イントロ

多数のレイヤー1、レイヤー2、レイヤー3の導入により、ブロックチェーンのランドスケープがますます複雑になるにつれて、この多様なエコシステムをナビゲートすることは、ユーザーにとって手ごわい課題になっています。複数のチェーンにまたがるセグメンテーションは、トランザクション、資産管理、ユーザーインタラクションを複雑にし、多くの場合、まとまりのない非効率的なエクスペリエンスをもたらします。本レポートでは、NEAR Protocolが開発した革新的なソリューションに焦点を当て、これらの課題を探ります。NEARのチェーン抽象化へのアプローチは、根底にある複雑さを抽象化する統一されたシームレスなインターフェースを作成することで、異なるブロックチェーン間でのユーザーインタラクションを簡素化することを目指しています。Web3のユーザーエクスペリエンスを向上させるNEARの取り組みとその可能性を強調することで、このような進歩がマルチチェーンの負担を大幅に軽減し、よりアクセスしやすくユーザーフレンドリーなブロックチェーン環境を育む方法を強調することを目指しています。

Web3におけるMulti-chain UXの課題

過去約7年間の暗号空間の進化とスケーリング戦争は、「新しい常識」をもたらしました。これには、数百のL1、L2、さらにはL3が含まれています。これらの進歩により、安価なブロックスペースへのアクセスが民主化されました（セキュリティのトレードオフはさまざまですが）、しかし、複数のチェーンを航行し、ガス手数料を管理し、ブリッジ/ラップトアセットを使用する必要があるため、ユーザーエクスペリエンスに複雑さが導入されました。端的に言えば、複数のチェーンでdAppsとやり取りする現在のユーザーエクスペリエンスは手間がかかり、コストがかかり、直感的ではありません。

今日のマルチチェーンの世界では、ユーザーは基本的に複数のインターフェースをナビゲートし、プロトコル全体で資産を管理するために繰り返し取引を行う必要があります。このセグメンテーションはユーザーエクスペリエンスを複雑にするだけでなく、経済的な非効率性を導入し、ユーザーに負担をかけています。

例えば、暗号ウォレットユーザーのかなりの部分は、「0x」で始まる一意の42文字の英数字の文字列で識別される外部所有アカウント(EOA)を介して操作しています。この文字列は秘密鍵として機能し、アカウントへのアクセスと管理に不可欠です。ブロックチェーン技術の(一般的な)セキュリティモデルでは、従来のWebプラットフォームのようにパスワードの回復が許可されていないため、ユーザーにとっての主な課題はこれらのキーの管理です。ユーザーが秘密鍵を紛失したり忘れたりすると、償還請求することなく、アカウントとその中の資産にアクセスできなくなります。現在、ユーザーが 2 つ、4 つ、または 10 の異なる互換性のないチェーン間で取引する場合、それらすべてのアドレスの秘密鍵を管理する必要があります。

ブロックチェーン上のすべてのインタラクション、資産の購入やNFTの発行など、別々のトランザクションが必要です。このプロセスは時間がかかり、追加のガス手数料が発生し、課税対象となる可能性が高く、迅速なデジタル環境での重要な抑止要因となります。ブロックチェーン技術の進歩により、これらのプロセスを効率化することが目指されていますが、そのようなソリューションの実用的な実装はまだ限られています。

ブリッジ

ブロックチェーンブリッジは、異なるブロックチェーン間の相互運用性を促進し、このブロックチェーンの断片化問題の初期解決策として登場しました。これらのブリッジは、各ブロックチェーン上のスマートコントラクトのペアを使用して、資産を管理し、暗号化されたメッセージを介して転送されたデータの整合性を保証することで機能します。基本的には、トークンの物理的な転送なしに、異なるブロックチェーン上のアカウント間の状態変更をミラーリングすることによって資産の仮想移動を可能にします。これにより、クロスチェーン資産の転送が可能となり、複数のブロックチェーン間でのdappの機能が向上し、それによって革新と流動性のための設計空間が拡大します。

