ブレード：技術革新によるイーサリアムの検閲抵抗性の向上

ブロックチェーン技術が進化するにつれ、検閲抵抗は業界での重要な懸念事項となっています。イーサリアムのマージアップグレード以降、セクターは新しい合意メカニズムの下で効果的な検閲抵抗の解決策を積極的に求めてきました。この文脈で、Braidは有望な解決策として登場しました。Vitalikの最新のコメントでは、「議論は主にFOCIL+APS対BRAIDを中心に展開されている」と述べられており、イーサリアムのステイカーとBTCのマイニングプールの分布を示すグラフが添付されています。

イーサリアムステーカー配布およびBTCマイニングプールシェアチャート（出典：X)

ParadigmのニューヨークワークショップでMax Resnickによって提案されたBraidは、Ethereum上でのマルチブロック並列処理を実装するための手法であり、検閲に耐えるシステムの構築を目指しています。この記事では、Braidの背景、技術的特徴、および他の既存のソリューションとの比較を探求し、より専門的かつ深い理解を提供し、読者がEthereum Braidプロジェクトを多角的に理解するのに役立ちます。

ブレードの背景

ビットコインとイーサリアムの両方が共通の問題に直面しています: マイニングプールや検証ノードの中央集権化の傾向。この中央集権化は、マイニングプールや検証ノードが法的に規制に従うことを義務付けられ、自らの管理下で違法と見なされる取引をブロックしたり検閲する攻撃につながる可能性があります。

グラフからわかるように、LidoとCoinbaseは合わせて40.8%のシェアを保有しています。これら2つが結託すれば、ネットワークを停止させる可能性があります。もし彼らに10%以上のステーキングサービスプロバイダーが加われば、彼らはイーサリアムネットワークを乗っ取ることができるかもしれません。ノードへの中央集権化の脅威を議論する前に、PoSメカニズムの下でイーサリアムがどのように機能するかを調査しましょう。

ユーザーがDappフロントエンドを介して送信した取引は、保留中の取引のデータベースであるメンプールに入ります。この時点で、サーチャーはアービトラージボットを使用してメンプール内の取引を分析し、利益を上げる取引を取引グループまたはバンドルにまとめます。ブロックビルダーはこれらのバンドルされた取引をサーチャーから受け取り、これらのバンドルに対応する手数料を添付し、入札を準備します。検証者（ブロック提案者）は提供されたバンドルと入札から最も利益の上がるオプションを選択し、新しいブロックを作成して提案します。ブロックがチェーンに追加される前に、最終的なチェックと検証が行われます。

MEVサプライチェーン（Source: FlashBot）

このメカニズムはしばしば「検閲抵抗」に耐えるイーサリアムフレームワークを作ることを目指しているブレードが登場した。現在は初期段階にあり、ブレードの主要なアイデアは、複数のブロックの並列処理、同期リリース、遅延実行などの技術を用いて、イーサリアムの単一リーダー制御を打破することです。これにより取引が自由に進行し、同時にイーサリアムネットワークの公平性を維持することができます。

ブレードの技術的特徴

Braidの設計原則には、主に3つのポイントが含まれています: マルチプロポーザーモデル、同期リリース、遅延実行。

マルチプロポーザーモデルによって、イーサリアムネットワークは検閲抵抗力を向上させます。複数の同時プロポーザーを組み込むことで、システムトランザクションへの介入コストを大幅に増加させます。さらに、同期リリースメカニズムを通じて、すべてのプロポーザーが同じ情報に基づいて判断を下すことを保証し、システムの公平性と透明性を確保します。

さらに、このモデルに導入された遅延実行機能により、複数の提案者がトランザクションの最終状態を決定する前に影響を与えることができるため、イーサリアムネットワーク全体の安定性と信頼性が向上します。この設計により、システムの機能が向上するだけでなく、ネットワーク参加者に高度な信頼性とセキュリティ保証が提供されます。

Braidの利点

前述のワークショップで、Max Resnickは、LMD-GhostやMysticetiなどの既存のソリューションにBraidを比較しました。LMD-GhostPoSコンセンサスアルゴリズムCBC CasperのフォークチョイスルールであるGHOSTは、提案者がいつでも新しいブロックを生成できるようにします。これらの新しいブロックは、フォーク選択ルールによって（生存性を確保する）最も重い重みを持つチェーンに追加されます。ただし、このアプローチでは、分岐選択の問題を管理するために高度に枝分かれした決定木のローカルなメンテナンスが必要です。

