Vitalik Buterinによるブロックチェーンのスケーラビリティ階層の解明

Vitalik Buterin、イーサリアムの創設者は、異なる難易度を持つ3つの主要なコンポーネントを特定した階層的なフレームワークを作成し、ブロックチェーンのスケーラビリティに関する見解を示しました。このアプローチは、拡張可能なブロックチェーンシステムの構築における技術的課題について深い洞察を提供します。Odailyによる報告によると、この構造化されたスケーラビリティの理解は、効果的かつ効率的なソリューションを設計するための鍵となります。

Tiga Tingkatan Skalabilitas: Dari Komputasi hingga Status

Vitalik Buterinは、スケーラビリティの難易度に基づいてブロックチェーンのコンポーネントを階層化しました。この順序は、最も容量増加が容易なものから最も複雑なものまで続きます。この区別を理解することは、将来のブロックチェーン技術の開発経路を理解したい人にとって不可欠です。各階層には独自の特徴があり、異なる解決策のアプローチが必要です。

コンピュテーション：最も解決しやすいスケーラビリティ層

コンピュテーションは、ブロックチェーンエコシステム内で最もスケーラビリティを向上させやすいコンポーネントです。利用可能なアプローチには、バリデータやブロックビルダーが提供する指示を利用して操作を並列に実行するパラレル化があります。さらに、暗号証明、特にゼロ知識証明を用いて計算を置き換える革新的な方法もあります。これにより、全計算を再実行することなく検証が可能となります。これらの技術の組み合わせにより、コンピュテーションはすでに成熟し、最適化が容易なスケーラビリティの側面の一つとなっています。

データと状態：層を重ねたスケーラビリティの課題

もしコンピュテーションが最も解決しやすい層であるならば、データと状態はより複雑な課題を表します。データのスケーリングは確かに難しいですが、明確な解決策の道筋もあります。ブロックチェーンシステムは、透明性とセキュリティを確保するためにデータの可用性を保証する必要があります。利用可能な解決策には、データ分離技術、PeerDASのような削除符号化、ネットワーク全体へのデータ拡散を最適化する方法、そして「優雅な劣化」の実装があります。これにより、容量が制限されたノードもブロックサイズを調整しながら検証に参加し続けることが可能となります。

状態：ブロックチェーンのスケーラビリティにおける最大の複雑さ

状態（ステート）は、ブロックチェーンのスケーラビリティ向上において最も困難な課題として浮上します。各トランザクションは、たとえ小さくとも、ノードが完全な状態をアクセスし検証する必要があります。状態はしばしばマークルツリーの構造に抽象化され、根のみが保存されることが多いですが、この根の更新は依然として全体の状態データに依存します。この問題は、ネットワーク内の各ノードがセキュリティや分散性を犠牲にすることなく最適化できないため、重大なボトルネックを生み出します。状態の分割に関する取り組みもありますが、一般的には大きなアーキテクチャの変更を伴い、さまざまな種類のブロックチェーンに普遍的に適用できるわけではありません。

最適化戦略：状態をデータに置き換える

これら3つのスケーラビリティ層に関する詳細な分析に基づき、Vitalik Buterinはブロックチェーン開発のための戦略原則を提案しています。データが新たな中央集権の仮定を導入せずに状態の役割を置き換えられる場合、このアプローチを優先すべきです。同じ論理は、計算もデータの機能を置き換え、中央集権化のリスクを増やさない場合に適用されます。この思考枠組みは、最良のスケーラビリティ解決策は、分散性を維持しながらシステムの容量を向上させるものであるという哲学を反映しています。この階層的な難易度を理解することで、ブロックチェーン開発者はより情報に基づいた設計判断を下し、持続可能なスケーラビリティを達成するためにリソースをより戦略的に配分できるようになります。