これらの利点にもかかわらず、ブロックチェーンブリッジの使用には重要な欠点があります。ブリッジインフラストラクチャは、スマートコントラクトの脆弱性、技術的な障害、悪意のある攻撃の可能性など、さまざまなリスクをもたらします。これらのリスクは、多くのブリッジ設計での中央集権的な運営者への信頼の必要性によって複雑化されており、これにより検閲、盗難、および管理リスクの問題が生じる可能性があります。

さらに、ブロックチェーンブリッジの歴史は、Poly Network、Ronin、Nomadのような顕著なセキュリティ侵害によって損なわれており、これにより莫大な財務損失が発生しています。このような出来事は、コードのバグから侵害されたオラクルや共謀したバリデータによるブリッジ技術に関連する持続的な脆弱性を強調しています。これらのリスクは、ユーザー資金のセキュリティを脅かし、適切な流動性が利用できない場合には、取引に遅延や不確実性を導入することで、全体的なユーザーエクスペリエンスに影響を与えます。

最終的に、これらの高価で安全でない橋によってつながれたこの断片化されたエコシステムは、特にブロックチェーン技術の複雑さに深く精通していないユーザーにとって、より広範な採用の障壁を表しています。LayerZeroのような汎用の相互運用性レイヤーやOPスーパーチェーンのような互換性のあるL2アーキテクチャ、PolygonのAggLayerによる互換性のあるプロジェクト間での共有/集約された流動性など、さまざまな解決策が提案されています。これらすべてがある程度の改善を提供していますが、解決策はまだ互いに互換性がなく、解決策間の断片化の問題が残っています。しかし、このような解決策の一つが新しい視点から問題に取り組み、エンドユーザーにとって断片化や摩擦を取り除くように思われる: チェーンの抽象化。

チェーン抽象化

Web3エコシステムが進化し続ける中、スケーラビリティは依然として重要な課題です。現在のスケーラビリティへのモジュラーなアプローチには、決済、データの利用可能性、実行など、ブロックチェーンの異なる機能レイヤーを分離することが含まれます。

このアプローチは、L2、楽観的およびZKロールアップ、データ可用性レイヤー、サイドチェーン、およびステートチャネルなど、さまざまなモジュラリティソリューションの開発につながった一方、フラグメント化された環境とユーザーエクスペリエンスの低下をもたらしています。

「すべてを支配する1つのチェーン」の日々は遠い過去になりました。

Chain abstractionは、Web3のますます分断されたモジュラーランドスケープを再び統合することを目指す革新的なアプローチです。ブロックチェーン技術の複雑さを抽象化することで、chain abstractionは異なるブロックチェーンを区別する必要なくシームレスなインタラクションを実現します。このアプローチは、異なるブロックチェーンとのやり取りを簡素化し、複数のアカウントや資産を管理する複雑さを低減することで、ユーザーエクスペリエンスを大幅に向上させる可能性があります。Account Abstractionに触発されたこのデザインパターンは、ユーザーが特定の基礎となるブロックチェーンの詳細について懸念する必要を最小限に抑え、代わりに、異なるチェーンを含む場合でも、ユーザータスクを最適な方法で完了することに焦点を当てています。この文脈では、ブロックチェーンおよびそれらの微妙なニュアンスの理解は任意であり、平均的なユーザーの参入障壁を著しく下げます。

アカウント抽象化（AA）は、ブロックチェーン（特に、イーサリアム）において、ユーザーアカウント（EOA）をスマートコントラクトと統合し、柔軟性とカスタマイズ性を向上させた統一アカウントタイプのアプローチです。スマートコントラクトを介してプログラム可能な有効条件を許可することで、このフレームワークは、自動支払いなどの特定のアプリケーションだけでなく、イーサリアムや他のチェーン全体のトランザクション効率を向上させます。同様に、チェーン抽象化は、オンチェーンユーザーにとってよりシンプルで強力なユーザーエクスペリエンスを作り出すことを目指しています。

