楽観的ロールアップの定義と原則

楽観的ロールアップは、ブロックチェーントランザクションの効率と速度を向上させることを目的としたレイヤー2スケーリングソリューションです。 これらは、メインチェーンからトランザクションを処理し、それらをバンドルし、単一のトランザクションとしてメインチェーンに送信することによって機能します。 楽観的ロールアップは、特に証明されない限り、トランザクションが有効であると想定しているため、「楽観的」と呼ばれます。

オプティミスティック ロールアップの背後にある原則は、ほとんどの作業をロールアップのオペレーターにオフロードすることです。 楽観的ロールアップは不正証明を使用しており、誰でもトランザクションに異議を唱え、それが無効であることを証明できます。 トランザクションが無効であることが判明した場合、ロールアップオペレーターは、預け入れた資金の一部を失うことでペナルティを科されます。 これにより、ロールアップ演算子はロールアップの整合性を維持し、有効なトランザクションのみが含まれるようになります。

楽観的ロールアップは、メインチェーンのスマートコントラクトを使用してロールアップを管理します。 このスマートコントラクトは、ロールアップとメインチェーンの間のブリッジとして機能し、ユーザーがロールアップに資金を入金し、メインチェーンに引き出すことを可能にします。 ユーザーがロールアップにトランザクションを送信すると、ロールアップ演算子によってオフチェーンで処理されます。 トランザクションのブロックが処理されると、ロールアップオペレーターは有効性の証明をメインチェーンに送信します。 この有効性の証明は、ブロック内のすべてのトランザクションの圧縮表現です。

有効性の証明に異議を唱える人がいない場合、ブロックは有効と見なされ、メインチェーンに追加されます。 誰かが有効性の証明に異議を唱えると、紛争解決プロセスがトリガーされます。 このプロセスでは、トランザクションが無効であることを証明するために、不正の証拠をメインチェーンに提出します。 不正の証明が受け入れられた場合、ロールアップ オペレーターはペナルティを受け、トランザクションはロールアップから削除されます。 不正の証明が受け入れられない場合、トランザクションは有効なままであり、ロールアップに追加されます。

楽観的ロールアップはどのように機能しますか?

楽観的ロールアップは、ブロックチェーンシステムのスケーラビリティとスループットを向上させるように設計されています。 これらは、複数のトランザクションを1つのブロックにバンドルし、検証のためにメインチェーンに送信することによって動作します。 ただし、ZK-Rollupsとは異なり、トランザクションの検証に暗号化証明に依存しません。 代わりに、大多数のユーザーが正直であるという前提に依存する詐欺防止メカニズムの形式を使用します。

トランザクションがオプティミスティック ロールアップに送信されると、反対の証拠がない限り、トランザクションは有効であると見なされます。 この証拠は、二重支払いや競合するトランザクションなどの無効なトランザクションを検出した人なら誰でも提供できます。 このような証拠が提供された場合、ロールアップ オペレータは、ロールアップ状態を前のチェックポイントにロールバックし、その時点からトランザクションを再実行するクレーム プロセスを実行する必要があります。

この紛争プロセスは誰でも開始できますが、虚偽の告発を思いとどまらせるインセンティブがあります。 具体的には、紛争を開始した人は誰でも一定量の暗号通貨を賭けなければならず、紛争が無効であることが判明した場合、彼らはそれを失うことになります。 さらに、紛争には期限があり、その後は取引が有効であると見なされます。

オプティミスティック ロールアップはさまざまな方法で実装できますが、基本原則はすべて同じです。 これらは、メインチェーンで処理する必要のあるデータの量を最小限に抑えるように設計されており、トランザクション処理に必要なコストと時間を削減します。 また、高度な柔軟性とカスタマイズ性を備えているため、幅広いアプリケーションやユースケースに適しています。

その利点にもかかわらず、楽観的ロールアップにはいくつかの制限もあります。 1つは、紛争プロセスを実行し、システムの整合性を維持する責任があるため、ロールアップオペレーターに対する高度な信頼が必要です。 さらに、セキュリティとファイナリティをメインチェーンに依存しているため、他のレイヤー2ソリューションと同じスケーリング制限が適用されます。

楽観的ロールアップの利点と欠点

楽観的ロールアップ(ORU)は、セキュリティ機能を維持しながら、基盤となるブロックチェーンのスケーラビリティの課題に対処することを目的としたレイヤー2スケーリングソリューションの1つです。 ORUはZKロールアップといくつかの類似点を共有していますが、いくつかの点で異なります。

楽観的ロールアップの利点

• 費用対効果:ORUは、複数のトランザクションを1つのバッチで処理することにより、トランザクション手数料を削減できます。 このコスト削減機能により、ORUはブロックチェーンベースのアプリケーションにとって魅力的なスケーリングソリューションになります。

