モノリシックブロックチェーン設計とモジュラーブロックチェーン設計の違いは何ですか?

モノリシックブロックチェーンアーキテクチャを理解する

1. モノリシック ブロックチェーンは、すべてのコア機能 (コンセンサス、データの可用性、実行) を単一のレイヤー内で処理することによって動作します。この設計は、Bitcoin やイーサリアムなどの初期のブロックチェーンの初期形式で例示されています。これらのネットワークは、1 つの統合システムを使用してトランザクションを処理し、ブロックを検証し、台帳の整合性を維持します。

2. このモデルでは、ネットワーク上のすべてのノードがチェーン全体の状態をダウンロードして検証します。これにより、高度な分散化とセキュリティが確保されますが、スケーラビリティが犠牲になります。トランザクション量が増加すると、ネットワークの速度が低下し、個々のノードがそれに対応するために多くのリソースを消費します。

3. モノリシック チェーンの緊密に結合された性質により、アップグレードまたは変更には参加者間の広範な合意が必要となります。重要な変更を実装するにはハードフォークが必要になることが多く、コミュニティの分裂やガバナンスの課題につながる可能性があります。

4.モノリシック システムは、柔軟性とスループットよりもトラストレス性と均一性を優先します。そのシンプルさにより、調整する個別の層が存在しないため、特定の種類の攻撃、特に層間通信障害を悪用した攻撃に対して堅牢になります。

5. スケーリングには制限があるにもかかわらず、多くの開発者とユーザーは、モノリシック設計の実証済みのセキュリティ モデルを高く評価しています。これらは、他のシステムを構築できる基礎レイヤーとして機能し、強力なファイナリティ保証を備えたレイヤー 1 ソリューションと呼ばれることがよくあります。

モジュラー型ブロックチェーンフレームワークの台頭

1. モジュール式ブロックチェーンは、従来のオールインワン構造を個別に最適化できる個別のコンポーネントに分割します。たとえば、あるチェーンは実行 (スマート コントラクト) を処理し、別のチェーンはコンセンサスやデータの可用性に特化します。

2. この分離により、特殊なレイヤーをより効率的に拡張できるようになります。 Optimistic や ZK-Rollups などのロールアップは、オフチェーンでトランザクションを実行し、計算の負担をかけずにセキュリティを活用して、イーサリアムなどのベース レイヤにデータをポストバックします。

3.モジュール式アーキテクチャにより、システム全体の整合性を損なうことなく、各層でのイノベーションが可能になります。 Celestia のようなプロジェクトはデータ可用性レイヤーを提供し、EigenLayer はカスタム モジュールに再確保されたセキュリティを提供し、構成可能なエコシステムを作成します。

4. 相互運用性はモジュール設計の中心的な機能になります。さまざまなチェーンが通信してリソースを共有できるため、開発者はパフォーマンス、コスト、セキュリティ要件に基づいてコンポーネントを選択できます。

5. ただし、対話する複数のレイヤーを管理することで複雑さが増します。信頼の仮定はモジュール間で異なる可能性があり、コンポーネント間のインターフェイスで潜在的な攻撃ベクトルが出現するため、厳密な暗号化保護が必要になります。

設計間のパフォーマンスとトレードオフ

1. モノリシック チェーンは通常、トランザクション需要がブロック スペースを超えるとボトルネックに直面します。使用量がピークになると料金が上昇し、確認時間が長くなり、ユーザー エクスペリエンスに影響を及ぼし、高頻度アプリケーションの実際の採用が制限されます。

2. モジュラー システムは、レイヤー間で負荷を分散することで輻輳を軽減します。実行環境は独立して動作し、結果をバッチ化し、安全なアンカー チェーン上で紛争を解決するため、全体的なスループットが向上します。

3. セキュリティ モデルは大きく異なります。モノリシック設定では、セキュリティが本質的に備わっており、均一に適用されます。モジュール型フレームワークでは、特にデータの可用性や不正防止メカニズムが侵害された場合、基本層が安全なままであっても、弱い層が障害点になる可能性があります。

4.自律性と効率性の間のトレードオフにより、これらのアーキテクチャ間の選択が決まります。分散型アプリケーションを構築するチームは、インフラストラクチャの制御と開発速度および運用コストを比較検討する必要があります。

5. 経済的インセンティブも変化します。モジュラーエコシステムのバリデーターは、順序付け、証明、または証明などの特定の役割に特化する場合があり、一般的な参加ではなくニッチな機能に合わせた新しい市場ダイナミクスとトークンノミクスをもたらします。

よくある質問

モノリシックブロックチェーンの例は何ですか? Bitcoin とイーサリアムの初期バージョンが主な例です。これらのネットワークは、単一のフレームワーク内でコンセンサス、実行、データ保存を実行し、完全なノードの独立性とグローバルな状態の検証を維持します。

モジュール式ブロックチェーンはどのようにセキュリティを確保するのでしょうか?データの可用性と決済のために安全なベース層に依存しています。有効性証明 (ZK ロールアップ) やチャレンジ期間 (オプティミスティック ロールアップ) などのコンポーネントにより正確性が保証され、暗号化コミットメントによりオフチェーンのアクティビティがメインチェーンにリンクされます。

ブロックチェーンはモノリシックからモジュラーに移行できますか?はい、イーサリアムはロールアップとダンクシャーディングを組み込むロードマップを通じてそのような変革を遂げています。モノリシック基盤を維持しながら、レイヤー 2 統合と特殊なデータ レイヤーによるモジュール式のスケーリングを可能にします。

今日、プロジェクトがモノリシックなデザインを選択するのはなぜでしょうか?最大限の分散化、監査可能性、長期的な回復力を優先するプロジェクトでは、モノリシック構造が好まれる場合があります。外部レイヤーへの依存を回避し、ガバナンスとアップグレードのプロセスの複雑さを軽減します。