Chain Abstractionの主な特徴

• シームレスなチェーンインタラクション：チェーン抽象化により、dAppsはユーザーにネットワークを切り替えたり複数のウォレットを管理したりせずに、どのチェーンでもロジックを実行できます。
• 統一されたユーザーインターフェース：ユーザーは、すべてのチェーンからサポートされているトークンを使用して、1つの一貫したユーザーインターフェース内でdAppsとやり取りすることができ、必要な機能を実行するために別の場所に移動する必要がなくなります。
• ガスおよびトランザクション管理：チェーン固有の詳細を抽象化することで、ユーザーは二次チェーン上でのガスの取得や消費に対処する必要がなくなります。これらの操作は抽象化層内で管理されます。

Chain AbstractionとZKテクノロジー

その本質では、チェーンの抽象化は、ユーザーエクスペリエンスとネットワークセキュリティの両方を向上させることで、断片化の問題に対処しています。このアプローチをサポートする注目すべき革新の1つは、ゼロ知識（ZK）技術と証明の展開です。

ゼロ知識証明（ZKPs）は、取引を検証するために使用される暗号技術の1種です。これは、特定の情報を持っていることを証明する人（証明者）が、その情報の詳細を他の人（検証者）に明かさずに証明することができるように機能します。この能力により、実際のデータを隠すことで、プライバシーの利点が大幅に向上し、取引の検証に必要な計算リソースやストレージリソースが削減されます。

ZKPsは3つの主要な原則に基づいて構築されています:

1. 完全性：プロが有効な証明を持っている場合、正直な検証者はそれを正しいと認め、取引を確認します。
2. Soundness: この原則は、証明者が有効に見える偽の証拠を作成することを防ぎ、それによって証明の整合性を保証します。
3. ゼロ知識：検証者は、証明が有効であるという事実以外に、基になるデータに関する他の情報を何も得ないことを学びます。

これらの特性は、ZKPsをブロックチェーン技術においてセキュリティと効率を向上させる強力なツールとして位置付け、必要な情報のみが検証され、他のすべての詳細が機密情報として保持されることを確実にします。

ZKPsは、複数のチェーン間でトランザクションを検証するための簡潔な証明を可能にすることで、チェーン抽象化の領域でセキュリティを向上させ、安全で統一された台帳システムをサポートします。このアプローチは、すべての証明が継続的に集約されるため、メッシュセキュリティを提供し、そのようなチェーン間で資産を安全に移動できるようにします。このクロス・セトルメント・モデルは取引を保護し、異なるブロックチェーンネットワーク間で資産を安全に移動できるようにします。

NEAR Protocolのアプローチ

NEARプロトコルは、チェーン抽象化の動きの最前線にあり、ユーザーエクスペリエンスを向上させるさまざまなソリューションの開発に積極的に取り組んでいます。これらのソリューションには、セキュリティ集約、アカウント集約、データ可用性レイヤー（DA）、インテントブローカー、分散型フロントエンド、およびスーパーウォレット開発が含まれています。 NEARプロトコルを使用することで、ユーザーとアプリケーションの相互作用をさまざまなチェーン全体に効率化し、Ethereum、Avalancheなどのプラットフォームと単一のNEARアカウントを使用してシームレスにやり取りすることができます。

NEARプロトコルは、特にチェーン署名の実装（後のセクションで詳しく説明）やその他いくつかの重要な機能を通じて、これらの進歩を具現化しています。NEARのインフラストラクチャの重要な機能の1つは、いくつかの革新的な技術を含むセキュリティ集約スタックです。

