原題:究極のオフチェーンスケーリングソリューション:Celerネットワークの分析

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今日は、数千万のTPSを簡単に達成できる究極のオフチェーンスケーリングソリューションである印象的なプロジェクトを掘り下げます。 Rollups と ZK のことは忘れて、Celer Network の計り知れない機能と比較すると、影に隠れています。 現在、1億ドルと評価されており、市場で199位の地位を占めています。

紹介

Celer Networkは、技術革新を通じてインターネット規模の機能をブロックチェーンにもたらすように設計された高性能レイヤー2スケーラビリティプラットフォームです。 その壮大なビジョンは、既存および将来のブロックチェーン上で動作するユニバーサルネットワークシステムとして機能することにより、ブロックチェーンの商業化と広範な採用を促進することです。 Celer Networkは、革新的なオフチェーンスケーリング技術とインセンティブに沿った暗黙の暗号経済性を活用し、前例のないパフォーマンスと柔軟性を提供します。 要するに、オフチェーンスケーリング技術を使用してインターネット規模のブロックチェーンアプリケーション用のゲートウェイプラットフォームを構築することに専念しており、誰もが高性能な分散型ブロックチェーンアプリケーションを迅速かつ便利に開発、展開、使用できるようにします。

プロジェクトのハイライト

オフチェーンスケーリング技術は、相互に信頼できないエンティティ間のスマートコントラクトの相互作用をオフチェーンで可能にし、マルチシグで不変のオフチェーンステートマシンを維持します。 オンチェーンコンセンサスは、複数の当事者がコンセンサスに達することができない場合など、絶対に必要な場合にのみ呼び出されます。 オフチェーンスケーリングは、分散型アプリケーション(dApps)の水平スケーラビリティとプライバシー保護を実現しながら、ブロックチェーンのトラストレスで分散化された性質を確保する唯一の方法です。 これは、ブロックチェーン技術の普及におけるターニングポイントであり、すべてのスケーラブルなdAppsのエンジンと基盤として機能します。

技術概要

Celer Networkは、既存または将来のブロックチェーンに展開できる包括的なプラットフォームとして、複雑なオフチェーンプラットフォームをモジュール式コンポーネントに分離する明確なレイヤードアーキテクチャを特徴としています。 このアーキテクチャにより、システムの設計、開発、保守の複雑さが大幅に軽減され、各コンポーネントの反復作業が容易になり、変更に適応できるようになります。 適切に設計された階層型アーキテクチャは、オープンなインターフェイスを持ち、共通のクロスレイヤーインターフェイスをサポートしている限り、各レイヤーで異なる実装を促進する必要があります。 各レイヤーは、特定の機能の実装にのみ集中する必要があります。 Celer Networkは、インターネットの階層化設計の成功に触発され、さまざまなブロックチェーン上に構築できるcStackというオフチェーン技術スタックを採用しています。 cStackは、ボトムアップの順序で次のレイヤーで構成されています。

cChannel: 一般化されたステートチャネルとサイドチェーンスイート

cRoute: 証明可能な最適な価値移転ルーティング

cOS:オフチェーン対応アプリケーションの開発フレームワークとランタイム。

Celerのアーキテクチャは、すべてのレイヤーに革新的なソリューションを提供します。 以下では、cChannel、cRoute、およびcOSの技術的な課題と主な機能を掘り下げます。

cチャンネル

このレイヤーは、基盤となるブロックチェーンに最も近く、ベースとなるパブリックチェーンと直接対話し、限られた時間枠内で共通の抽象化構造を持つ上位レイヤーにリアルタイムの状態更新を提供します。 cChannelは、オフチェーンスケーリングプラットフォームの基礎となるステートチャネルとサイドチェーン技術を採用しています。 ステートチャネルは、相互に不信感を抱く当事者が、オフチェーン取引で合意された最新の状態について迅速に合意に達し、オンチェーンの債務契約を通じて改ざん防止のセキュリティを確保することを可能にします。 この概念は、高スループットのオフチェーンビットコインマイクロトランザクションをサポートするためにライトニングネットワークによって最初に導入されました。 ライトニングネットワークの概念が始まって以来、ルーティングやタイムロックの最適化など、決済チャネルネットワークのコンテキストでさまざまな問題に対処する研究が行われてきました。 しかし、オフチェーンネットワークはまだ開発の初期段階にあり、モジュール性、柔軟性、費用対効果の面で大きな課題に直面しています。 cChannelは、一連の新機能を導入することで、現在の課題に対処します。

