1時間ごとに記憶を失ったらどうなるでしょうか? そして、あなたは常に誰かにあなたが何をしたかを教えてもらう必要がありますか? それがスマートコントラクトの現状です。 イーサリアムのようなブロックチェーンでは、スマートコントラクトは256ブロックを超える状態に直接アクセスすることはできません。 この問題は、マルチチェーンエコシステムではさらに悪化し、異なる実行レイヤー間でのデータの取得と検証はさらに困難になります。
2020年、ヴィタリック・ブテリン氏とトマシュ・スタンチャク氏は、時間を超えてデータにアクセスする方法 を提案し ました。 EIPは停滞していますが、ロールアップ中心のマルチチェーンの世界では、その必要性が再浮上しています。 今日、ストレージプルーフは、スマートコントラクトに認識と記憶を与えるためのフロンティアとして浮上しています。
dappsがデータや状態にアクセスする方法はいくつかあります。 すべてのアプローチでは、アプリケーションが人間/エンティティ、または暗号の経済的セキュリティまたはコードを信頼する必要があり、いくつかのトレードオフがあります。
これらのソリューションの課題と制限を考えると、ブロックハッシュをオンチェーンで保存して提供する必要性は明らかです。 ここで、保管証明の出番です。 ストレージプルーフをよりよく理解するために、ブロックチェーンのデータストレージを簡単に見てみましょう。
ブロックチェーンは、ネットワーク内の多くのコンピューター間で更新および共有される公開データベースです。 データと状態はブロックと呼ばれる連続したグループに格納され、各ブロックは前のブロックヘッダーのハッシュを格納することで親を暗号的に参照します。
イーサリアムブロックを例にとってみましょう。 イーサリアムは、「マークル・パトリシア・ツリー」(MPT)と呼ばれる特定のタイプのマークルツリーを活用しています。 イーサリアムのブロックヘッダーには、4つの異なるMerkle-Patriciaトライのルートが含まれています。 状態トライ、ストレージ試行、レシート試行、およびトランザクション試行。 これらの4つの試行は、すべてのイーサリアムデータを構成するマッピングをエンコードします。 マークルツリーは、データストレージの効率性のために使用されます。 再帰ハッシュを使用すると、最終的にルートハッシュのみを保存する必要があるため、多くのスペースを節約できます。 これにより、ノードを再帰的にハッシュすると同じルートハッシュにつながることを証明することで、誰でもツリー内の要素の存在を証明できます。 マークルプルーフにより、イーサリアムのライトクライアントは、次のような質問に対する回答を得ることができます。
「ライトクライアント」は、すべてのトランザクションとすべてのブロックをダウンロードする代わりに、ブロックヘッダーのチェーンをダウンロードし、マークルプルーフを使用して情報を検証することしかできません。 これにより、プロセス全体が非常に効率的になります。 Vitalik によるこの ブログ と Maven11 の研究 記事 を参照して、Merkle Trees に関連する実装、利点、および課題をよりよく理解してください。
ストレージ証明により、データベースで何かがコミットされ、暗号化コミットメントを使用して有効であることを証明できます。 そのような証拠を提供できれば、ブロックチェーン上で何かが起こったという検証可能な主張です。
ストレージプルーフは、次の2つの主要な機能を可能にします。
ストレージプルーフは、特定のブロックがブロックチェーンの正規履歴の一部であるかどうかを非常に高レベルでチェックし、要求された特定のデータがブロックの一部であるかどうかを確認します。 これは、次の方法で実現できます。
このアプローチを採用しているプロジェクトには、Herodotus、Lagrange、Axiom、Hyper Oracle、Brevis Network、nil foundationなどがあります。 複数のブロックチェーン間でアプリケーションをステートアウェアにするために多大な努力が払われていますが、IBC(Inter Blockchain Communication)は、ICQ(Interchain Queries)やICA(Interchain accounts)などのアプリケーションを可能にする相互運用性標準として際立っています。 ICQは、チェーンA上のアプリケーションが単純なIBCパケットにクエリを含めることでチェーンBの状態を照会することを可能にし、ICAは、あるブロックチェーンが別のブロックチェーン上のアカウントを安全に制御できるようにします。 これらを組み合わせることで、興味深いクロスチェーンのユースケースが可能になります。 SagaのようなRaaSプロバイダーは、IBCを使用して、デフォルトですべてのアプリチェーンにこれらの機能を提供しています。