• NEAR Data Availability (DA): データの利用可能性は、すべてのトランザクションデータがブロックに記録され、すべてのネットワークノードからアクセス可能であることを保証し、ネットワークの信頼性と完全性を維持するために重要です。たとえば、NEARプロトコルのデータ利用可能性へのアプローチにより、Ethereumのロールアップは、NEARのインフラストラクチャを活用してトランザクションをより効率的かつ安全に処理できます。
• zkWASM x Polygon Labs：WebAssembly（WASM）規格は、ユーザーの入力を受け取り、信頼性のある状態遷移を暗号ネイティブプログラミング言語で実行する一種の中間言語として機能します。これにより、開発者はさまざまな言語でコードを記述し、仮想マシンで実行する際に生活が楽になります。zkWASMは、Zero-Knowledgeプルーフを活用して、スマートコントラクトのプライバシーとセキュリティを向上させ、より効率的かつスケーラブルにします。
• Identity Management: チェーン抽象のもう1つの要としてのアイデンティティ管理は、ユーザーが複数のブロックチェーンネットワーク全体でアイデンティティを維持し、資産管理や転送のプロセスを容易にすることを可能にします。このシステムは、アカウント集約としてしばしば言及され、さまざまなブロックチェーンエコシステムとのユーザーのやり取りを効率化します。
• 分散型フロントエンド：NEARは、ブロックチェーンオペレーティングシステム（BOS）などの取り組みを強調するなど、分散型フロントエンドも導入しています。このようなプラットフォームは、さまざまなブロックチェーンアプリケーションに統一されたユーザーエクスペリエンスを提供し、ユーザーエクスペリエンスをさらに簡素化し、広範な採用を促進します。
• アカウント集約：アカウント集約は、ユーザーがすべての可能なチェーン上で単一のアドレスを持ち、それらの間で資産を自由に移動できるようにします。このアプローチにより、ユーザーエクスペリエンスが簡素化され、異なるチェーン上のアプリとやり取りし、チェーン間でオンチェーンのアイデンティティを管理し、資産が自動的にブリッジされたりスワップされたりする単一のアカウントが提供されます。
• 「スーパー」ウォレット：NEARのウォレットは、ネットワークの切り替えや異なるガストークンの管理の必要性をなくすことで、Web3ネットワーク全体でのユーザーインタラクションを簡素化します。これらのウォレットは、複数のブロックチェーンとのやり取りを効率的に行うプロセスをスムーズにし、ユーザーの利便性と効率を大幅に向上させます。

チェーン署名

ブロックチェーンエコシステムがさまざまなブロックチェーンネットワーク間の相互運用性を向上させるために進化し続ける中、NEARプロトコル上のチェーン署名はインフラストラクチャの重要な要素になることを目指しています。チェーン署名により、NEARアカウント（スマートコントラクトを含む）は異なるブロックチェーン間でトランザクションを実行することができるだけでなく、Multichain Gas Relayer（MGR）を使用してガス手数料を支払うことも可能になります。このイノベーションにより、さまざまなチェーン間でトランザクション手数料のために異なるネイティブトークンを取得して管理する伝統的に手間のかかるプロセスが軽減されます。

マルチチェーンガスリレーアの主な利点:

• 簡略化された取引：ユーザーはもはや複数の種類のガストークンを購入および管理する必要がなくなり、これによりクロスチェーンアクティビティに参加するプロセスが合理化されます。
• 強化されたアクセシビリティ：参入障壁を低減することで、より多くのユーザーがクロスチェーン取引を探求し、参加することを奨励されるかもしれません。
• EVM互換チェーン以外のチェーンのサポート: このリレーは、EVM互換チェーンを超えて、アクセス可能なネットワークの範囲を広げ、NEARトークンの有用性と利用範囲を向上させています。

