悲観的なロールアップとは何ですか?楽観的なロールアップとの違いは何ですか?

ブロックチェーンスケーリングにおける悲観的なロールアップを理解する

1. ペシミスティック ロールアップは、ブロックチェーンのスケーラビリティ分野における比較的新しい概念であり、セキュリティと分散化を維持しながらトランザクション スループットを向上させるように設計されています。すべてのトランザクションをオンチェーンで処理する従来のレイヤー 1 ソリューションとは異なり、ペシミスティック ロールアップはトランザクションをオフチェーンで実行し、圧縮されたデータをメイン チェーンにポストバックします。 「悲観的」という用語は、別の方法で証明されない限り、不正または無効な状態遷移が発生する可能性が高いという仮定に由来しています。

2. このモデルは、最初から厳密な検証プロトコルの下で動作します。基本層に送信されたすべてのトランザクション バッチは、最終処理の前に、指定されたバリデーターによる即時検証を受けます。システムはデフォルトで悪意があると想定し、すべての参加者に暗号による正しさの証明を事前に提出するよう強制するため、紛争解決のための猶予期間はありません。

3. このプロアクティブな検証メカニズムにより、ファイナリティ時間 (トランザクションが元に戻せないとみなされるまでの期間) は、他のロールアップ タイプと比べて大幅に短くなります。このため、悲観的ロールアップは、高頻度取引プラットフォームや分散型金融 (DeFi) 内のリアルタイム決済システムなど、迅速な確認を必要とするアプリケーションにとって特に魅力的です。

4. トレードオフとして、計算オーバーヘッドが増加します。バリデーターは各バッチを即座に処理して検証する必要があるため、より高いハードウェア要件が要求され、コンセンサスに参加できるエンティティの数が減少する可能性があります。これは、より集中化されたバリデーターセットにつながり、ブロックチェーンテクノロジーの中核的理念の1つを損なう可能性があります。

5. これらの課題にもかかわらず、コスト効率よりも信頼の最小化と迅速な決済が優先される環境では、悲観的なロールアップは説得力のある代替手段となります。その設計は、ダウンタイムや不正行為検出の遅れが多大な経済的損失をもたらす可能性があるユースケースに合わせて設計されており、公的台帳上で動作する機関グレードのアプリケーションに適しています。

楽観的なロールアップと悲観的なロールアップの主な違い

1. 楽観的なロールアップと悲観的なロールアップの主な違いは、ネットワークの動作に関する基礎的な仮定にあります。楽観的ロールアップは、デフォルトで誠実であることを前提としています。つまり、即時の検証を行わずにトランザクション バッチを受け入れ、代わりに、不一致が検出された場合に参加者が不正行為の証拠を提出できるチャレンジ ウィンドウに依存します。

2. 対照的に、悲観的なロールアップは、攻撃者がいつでも悪意を持って行動する可能性があるという想定に基づいて動作し、受け入れる前にすべての状態遷移を完全に検証する必要があります。これにより、紛争期間は不要になりますが、ネットワーク上のリソースの負担が増加します。

3. ファイナリティ特性が大幅に異なります。楽観的なロールアップでは通常、待機期間 (多くの場合 7 日間) が課せられ、その間の出金は潜在的な問題に備えてロックされます。悲観的なロールアップによりこの遅延が解消され、先制検証によりほぼ瞬時の出金ファイナリティが可能になります。

4. セキュリティモデルも多様化します。どちらも暗号化によるコミットメントとデータ可用性の保証に依存していますが、楽観的なロールアップは不正行為を阻止するための経済的インセンティブに大きく依存するのに対し、悲観的なロールアップはアルゴリズムのチェックと形式的な証明による決定論的な検証を重視します。

5. 開発者の観点から見ると、悲観的ロールアップと統合するには、検証のためのより高いガスコストを処理できるシステムを構築する必要がありますが、予測可能な確認時間の利点が得られます。一方、楽観的なロールアップでは運用コストは削減されますが、出金遅延の管理や潜在的な紛争の監視に関して複雑さが生じます。

パフォーマンスと経済的影響

1. トランザクションのコスト構造は 2 つのモデル間で大きく異なります。悲観的なロールアップでは、継続的な検証の計算量が増えるため、通常、より高い料金が発生します。検証に関与する各ノードは大量の処理能力を消費するため、エンド ユーザーの料金が高額になります。

2. ネットワークのスループットは、バリデーターのコンセンサス速度に影響されます。悲観的なロールアップではバッチごとに同期的な合意が必要なため、バリデーターのパフォーマンスに一貫性がない場合にボトルネックが発生する可能性があります。ただし、セキュリティを損なうことなく一部の検証タスクを軽減するために、ゼロ知識証明システムの進歩が検討されています。

3. データの可用性は依然として共通の要件です。どちらのロールアップ タイプもトランザクション データをレイヤー 1 チェーンに公開して、透明性を確保し、状態の独立した再構築を可能にします。ただし、悲観的なロールアップには、有効性証明などの追加のメタデータがバンドルされることが多く、オンチェーンのデータ負荷がさらに増加し​​ます。

4. インセンティブの調整は著しく異なります。楽観的なシステムでは、監視者は不正行為を検出すると報酬を受け取り、監視のための競争環境を作り出します。悲観的なフレームワークでは、報酬は正確かつタイムリーな検証に結び付けられ、敵対的な監視ではなく信頼できるノード間の協力を促進します。

5. 導入の柔軟性はエコシステムのサポートに応じて異なります。現在、楽観的ロールアップは、確立されたツールとインフラストラクチャを備えたイーサリアムエコシステムを支配しています。悲観的なロールアップはまだ実験段階にあり、実稼働展開は限られていますが、いくつかの研究イニシアチブは主流の採用に向けて実現可能性を高めることを目指しています。

よくある質問

単一のバリデーターが悲観的なロールアップ ネットワークを独占するのを防ぐものは何でしょうか?分散化は、ステーキングメカニズムとスラッシュ条件を通じて維持されます。バリデーターは参加するには担保を預ける必要があり、不正なバッチを承認しようとするとペナルティが課せられます。合意に達するには複数の独立したバリデーターが必要であり、一方的な制御を防ぎます。

楽観的なロールアップは、悲観的なロールアップと同様に即座にファイナリティを達成できるでしょうか?ネイティブではありません。チャレンジ期間に依存しているため、楽観的なロールアップでは即時ファイナリティを提供できません。一部のサードパーティ流動性ネットワークは、早期引き出しを可能にすることでこのギャップを埋めていますが、カウンターパーティリスクが発生するため、プロトコルに固有のものではありません。

悲観的なロールアップはスマート コントラクトと互換性がありますか?はい、汎用計算をサポートしており、複雑なスマート コントラクト ロジックをオフチェーンで実行できます。開発者は、Solidity などの使い慣れた言語を使用してコードを作成し、結果が検証されてコミットされる前に、安全で隔離された環境で実行が行われます。

悲観的なロールアップ システムではアップグレードはどのように機能しますか?プロトコルのアップグレードは、ネットワーク オペレータによって定義されたガバナンス手順に従います。検証ルールや仮想マシンの仕様を変更するには、利害関係者間の調整が必要であり、多くの場合、広範な合意を確保するために複数の署名による承認やオンチェーン投票メカニズムが必要になります。