メモリ消費量、証明時間、検証時間、コンピューティング効率、開発者エクスペリエンスの適切なバランスを見つけるために、ストレージ証明を最適化する方法はたくさんあります。 全体のプロセスは、大きく3つの主要なサブプロセスに分けることができます。
データアクセス:このサブプロセスでは、サービスプロバイダーは、実行レイヤー上でネイティブに、またはオンチェーンキャッシュを維持することを介して、ソースチェーンのブロックヘッダーにアクセスします。 チェーン間のデータアクセスの場合、宛先チェーンでのソースチェーンのコンセンサスの検証が必要です。 採用されているアプローチと最適化には、次のようなものがあります。
スマートコントラクトは、データへのアクセスに加えて、データ上で任意の計算を行うことができる必要があります。 一部のユースケースでは計算が不要な場合がありますが、他の多くのユースケースでは重要な付加価値サービスです。 サービスプロバイダーの多くは、計算のzkプルーフを生成し、有効性のためにオンチェーンで提供できるため、データの計算を可能にします。 Axelar、LayerZero、Polyhedra Networkなどの既存のAMPソリューションはデータアクセスに使用できる可能性があるため、データ処理はストレージプルーフサービスプロバイダーの差別化要因になる可能性があります。
たとえば、Hyper Oracleでは、開発者はJavaScriptを使用してカスタムオフチェーン計算を定義できます。 Brevisは、dAppsからデータクエリを受け入れ、認証されたブロックヘッダーを使用して処理するZKクエリエンジンのオープンマーケットプレイスを設計しました。 スマートコントラクトはデータクエリを送信し、マーケットプレイスの証明者によって取得されます。 Prover は、クエリ入力、関連するブロックヘッダー (Brevis 集約レイヤーから)、および結果に基づいて証明を生成します。 ラグランジュは、SQL、MapReduce、Spark/RDDなどの分散プログラミングモデルを実証するために、ZK Big Data Stackを導入しました。 プルーフはモジュール式で、既存のクロスチェーンブリッジやAMPプロトコルから発信される任意のブロックヘッダーから生成できます。 ラグランジュZK BigDataスタックの最初の製品であるZK MapReduceは、かなりのマルチチェーンデータを含む計算結果を証明するための分散計算エンジン(よく知られたMapReduceプログラミングモデルに基づく)です。 例えば、1つのZKMRプルーフを使用して、指定された時間枠で4〜5チェーンに展開されたDEXの流動性の変化を証明できます。 比較的単純なクエリの場合、現在ヘロドトスが行っているように、計算をオンチェーンで直接行うこともできます。
状態とストレージの証明は、アプリケーション、ミドルウェア、インフラストラクチャ層でのスマートコントラクトの多くの新しいユースケースを解き放つことができます。 これらのいくつかは次のとおりです。
統治:
上記のすべての証明を使用して、カスタマイズされたエクスペリエンスをユーザーに提供できます。 Dappsは、経験豊富なトレーダーやユーザーを維持するための割引や特権を提供し、初心者ユーザーには簡素化されたユーザーエクスペリエンスを提供することができます。
最後の 2 つのユースケースでは、新しいブロックがソースチェーンに追加されるたびに証明を更新する必要があります。
認識は、テクノロジー企業が顧客により良いサービスを提供する力を与えます。 ユーザーアイデンティティから購買行動、ソーシャルグラフまで、テクノロジー企業は認知度を活用して、精密なターゲティング、顧客セグメンテーション、バイラルマーケティングなどの機能を解き放ちます。 従来のテクノロジー企業は、ユーザーからの明示的な許可が必要であり、ユーザーデータの管理には注意が必要です。 しかし、パーミッションレスブロックチェーン上のすべてのユーザーデータは、必ずしもユーザーの身元を明らかにすることなく公開されています。 スマートコントラクトは、公開されているデータを活用して、ユーザーにより良いサービスを提供できる必要があります。 より専門的なエコシステムの開発と採用により、時代を超えて国家の認識が高まり、ブロックチェーンは解決すべきますます重要な問題になります。 ストレージプルーフは、イーサリアムを決済レイヤーであると同時に、アイデンティティと資産所有レイヤーとして浮上させることができます。 ユーザーは、自分のアイデンティティと重要な資産をイーサリアム上で維持することができ、常に資産をブリッジすることなく、複数のブロックチェーンで使用することができます。 私たちは、将来解き放たれる新しい可能性とユースケースに興奮し続けています。