チェーン署名は、マルチチェーンアカウント抽象化の形式も導入し、1つのNEARアカウントがさまざまなチェーン全体で多数のアカウントを管理できるようにします。この機能はERC-4337に類似した機能を提供しますが、EVM非対応およびスマートコントラクト非対応のチェーンも含め、NEARアカウントの柔軟性とパワーをさらに向上させます。ユーザーは1つのNEARアカウントを介してさまざまなチェーン上の資産を管理し、USDCを使用してさまざまなチェーン上の取引手数料を支払うことができ、よりスムーズで予測可能な金融取引を行うことができます。

最初は、チェーン署名はBitcoin、Ethereum、Cosmos、Dogecoin、およびRippleを対象として機能します。しかし、NEARはSolana、Polkadot、TON Networkなどのサポートをすぐに展開して、互換性を提供することを目指しています。現在、テストネットワークで稼働しているチェーン署名は、5月初旬に本番環境でリリース予定です。

コアメカニズム

Chain Signaturesは、NEARアカウントが複数のチェーン上のアドレスとやり取りし、制御することを可能にする分散型のMulti-Party Computation（MPC）ネットワークを利用しています。この技術により、NEARアカウント（スマートコントラクトである可能性もあります）は、他のブロックチェーン向けに意図されたトランザクションなどのペイロードに署名することをNEARバリデータやMPCノードに要求できます。署名されたペイロードは、その後、宛先チェーンに送信され、さまざまなブロックチェーンネットワークを横断するシームレスなトランザクションを可能にします。

ソース

MPC

Multi-party computation (MPC)は、複数の参加者間でデータをプライベートに保つための技術です。異なる個々のプライベートデータを持つ複数の当事者が、計算に参加し、結果を他者にプライベート情報を明かさずに検証することを可能にします。実際には、各参加者が暗号鍵の一部を保持し、それを共同で使用して安全な取引や操作を行います。

MPCセットアップでは、秘密鍵が複数の部分に分割され、参加者に分配されます。トランザクションを承認する必要がある場合、これらの参加者またはノードの指定された数は、トランザクションに署名するために彼らの鍵のセグメントを提供する必要があります。このプロセスにより、単一の参加者が自分だけでトランザクションを制御することはできません。最終的なデジタル署名は、個々の鍵セグメントを明らかにせずにトランザクションの真正性を確認できる公開鍵を使用して検証されます。

MPCは、複数の承認が必要なクロスチェーン取引に特に役立ちます。1つの行動を起こす前に。MPCは、単一障害点がない、柔軟な署名プロセス、誰が取引にアクセスして署名できるかに関する詳細な制御など、強力なセキュリティ上の利点を提供します。他の方法と比較して、問題からの回復もMPCの方が容易です。

従来のMPCネットワークとは異なり、通常、預金ベースまたはブリッジベースのモデルに依存しているChain Signaturesは、アカウントベースのパターンで動作します。このアプローチにより、複数のブロックチェーンアドレスを管理したり、手間のかかるブリッジングプロセスを経由する必要がなくなるため、ユーザーの複雑さが減少します。Chain Signatures MPCネットワークは、NEARアカウントやスマートコントラクトを代表して、リクエストを処理し、クロスチェーンアドレスを管理する分散型サインヤーとして機能します。

ただし、MPCには欠点もあります。署名ポリシーの管理とトランザクションの承認に必要な調整はブロックチェーン外で行われるため、中央集権化に関連するリスクが生じる可能性があります。さらに、MPCは多くの従来のウォレットと互換性がなく、標準化されていないため、スマートフォンやハードウェアセキュリティモジュールなど、広く使用されている安全なデバイスに簡単に実装することはできません。現在、MPCソリューションは、特定のニーズに合わせてカスタム設計され、独自の技術を使用していることがよくあります。

