に、ハイブリッド ロールアップが適合すると思われる 2 つの使用シナリオを示します。

まず、大規模なトランザクションの処理です。実行層を簡素化されたマシン アーキテクチャにコンパイルすることにより、ハイブリッド ロールアップは、低遅延の確認で多数のトランザクションを効果的にバッチ処理するために必要な柔軟性と拡張性を獲得します。大規模なトランザクション処理のニーズを満たすことができます。

2 番目は、プライバシー保護の要件が高いアプリケーションです。オフチェーン実行の検証に ZKP を採用すると、ハイブリッド ロールアップでトランザクション データのプライバシーを保護できるようになります。取引そのものに関する情報を第三者に漏らすことなく、取引の正当性を証明できます。これにより、ハイブリッド ロールアップは、金融取引や身元確認など、プライバシー保護の要件が高いアプリケーション シナリオに適したものになります。

要約すると、実行層を簡素化された仮想マシンにコンパイルしたり、データ処理と計算の負担を克服するためにプルーフ生成と検証アルゴリズムを最適化したりするなどの分野で技術的な課題に直面していますが、ハイブリッド ロールアップは、特定のアプリケーションのニーズを満たすように独自に調整されています。大規模なトランザクションを処理する場合や、高度なプライバシー要件がある場合。技術の進歩とより多くのソリューションの出現により、ハイブリッド ロールアップの適用範囲はさらに広がるでしょう。

ロールアップの未来

ハイブリッドロールアップはロールアップの将来の方向性と考えられていますが、その成熟度は 2 つの主流のロールアップスキームのさらなる発展に依存します。

• 楽観的ロールアップ— スループットを向上させ、コストを削減するには、トランザクションの確認および完了プロセスを改善する必要があります。これには、効率を高めるための状態管理、トランザクション提出、紛争解決メカニズムにおける革新が含まれます。これらの改善により、オプティミスティック ロールアップはパフォーマンスと費用対効果の点でハイブリッド ロールアップを上回ることができる可能性があります。

  
  

• ZK-Rollups — ゼロ知識テクノロジーが発展するにつれて、ZK-Rollups のパフォーマンスとスケーラビリティは、より効率的な証明アーキテクチャ、よりコンパクトな証明サイズ、より高速な検証アルゴリズムやその他の革新によって向上する必要があります。これらの改善により、ZK ロールアップの検証プロセスはより効率的かつ高速になり、パフォーマンスと検証効率の点でハイブリッド ロールアップの潜在的な競合相手になります。

ハイブリッド ロールアップの出現により、より多くのプロジェクトや開発者がロールアップ エコシステムの構築に参加するようになるだろうと私たちは考えています。柔軟性とスケーラビリティが向上したハイブリッド ロールアップは、さまざまなユース ケースや分野でより多くの可能性を提供します。たとえば、DeFi では、ハイブリッド ロールアップの高性能と低コストの利点を活用して、より複雑な金融プロトコルとスマート コントラクトの構築を可能にすることができます。

以下に、ハイブリッド ロールアップが役立つと考えられるいくつかの分野を示します。

1. クロスチェーンの相互運用性: ハイブリッド ロールアップは、さまざまなパブリック チェーン間での相互運用性を提供できます。ハイブリッド ロールアップをブリッジ層として使用することにより、安全かつ効率的な資産転送と情報交換をさまざまなチェーン間で実現できます。これにより、複数のチェーン間のコラボレーションと価値の流れが促進され、既存の障壁が打ち破られます。ハイブリッド ロールアップを通じて、イーサリアムと他のパブリック チェーン間のシームレスな相互作用とより高度な資産構成が可能になり、潜在的な投資機会となる可能性があります。

   
   

2. コンプライアンスとプライバシー保護: ハイブリッド ロールアップは、2 つのロールアップ スキームの長所を組み合わせたものです。使用されている ZKP テクノロジーの利点を活用して、トランザクション データのプライバシーを保証し、検証可能なトランザクション実行を提供できるようになります。したがって、トークン化された現実世界資産 (RWA) や、コンプライアンスとプライバシー保護に対するより高い要件を持つ機関ユーザーなどのセクターに、コンプライアンスとプライバシー保護のソリューションを提供するために使用できます。

   
   

3. コミュニティ ガバナンスとコンセンサス メカニズムの革新: ハイブリッド ロールアップの開発により、コミュニティ ガバナンスとコンセンサス メカニズムのさらなる革新が促進されます。ハイブリッド ロールアップを実装することで、パブリック チェーン コミュニティは高度な分散化とセキュリティを維持しながら、より高いスループットとより低いコストを達成できるようになり、最終的にはさまざまな DAO のニーズに合わせてコミュニティ ガバナンスとコンセンサス メカニズムの改善と実験が行われる可能性があります。

   
   

4. インフラストラクチャと開発者ツールのサポート: ハイブリッド ロールアップの開発に伴い、より多くのインフラストラクチャと開発者ツールが登場すると予想されます。開発者は、ハイブリッド ロールアップの展開と管理のためのツールとプラットフォームを構築し、開発プロセスを簡素化し、より良いユーザー エクスペリエンスを提供できます。これにより、ハイブリッド ロールアップの採用がさらに促進され、開発者により多くの機会とリソースが提供されます。

結論として、ハイブリッド ロールアップは、パブリック チェーン エコシステムのスケーリング、クロスチェーンの相互運用性、コンプライアンス、プライバシー保護だけでなく、コミュニティ ガバナンスとコンセンサス メカニズムの革新とインフラストラクチャと開発者ツールの成熟において有益な役割を果たすことが期待されています。ハイブリッド ロールアップは、開発が進めば進むほど、L1 と L2 のパフォーマンスと使いやすさの向上を推進する重要な原動力となるでしょう。