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1時間ごとに記憶を失ったらどうなるでしょうか? そして、あなたは常に誰かにあなたが何をしたかを教えてもらう必要がありますか? それがスマートコントラクトの現状です。 イーサリアムのようなブロックチェーンでは、スマートコントラクトは256ブロックを超える状態に直接アクセスすることはできません。 この問題は、マルチチェーンエコシステムではさらに悪化し、異なる実行レイヤー間でのデータの取得と検証はさらに困難になります。
2020年、ヴィタリック・ブテリン氏とトマシュ・スタンチャク氏は、時間を超えてデータにアクセスする方法 を提案し ました。 EIPは停滞していますが、ロールアップ中心のマルチチェーンの世界では、その必要性が再浮上しています。 今日、ストレージプルーフは、スマートコントラクトに認識と記憶を与えるためのフロンティアとして浮上しています。
dappsがデータや状態にアクセスする方法はいくつかあります。 すべてのアプローチでは、アプリケーションが人間/エンティティ、または暗号の経済的セキュリティまたはコードを信頼する必要があり、いくつかのトレードオフがあります。
これらのソリューションの課題と制限を考えると、ブロックハッシュをオンチェーンで保存して提供する必要性は明らかです。 ここで、保管証明の出番です。 ストレージプルーフをよりよく理解するために、ブロックチェーンのデータストレージを簡単に見てみましょう。
ブロックチェーンは、ネットワーク内の多くのコンピューター間で更新および共有される公開データベースです。 データと状態はブロックと呼ばれる連続したグループに格納され、各ブロックは前のブロックヘッダーのハッシュを格納することで親を暗号的に参照します。
イーサリアムブロックを例にとってみましょう。 イーサリアムは、「マークル・パトリシア・ツリー」(MPT)と呼ばれる特定のタイプのマークルツリーを活用しています。 イーサリアムのブロックヘッダーには、4つの異なるMerkle-Patriciaトライのルートが含まれています。 状態トライ、ストレージ試行、レシート試行、およびトランザクション試行。 これらの4つの試行は、すべてのイーサリアムデータを構成するマッピングをエンコードします。 マークルツリーは、データストレージの効率性のために使用されます。 再帰ハッシュを使用すると、最終的にルートハッシュのみを保存する必要があるため、多くのスペースを節約できます。 これにより、ノードを再帰的にハッシュすると同じルートハッシュにつながることを証明することで、誰でもツリー内の要素の存在を証明できます。 マークルプルーフにより、イーサリアムのライトクライアントは、次のような質問に対する回答を得ることができます。
「ライトクライアント」は、すべてのトランザクションとすべてのブロックをダウンロードする代わりに、ブロックヘッダーのチェーンをダウンロードし、マークルプルーフを使用して情報を検証することしかできません。 これにより、プロセス全体が非常に効率的になります。 Vitalik によるこの ブログ と Maven11 の研究 記事 を参照して、Merkle Trees に関連する実装、利点、および課題をよりよく理解してください。
ストレージ証明により、データベースで何かがコミットされ、暗号化コミットメントを使用して有効であることを証明できます。 そのような証拠を提供できれば、ブロックチェーン上で何かが起こったという検証可能な主張です。
ストレージプルーフは、次の2つの主要な機能を可能にします。
ストレージプルーフは、特定のブロックがブロックチェーンの正規履歴の一部であるかどうかを非常に高レベルでチェックし、要求された特定のデータがブロックの一部であるかどうかを確認します。 これは、次の方法で実現できます。
このアプローチを採用しているプロジェクトには、Herodotus、Lagrange、Axiom、Hyper Oracle、Brevis Network、nil foundationなどがあります。 複数のブロックチェーン間でアプリケーションをステートアウェアにするために多大な努力が払われていますが、IBC(Inter Blockchain Communication)は、ICQ(Interchain Queries)やICA(Interchain accounts)などのアプリケーションを可能にする相互運用性標準として際立っています。 ICQは、チェーンA上のアプリケーションが単純なIBCパケットにクエリを含めることでチェーンBの状態を照会することを可能にし、ICAは、あるブロックチェーンが別のブロックチェーン上のアカウントを安全に制御できるようにします。 これらを組み合わせることで、興味深いクロスチェーンのユースケースが可能になります。 SagaのようなRaaSプロバイダーは、IBCを使用して、デフォルトですべてのアプリチェーンにこれらの機能を提供しています。