ついに、Chain Signatures MPCネットワークは、プロジェクトの主要パートナーであるEigenlayerとの協力のもとにローンチされます。EigenLayerは、Ethereumネットワークのセキュリティを向上させ、restakingとして知られる新しいメカニズムを使用してその機能を拡張することを目的とした革新的なプロトコルです。EigenLayerの中核にあるのは、Ethereumの検証者がETHをrestakeすることを可能にすることです。このプロセスにおいて、検証者は通常、ブロックチェーンの整合性を維持するためにロックされたETHをコミットして、追加のサービスやアプリケーションをサポートします。このようにして、検証者は自身のステークされた資本をより動的かつ多目的に活用することで、Ethereumネットワークとそれに構築されたアプリケーションに提供されるセキュリティを強化することができます。

ネットワークのセキュリティは、元々Eigenlayer ETH restakersおよびNEAR stakersによって管理されるProof of Authorityモデルによって最初に提供されます。ネットワークは、より広範なノードオペレーターのセットに移行し、そのセキュリティと分散化を強化する許可モデルに移行することを目指しています。

DeFiやブロックチェーン開発への影響

Chain Signaturesは、1つのチェーンから別のチェーンで資産を使用することを可能にすることで、DeFiアプリケーションの新たな可能性を開く。たとえば、ユーザーはBTCを担保としてUSDCを借りたり、XRPトークンをETHと簡単に交換したりすることができる。この柔軟性は、DeFiの成長にとって重要であり、ユーザーに拡張された流動性オプションやさまざまな金融商品を提供する。

チェーン署名によって開示される革新的なユースケース：

• Cross-Chain DeFi Applications: NEARスマートコントラクトは、ノンスマートコントラクトチェーンのネイティブアセットを使用してDeFiプロトコルを運用できるようになりました。これにより、以前はアクセスできなかった完全に新しい流動性プールが開かれます。
• ブリッジレストランザクション：NEARスマートコントラクトによって、チェーン間での資産の直接保管と管理が可能になり、ブリッジや従来のメッセージパッシングレイヤーの必要性がなくなり、それにより操作が簡素化され、潜在的なセキュリティリスクが減少します。
• アプリケーションのための即時マルチチェーンアクセシビリティ：開発者は、複数のブロックチェーン上で直ちにアクセス可能なアプリケーションを展開できるようになり、潜在的なユーザーベースと市場到達範囲を大幅に拡大できます。

ただし、チェーン抽象化のロック解除には、新しい開発作業とツールが必要です。チェーン抽象化を成功させるためには、開発者はこの設計パターンをサポートするツールキットを採用する必要があります。このツールキットには次のものが含まれるべきです:

• クロスチェーンロジックハンドラー：異なるブロックチェーンインフラストラクチャを横断してdAppロジックを解釈および実行できるコンポーネント。
• トークン管理システム：さまざまなチェーン上のさまざまなトークンタイプを処理し、dApp内での資産のシームレスな移動と相互作用を可能にするツール。
• ユーザーエクスペリエンスの最適化：ユーザーインターフェースを直感的で一貫性のあるものにするために設計された機能が、さまざまなブロックチェーン操作で提供されています。

これらがもっと一般的になるまで、チェーン抽象化世界への統合は制限される可能性があります。

結論

現在のマルチチェーン環境は、ブロックチェーン空間におけるイノベーションと多様化の機会を数多く提供している一方で、ユーザビリティとセキュリティの面でユーザーに大きな課題をもたらしています。NEARによるチェーン抽象化の導入は、このランドスケープを簡素化するための極めて重要なステップであり、多様なブロックチェーン間の相互作用を合理化することでユーザーエクスペリエンスを向上させることを目的としています。Web3エコシステムが進化し続ける中、進歩は技術革新に焦点を当てるだけでなく、複雑さを軽減し、包括的で安全なブロックチェーン環境を育むユーザー中心のソリューションを優先することが重要です。この概念は、NearDAからチェーン抽象化、BOSまで明らかなように、NEARの最新のイノベーションの中心にあります。最終的に、NEARは、Web2スケールの採用に対応した、最も使いやすく、高性能なL1になるためのポジショニングを確立しています。

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