• 一般的なオフチェーン状態遷移:オフチェーン転送はDAGベースの任意の状態遷移に依存することができるため、Celer Networkはゲーム、オンラインオークション、保険、予測市場、分散型取引所などの複雑で高性能なオフラインdAppsをサポートできます。
• 柔軟で効率的な価値移転:複数のステートチャネルとサイドチェーン構造、多様な効率性と改ざん防止のトレードオフ戦略により、一般的な条件での迅速な価値移転をサポートし、オンチェーンの相互作用を最小限に抑え、資金のロックアップを最小限に抑えます。
• 純粋なオフチェーン契約:オンチェーン預金に直接関係しない契約は、紛争が引き起こされない限り、オンチェーン操作や初期化を必要としません。 純粋にオフチェーンのコントラクトまたはオブジェクトには、一意に識別可能なオフチェーンアドレスがあり、必要な場合にのみブロックチェーン上にデプロイされ、組み込みのオフチェーンアドレストランスレータによってオンチェーンアドレスが割り当てられます。

cルート

Celer Networkは拡張性の高いdAppsプラットフォームであり、その最も重要な約束の1つは、プラットフォーム上での高スループットの価値移転をサポートすることです。 オフチェーンの価値移転は、多くのオフチェーンアプリケーションにとって基本的な要件です。 Celer Networkは、決済ソリューションよりも広いビジョンを持っていますが、エコシステム内でどれだけの価値をどれだけ迅速に移転できるかを直接決定するため、オフチェーンの決済ルーティングに画期的な改善を加えました。 既存のすべてのオフチェーン決済ルートは、従来の「最短経路ルーティング」アルゴリズムに起因している可能性があり、リンクモデルの根本的な違いにより、オフチェーン決済ネットワークのパフォーマンスが低下する可能性があります。 コンピュータネットワークのリンク容量は安定しており、ステートレスです(過去の送信の影響を受けません)。 しかし、オフチェーン決済ネットワークのリンク容量はステートフル(オンチェーンの預金と過去の支払いによって決定される)であり、非常に動的なネットワークでは、ネットワークのトポロジーとリンク状態が絶えず変化します。 これにより、従来の最短パス ルーティング アルゴリズムの収束が困難になり、スループットの低下、遅延の増加、さらには停止が発生します。

Celer Networkの決済ルーティングモジュールは、この根本的な課題を認識しており、cRouteは分散型輻輳勾配を利用する分散型バランスルーティング(DBR)を導入しています。 DBRのユニークな特性をいくつか紹介します。

証明可能な最適なスループット: 支払いトランザクション要求レートについて、そのレートをサポートできるルーティング アルゴリズムが存在する場合、DBR は常にそのアルゴリズムを見つけることができることを証明します。 当社の評価によると、DBRは最先端のソリューションと比較して、スループットを15倍、チャネル使用率を20倍向上させます。

透過的なチャネルバランシング:ライトニングネットワーク以来、チャネルバランスを維持することは直感的な目標でした。 しかし、チャネルバランシングの既存の試みは、オンチェーンまたはオフチェーンの重い調整を必要とするヒューリスティックで構成されており、保証は不十分です。 DBR は、チャネル バランシング プロセスとルーティングを統合し、追加の調整を必要とせずにネットワーク・バランスを維持します。

完全分散化: DBR は、各ノードがステート チャネル ネットワーク トポロジ内の隣接するノードと通信するだけで済む、完全に分散化されたアルゴリズムです。 DBR プロトコルのメッセージング コストも低く抑えられています。

障害回復力: DBR アルゴリズムは、高いフォールト トレランスを示します。応答しないノードを迅速に検出して適応し、残りの使用可能なノードで可能な限り最大のスループットをサポートします。

プライバシー保護:マルチパスの性質により、DBRアルゴリズムは、追加のプライバシー保護技術(ZKSNARKなど)を必要とせずに、送信された値に関するプライバシーを自然に保護します。 重要なのは、DBRアルゴリズムがオニオンルーティングとシームレスに統合して、送信元と宛先の匿名性を保護できることです。

cOSの

Celer Networkは拡張性の高いdAppsプラットフォームであり、オンチェーンdAppsはブロックチェーンに接続する単純なフロントエンドとして機能するだけですが、オフチェーンdAppsは、スケーラビリティの大きな可能性を秘めているにもかかわらず、従来のパブリックチェーン上に構築する際に課題に直面します。 Celer Networkは、誰もがスケーラブルなオフチェーンdAppsを簡単に開発、操作、操作できるようにする開発フレームワークであるcOSを導入し、オフチェーンスケーリングによってもたらされる複雑さを軽減します。 Celer Networkにより、開発者はアプリケーションのロジックに集中し、最適なユーザーエクスペリエンスを作成でき、cOSは次のような面倒なタスクを処理できます。