ミスティセチ一方、Suiブロックチェーンで採用されたコンセンサスアルゴリズムはである。これにより、複数のバリデーターが並列でブロックを提案し、ネットワークの帯域幅を最大限に活用し、検閲抵抗性を提供します。これらのDAGベースのコンセンサスプロトコルの特徴は、pBFTに類似し、最小限の理論値に達するために、DAGからブロックをコミットするために3ラウンドのメッセージのみが必要です。コミットルールにより、ブロックリーダーの投票と認証が可能になり、中央値およびテールレイテンシーがさらに低減されます。ルールは、利用できないリーダー（リーダーノードが失敗した場合、システムは自動的に新しいリーダーを選出してその責任を引き継ぎます）を許容し、コミットレイテンシーを大幅に増加させることなく、許容します。

LMD-Ghost (Source: Youtube）

Braidのマルチプロポーザモデルは、スロット内のすべてのサブチェーンによって生成されたブロックトランザクションをEthereumの実行レイヤーが収集し、実行ブロックを形成します。これらのトランザクションは、予め決められたルールに従って順序付けられ、実行されます。これにより、単一のエンティティがトランザクションレコードを操作する能力が低下します。この課題には、決定論的な順序付けルールの必要性があります。

ブレードの設計には、インセンティブやペナルティのための追加の役割は導入されていませんが、「同期リリース」メカニズムは実装が困難であり、複数のサブチェーンの同期とデータ処理の調整が必要です。

ブロックチェーンキャピタルチームのメンバーであるJonahb指摘されましたBraidメカニズムの問題：「チップ」メカニズムには流動性要件があり、ユーザーエクスペリエンスに影響を与えます。ユーザーは取引を送信する際に2つのチップ値（t、T）を含めます。一つの提案者が取引を含める場合、彼らはTを受け取ります。複数の提案者が取引を含める場合、tは分割されます。

ユーザーは取引手数料の支払いしか必要ありませんが、信頼できるコミットメントをするためにはT利用可能な資金が必要です。したがって、ユーザーは取引を行うために追加の利用可能な流動性Tが必要です。例えば、ユーザーが今後の金利や価値の検閲抵抗に対する懸念から500万ドル相当のETHを売却したい場合、参加者にはさらなる曖昧な流動性の要件が発生し、ポジションの価値が増加し、それによってオンチェーンファイナンスのユーザーエクスペリエンスが妨げられます。

この課題に対処するため、Jonahbは2つの潜在的な解決策を提案しました:

• ポストステート流動性検証：トランザクションを送信する際、ユーザーはトランザクション完了後にTを支払うための十分な資金の証拠を提供する必要があります（例：トランザクション後に100万ドルの流動性を持つこと）。これにより、ユーザーは将来の支払い能力を証明することで、資金が不足している場合でもトランザクションを行うことができます。ただし、この方法にはいくつかの課題があります。提案者は最終的なトランザクションの状態を予測する必要がありますが、ほとんどの金融取引は共有された状態を含みます（例：同じ口座残高を使用する複数のトランザクション）。そのため、提案者はトランザクションの順序を決定する前にトランザクション後の状態を予測するのに苦労します。これにより、異なるトランザクションタイプに対して特定の証明を設計する必要があり、実際の適用範囲が制限されます。
• 検閲抵抗保証：ユーザーのために、サードパーティの保証提供者（CIプロバイダー）を導入してTを保証します。ユーザーは取引の検閲確率に基づいて計算されたrTの保証料を支払います。これにより、ユーザーが即座に大量の資金を準備する必要性が軽減され、Tが低すぎる場合にCIがユーザーに高い検閲リスクを思い出すことができます。ただし、ユーザーとCIプロバイダーの間の市場システムを構築するには時間がかかります。

特定の実装に関して、Braidはマルチブロック並列操作モデルと統一されたコンセンサスプロトコルを採用し、これらのブロック間の一貫性と調整を確保しています。この手法により、分散型取引処理が促進され、検閲抵抗が効果的に向上します。さらに、Braidは取引の最終性を処理するための「ファイナリティガジェット」を開発しています。このソリューションはすべてのオンチェーン取引セットを統合・再配置し、取引の最終性と一貫性を保証します。

ブレードは提案段階であり、市場はまだその技術的実装とユーザーエクスペリエンスを検証していません。

ブレード（ソース：YouTube)

現在、数多くのブロックチェーンが繁栄していますが、プログラマブルブロックチェーンの先駆者であるEthereumは、引き続き分散化、検閲抵抗、主権独立を追求しています。新しい技術や改革戦略が進化する中、私たちはブロックチェーン技術の将来について楽観的で自信を持っています。さまざまな解決策を継続的に探求し、バランスを取ることで、技術の進歩が現在のニーズに適合し、将来の課題に適応することを確実にできます。