最初のスマートコントラクトブロックチェーンであるイーサリアムは、設計上モノリシックでした。つまり、独自の実行、決済、コンセンサス、およびデータの可用性を管理します。長年にわたり、新しい分散型アプリケーションが開発され、ブロックスペースの需要が増加しました。ブロックスペースの需要が供給を上回ると、可用性が制限されるため、潜在的なアプリケーションの範囲が制限され、実用性と広範な普及に重大な障害が生じます。

この制限はスケーラビリティのトリレンマと呼ばれ、簡単に言うと、最適なスケーラビリティを達成するために最大限の分散化やセキュリティを同時に実現できるパブリックブロックチェーンはないという考えです。スケーラビリティのトリレンマの制限を克服するために、重要な機能を解決するために最適化されたコアコンポーネントをアウトソーシングする方法としてモジュール化が登場しました。

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モジュール式ブロックチェーンの理論は役割の特化に重点を置いています。これは、実行やデータの可用性などの従来のブロックチェーン機能を特殊なネットワーク全体に分散させることを提案しています。これらの機能を単一のL1から個別のレイヤーにセグメント化することで、ブロックチェーンを特定の領域で最適なパフォーマンスが得られるように調整でき、カスタマイズ、効率、必要に応じて分散化、セキュリティ、スケーラビリティを大幅に向上させることができます。

多様なユースケースを考慮すると、これらの機能は異なる場合があります。モジュラーネットワークは、オラクル価格フィードのプッシュ、ゼロ知識証明サービスの提供、利用可能なデータの作成、または基盤となる別のブロックチェーン上でのよりスケーラブルな実行層の有効化に特化することができます。

暗号通貨業界におけるモジュール化の必要性

イーサリアムは、モジュール化された世界への段階的な変革を体現しています。このチェーンは、ビットコインの足跡をたどって、モノリシックなデザインで最初に開始されました。レイヤ2であるArbitrumは、スケーラビリティに必要な集中的な計算をオフチェーンに分離しながらオンチェーンに戻すというロールアップの成功事例を表しています。リソース効率とロールアップを使用したトランザクション処理の低コスト設計のおかげで、さらに多くのプロジェクトがこの設計を採用しています。

それだけではありません。開発者がモジュール性の価値を認識し、その価値を引き出すのに役立つネットワークが増加しています。Celestiaは、データ可用性(DA)をイーサリアムに保存するための多大なコストという明らかな問題を解決する好例です。ロールアップによりスループットが向上しますが、最終的には決済層のストレージコストに依存するため、トランザクションのコストは依然として比較的高くなります。この問題の解決策は、代替のDAレイヤーを提供することです。

単一のモノリシック設計では、トレードオフなしに今日のブロックチェーンの需要を満たすことはできないという認識が、この分野がモジュール化に向かって進んでいる理由です。イーサリアムはスマートコントラクトを備えた最も安全なブロックチェーンですが、トランザクションの処理やガス料金に関してさまざまな欠点に直面し続けています。

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ブロックチェーンのアーキテクチャ上の課題を解決することに加えて、新しいユースケースを実現し、Web3の採用を推進するには追加のサービスが必要であることが明らかになりつつあります。このようなアドオンサービスの例には、いくつか例を挙げると、Oracleサービス、分散型RPC、ZK証明者ネットワーク、AIなどが含まれます。ただし、追加のオーバーヘッド、ハードウェア要件、または技術的な非互換性のため、ブロックチェーンはこれらのサービスをネイティブにサポートできません。モジュラーアーキテクチャの構成可能な性質を考慮すると、ブロックチェーン自体がすべてをサポートする必要はなくなり、レゴのようにすべてをプラグアンドプレイにすることができます。

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一例として、このスペースが今後も取り組み続ける未解決の問題の1つは、機密保持に関するものです。現在広く採用されているブロックチェーンのほとんどは透過的であり、ゼロ知識証明(ZKP)や完全準同型暗号化(FHE)などの暗号化手法を利用する場合、バリデーターにリソースを大量に消費するハードウェアを必要とせずにオンチェーンの機密性を追加することはできません。

既存の4つのブロックチェーンレイヤー(実行、決済、データ可用性、コンセンサス)を超えて、既存のdApp上の機密性レイヤーは、透明なブロックチェーン上では実現不可能なまったく新しいユースケースを可能にする重要な欠落部分です。Incoは、基本プロトコルを変更せずにイーサリアムやその他のブロックチェーンに完全準同型暗号化(FHE)を導入することにより、第5層である機密コンピューティングとして機能するモジュール型プロトコルの一例です。

現在、モジュラープロトコルが注目を集めており、分散化の普及により、Web3での構築の標準になる可能性があります。この規格は間違いなく、モノリシックチェーンの垂直統合アプローチを破壊し、異なるモジュラースタックを作成するために一致させることができる特定のレゴブロックを活用するでしょう。これは、プロジェクトがすべてを実行しようとするのではなく、特定のニーズに必要なモジュールを使用することを意味します。

これにより、ネットワークはセキュリティのためにイーサリアム、実行環境としてMove、データ可用性のためにCelestia、機密コンピューティングのためにIncoに依存できるため、無限のスケーラビリティが解放されます。最終的な目標は、異なるエコシステムモジュールが共存し、一緒に成長することです。

ブロックチェーン技術の状況は、2024年以降のモジュラーアーキテクチャの出現により大幅に拡大する準備が整っています。これらの新しいブロックチェーンは、決済、コンセンサス、機密保持、データ可用性(DA)、実行などの典型的な機能の少なくとも1つを別の異なるブロックチェーンフレームワークに委任します。