メモリ消費量、証明時間、検証時間、コンピューティング効率、開発者エクスペリエンスの適切なバランスを見つけるために、ストレージ証明を最適化する方法はたくさんあります。 全体のプロセスは、大きく3つの主要なサブプロセスに分けることができます。
データアクセス:このサブプロセスでは、サービスプロバイダーは、実行レイヤー上でネイティブに、またはオンチェーンキャッシュを維持することを介して、ソースチェーンのブロックヘッダーにアクセスします。 チェーン間のデータアクセスの場合、宛先チェーンでのソースチェーンのコンセンサスの検証が必要です。 採用されているアプローチと最適化には、次のようなものがあります。
スマートコントラクトは、データへのアクセスに加えて、データ上で任意の計算を行うことができる必要があります。 一部のユースケースでは計算が不要な場合がありますが、他の多くのユースケースでは重要な付加価値サービスです。 サービスプロバイダーの多くは、計算のzkプルーフを生成し、有効性のためにオンチェーンで提供できるため、データの計算を可能にします。 Axelar、LayerZero、Polyhedra Networkなどの既存のAMPソリューションはデータアクセスに使用できる可能性があるため、データ処理はストレージプルーフサービスプロバイダーの差別化要因になる可能性があります。
たとえば、Hyper Oracleでは、開発者はJavaScriptを使用してカスタムオフチェーン計算を定義できます。 Brevisは、dAppsからデータクエリを受け入れ、認証されたブロックヘッダーを使用して処理するZKクエリエンジンのオープンマーケットプレイスを設計しました。 スマートコントラクトはデータクエリを送信し、マーケットプレイスの証明者によって取得されます。 Prover は、クエリ入力、関連するブロックヘッダー (Brevis 集約レイヤーから)、および結果に基づいて証明を生成します。 ラグランジュは、SQL、MapReduce、Spark/RDDなどの分散プログラミングモデルを実証するために、ZK Big Data Stackを導入しました。 プルーフはモジュール式で、既存のクロスチェーンブリッジやAMPプロトコルから発信される任意のブロックヘッダーから生成できます。 ラグランジュZK BigDataスタックの最初の製品であるZK MapReduceは、かなりのマルチチェーンデータを含む計算結果を証明するための分散計算エンジン(よく知られたMapReduceプログラミングモデルに基づく)です。 例えば、1つのZKMRプルーフを使用して、指定された時間枠で4〜5チェーンに展開されたDEXの流動性の変化を証明できます。 比較的単純なクエリの場合、現在ヘロドトスが行っているように、計算をオンチェーンで直接行うこともできます。
状態とストレージの証明は、アプリケーション、ミドルウェア、インフラストラクチャ層でのスマートコントラクトの多くの新しいユースケースを解き放つことができます。 これらのいくつかは次のとおりです。
統治:
上記のすべての証明を使用して、カスタマイズされたエクスペリエンスをユーザーに提供できます。 Dappsは、経験豊富なトレーダーやユーザーを維持するための割引や特権を提供し、初心者ユーザーには簡素化されたユーザーエクスペリエンスを提供することができます。
最後の 2 つのユースケースでは、新しいブロックがソースチェーンに追加されるたびに証明を更新する必要があります。
認識は、テクノロジー企業が顧客により良いサービスを提供する力を与えます。 ユーザーアイデンティティから購買行動、ソーシャルグラフまで、テクノロジー企業は認知度を活用して、精密なターゲティング、顧客セグメンテーション、バイラルマーケティングなどの機能を解き放ちます。 従来のテクノロジー企業は、ユーザーからの明示的な許可が必要であり、ユーザーデータの管理には注意が必要です。 しかし、パーミッションレスブロックチェーン上のすべてのユーザーデータは、必ずしもユーザーの身元を明らかにすることなく公開されています。 スマートコントラクトは、公開されているデータを活用して、ユーザーにより良いサービスを提供できる必要があります。 より専門的なエコシステムの開発と採用により、時代を超えて国家の認識が高まり、ブロックチェーンは解決すべきますます重要な問題になります。 ストレージプルーフは、イーサリアムを決済レイヤーであると同時に、アイデンティティと資産所有レイヤーとして浮上させることができます。 ユーザーは、自分のアイデンティティと重要な資産をイーサリアム上で維持することができ、常に資産をブリッジすることなく、複数のブロックチェーンで使用することができます。 私たちは、将来解き放たれる新しい可能性とユースケースに興奮し続けています。