プロトダンクシャーディング: 内容の概要と運用メカニズム

イーサリアムがマージと上海アップグレードを完了し、プルーフ・オブ・ワークからプルーフ・オブ・ステークコンセンサスプロトコルに移行したことで、イーサリアムの開発ロードマップにおける次の重要なプロジェクトはEIP-4844、別名「ネイティブデータシェーディング」です。この提案は、イーサリアム上に構築されたロールアップのスケーラビリティを向上させることを目的としています。EIP-4844はイーサリアムのコア開発者「Protolambda」とDankrad Feistにちなんで名付けられ、新しいトランザクションタイプであるblobを導入し、イーサリアムブロックのデータとストレージの要件を増加させ、blobと通常のトランザクションを分離して価格設定する新しい料金市場を作成しました。

! イーサリアムのモジュール化の最初のステップ:Proto-dankshardingの基本的な紹介とその仕組み

Rollupは、Ethereum(のようなLayer 2ブロックチェーン)に依存してデータの可用性(DA)を行うプロトコルであり、取引データバッチの広範な伝播と一時的な保存の機能を持っています。通常、スマートコントラクトに基づくrollupは、EthereumのDAに依存するだけでなく、Ethereumでの取引の清算(検証)にも依存しています。これらのrollupは、EthereumなどのDA層からデータを読み込み、有効な取引とスマートコントラクトコードを実行します。Ethereumの上に構築されたrollupは、Ethereumブロックに含まれるバッチ取引データを利用して、取引の真実性を実現します。ソーターは、ユーザーの取引をコスト効率の良い方法でバッチ処理し、DA層のアクターに提出します。

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通常、イーサリアムに大量のデータを発信するコストは非常に高く、その一因はネットワークがデータを取引履歴の一部として「CALLDATA」フィールドに永久に保存するためです。EIP-4844により、各ブロックはrollup用に追加の512kBまたは768kBのデータスペースを作成します。イーサリアムのコア開発者は、blob取引のためにどれだけの追加スペースを作成すべきかを検討しています。重要なのは、このスペースに発信されたデータは約三週間保存されるということです。blob取引によって検証されるデータの短命性と、他のタイプの取引から隔離されたblob価格の独立した料金市場により、理論的にはrollupがイーサリアムにデータを発信するコストが大幅に削減されるでしょう。

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時間が経つにつれて、開発者はデータサンプリング技術を導入することを計画しており、これによりblobデータをすべてダウンロードしてイーサリアムのフルノードで検証する必要がなくなり、rollupコストがさらに削減されます。Proto-dankshardingは完全なdankshardingの前奏および「プロトタイプ」であり、これによりイーサリアムノードはblobデータの断片をダウンロードして、完全なblobの利用可能性を確認できるようになります。

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EIP-4844は、Ethereumに大量のデータを公開するコストを低下させ、rollupの運営コストを削減します。EIP-4844はEthereumのスケーラビリティの向上と見なされており、Ethereum上に構築されたLayer 2ネットワークをよりコスト効率的にしますが、このコード変更はEthereumを取引およびスマートコントラクトコードの実行のための汎用ブロックチェーンとしてのスケーラビリティを向上させるものではありません。

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過去4年間、Arbitrum、Optimism、StarkNet、zkSync、Polygon zkEVMなどのEthereumロールアップの取引活動は増加しています。Ethereumに直接コードをデプロイし取引するコストと比較して、ロールアップはエンドユーザーとdapp開発者に99%以上のガス代を節約しています。

! イーサリアムのモジュール化の第一歩:プロトダンクシャーディングの基本的な紹介とその仕組み

EIP-4844の目標は、blob取引を導入することによってロールアップコストを削減することです。blob取引は無期限にイーサリアムに保存されるのではなく、イーサリアムのコンセンサス層(CL)に保存され、3週間後にCLノードから破棄されます。Proto-dankshardingにより、各ブロックには最大4つのblobが含まれ、それぞれのblobは最大128kBの追加データを含むことができます。

! イーサリアムのモジュール化の最初のステップ:プロトダンクシャーディングの基本的な紹介とその仕組み

完全ダンクシャーディングのビジョンは、イーサリアムに最大64個のブロブを導入し、ブロック検証のノード計算負荷を大幅に増加させることなくそれを実現することです。完全ダンクシャーディングを達成するために、イーサリアムはデータ可用性サンプリング(DAS)とエラーチェックコードの2つの技術を実現する必要があります。

! イーサリアムのモジュール化の最初のステップ:プロトダンクシャーディングの基本的な紹介とその仕組み

EIP-4844は2023年の秋または冬のある時点でメインネットのイーサリアム上で有効化される予定です。EIP-4844の他にも、カンクンアップグレードで開始されるいくつかのEIPがあります。

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総じて、EIP-4844はイーサリアムがモジュラー型ブロックチェーンに移行するための第一歩であり、主にLayer 2ロールアップを通じてトランザクション実行をサポートします。これは、次のステップである完全なダンクシャーディングと多項式コミットメントを使用したDASの基礎を築きます。これにより、イーサリアム上でのロールアップのさらなる試みが促され、最終的には、エンドユーザーやアプリケーション開発者にサービスを提供する汎用ブロックチェーンから、オーダラーサービスのDA層へと根本的に再構築されることになります。

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