• 輻輳の軽減:ORUのトランザクション処理能力の向上は、メインブロックチェーンの輻輳を軽減するのに役立ち、トランザクション処理時間を短縮します。

• 暗号証明は不要:ZKロールアップとは異なり、ORUはトランザクション検証に暗号証明を必要としないため、計算負荷が低く、処理が迅速になります。

• 柔軟性:ORUは、複雑なロジックを含む幅広いスマートコントラクトをサポートできるため、ZKロールアップよりも柔軟性があります。

楽観的ロールアップのデメリット

• ファイナリティの問題:ORUには、トランザクションの検証から生じる潜在的な紛争を解決するための紛争解決メカニズムが必要です。 これにより、トランザクション処理時間が遅れ、トランザクションの最終性に関する懸念が生じる可能性があります。

• セキュリティ上の懸念:ORUはトランザクションの有効性に関する楽観的な仮定に依存しているため、悪意のある攻撃者は紛争解決プロセスの脆弱性を利用して、システムのセキュリティを危険にさらす可能性があります。

• スケーラビリティの制限:ORUはレイヤー1ソリューションよりも毎秒多くのトランザクションを処理できますが、ZKロールアップと比較してスケーラビリティは制限されています。

• レイヤー1への依存:ORUが機能するには、基盤となるブロックチェーンのサポートが必要であり、自律性が低くなり、メインブロックチェーンへの依存度が高くなります。

楽観的ロールアップのアプリケーション

オプティミスティックロールアップ(OR)は、さまざまな業界、特にDeFiセクターで多数のアプリケーションがあります。

分散型取引所(DEX)

ORにより、DEXは分散型取引所の信頼できない性質を維持しながら、より高いスループットで動作できます。 ORを使用すると、DEXは毎秒より多くのトランザクションを処理できるため、ユーザーエクスペリエンスが向上します。

ゲーム

ORを使用すると、ブロックチェーン上に構築されたゲームはより多くのトランザクションを処理できるため、より複雑なゲームロジックとより優れたユーザーエクスペリエンスが可能になります。 ORを使用して、ゲーム内購入を認証する方法をユーザーに提供することもできます。

支払い

ORは、特にマイクロトランザクションの場合、より効率的で高速な支払いシステムを提供するために使用できます。 ORは、コンテンツ、ゲームアイテム、その他のサービスなどの支払いを処理するために使用できます。

NFT

ORは、非代替トークン(NFT)プラットフォームのスケーラビリティを向上させるために使用できます。 ORを使用すると、ユーザーは最小限のガス料金とより速い取引時間でNFTを取引できます。

ダオ

ORは、分散型自律組織(DAO)のスケーラビリティを強化するために使用できます。 DAOはORを使用して、より効率的で迅速な意思決定プロセスを実現できます。

サプライチェーン管理

ORは、トランザクションの速度を上げ、コストを削減することにより、サプライチェーン管理を改善するために使用できます。

ソーシャルネットワーク

ORは、より効率的で高速なトランザクション処理を提供することにより、ソーシャルネットワークを強化するために使用でき、それによってユーザーはネットワークに参加することで報酬を獲得できます。

アイデンティティ管理

ORは、より高速で効率的な検証プロセスを提供することにより、ID管理を改善するために使用できます。

ハイライト

• オプティミスティックロールアップは、ZK証明の計算集約的なプロセスではなく、トランザクションの有効性を確保するために「チャレンジ期間」に依存するレイヤー2スケーリングソリューションです。
• それらは、オフチェーンデータ構造の状態を追跡するイーサリアムメインネット上にスマートコントラクトを持つことによって機能します。
• 楽観的ロールアップは、イーサリアムメインネットのセキュリティ保証を維持しながら、より高いトランザクションスループットとより低い手数料の可能性を提供します。
• 楽観的ロールアップの主な欠点は、チャレンジ期間中に詐欺が発生する可能性があり、ユーザーの資金が失われる可能性があることです。
• オフチェーンのデータ構造を操作するスマートコントラクトにトランザクションが送信されたが、チャレンジプロセスによって捕捉されない場合、詐欺が発生する可能性があります。
• もう 1 つの欠点は、チャレンジ期間に最大 1 週間かかる場合があり、ほぼ瞬時のファイナリティを必要とするアプリケーションに対するオプティミスティック ロールアップの有用性が制限される可能性があることです。
• オプティミスティック ロールアップは、より高いトランザクション スループットを必要とするが、より高いリスクを許容できるアプリケーションに最適です。
• 楽観的ロールアップの潜在的なアプリケーションには、分散型取引所、ゲームプラットフォーム、ソーシャルメディアプラットフォームなどがあります。
• 楽観主義や仲裁などのいくつかのプロジェクトは、現在、イーサリアムネットワークへの楽観的ロールアップの実装に取り組んでいます。
• まだ初期段階ですが、楽観的ロールアップは、イーサリアムネットワークを拡張し、分散型アプリケーションが主流の採用に到達することを可能にする上で重要な役割を果たす可能性があります。