任意のオフチェーン状態とオンチェーン状態の間の依存関係を特定します。

オフチェーン状態の追跡、保管、紛争の管理。

中間ノードの障害を透過的に許容します。

複数のオフチェーンdAppの同時実行をサポートします。

異なるオンチェーンおよびオフチェーンモジュールへの統一された実装をコンパイルします。

Celer Networkのオフチェーンスケーリングソリューションは、いくつかの重要なコンセプトに基づいています。

ステートチャンネル:Celer Networkは、ステートチャンネル技術を使用してオフチェーンスケーリングを実現します。 ステートチャネルは、ブロックチェーン上に2つ以上の当事者間で確立されたプライベートな通信チャネルです。 参加者は、これらのチャネル内で多数の取引を行うことができ、最終的な決済結果のみがブロックチェーンにコミットされるため、オンチェーン取引の負担が大幅に軽減され、効率が向上します。

オフチェーン計算:Celer Networkは、オフチェーン参加者がブロックチェーンネットワークからの確認を待たずに複雑な計算タスクを実行することを可能にします。 これらの計算には、スマートコントラクトの実行、ゲームロジック、およびデータ処理が含まれる場合があります。 セキュリティと透明性を確保するために、最終結果のみがブロックチェーンに送信されます。

条件付き支払いネットワーク:Celer Networkは条件付き支払いネットワークを導入し、ユーザーが州のチャネル内で条件付き支払い操作を実行できるようにします。 つまり、支払いをタイムスタンプやイベントトリガーなどの特定の条件に関連付けることができ、複雑なオフチェーンアプリケーションの可能性が高まります。

ネットワークの相互運用性:Celer Networkのスケーリングソリューションは、イーサリアム、ビットコインなどのさまざまなブロックチェーンネットワークと相互運用するように設計されています。 これにより、異なるブロックチェーン間での資産やデータの転送が可能になり、より広範なエコシステムのつながりが促進されます。

CELERの実装レイヤーは、経済設計モデルに完全に依存しており、Proof of Liquidity Commitment(PoLC)、Liquidity Backing Auction(LiBA)、State Guardian Network(SGN)を通じてCELERネットワーク全体を維持および運用しています。

1. Proof of Liquidity Commitment(PoLC):オフチェーン決済には、オープンチャネルと一定量のトークン担保が必要です。 財務能力が必ずしも技術的専門知識と一致していないという課題に対処するために、CELERは流動性コミットメントの証明を導入しています。 このメカニズムは、アセットロックマイニングを通じて、オフチェーンサービスプロバイダーに十分な流動性を確保し、オフチェーン資産の流動性を高めます。 ロック期間が長いほど、より多くのCELERトークンが取得されます。 マイニング報酬メカニズム:Celer Networkは、限られた期間内に、担保コミットメント契約(CCC)をロックするNetwork Liquidity Backer(NLB)にインセンティブを与え、マイニング前の割り当てと比較して20%のCELRを追加する予定です。 インセンティブは、各NLBのProof of Liquidity Commitment(PoLC)計算能力に比例します。
2. リクイディティ・バッキング・オークション(LiBA):CELERは、ロックマイニングによる流動性への対応に加え、オークションを採用して流動性の問題に取り組んでいます。 サービスプロバイダーは、「クラウドレンディング」メカニズムを通じて流動性を競うことができます。
3. State Guardian Network(SGN):ユーザーがオンラインでない場合、State Guardian Networkはオフチェーンの状態を保護するためのコンパクトなサイドチェーンとして機能します。 CELERトークン保有者は、自律的にSGNを結成し、ステートガーディアンになることができます。 オフラインになる前に、ユーザーは料金を支払うことで自分の状態を SGN に提出することができ、任命された保護者が一定期間状態を保護することができます。 ガーディアンは、状態ハッシュと「責任スコア」に基づいてランダムに選択されます。

このオークションメカニズムの基本的なプロセスでは、借り手(OSP)が必要な融資額と融資期間に関する情報を提出し、Celer Network上で標準のLiBAスマートコントラクトを作成し、流動性バッキングオークション(LiBA)プロセスを開始します。 このオークションは匿名で行われ、貸し手の予想ローン金利、担保可能な流動性の量(オークション開始者OSPによって指定された期間)、CELRトークンの数量などの入札情報が含まれます。 プルーフ・オブ・リクイディティ・コミットメント(PoLC)マイナー(NLB)のオークションへの参加を容易にするために、このメカニズムにより、マイナーはCCCコントラクトを通じて流動性を提供することができます。 オークション プロセスでは、VCG オークション メカニズム (簡潔にするために複雑な詳細は省略します) を採用し、オークション中の入札者の入札情報に基づいて「幸福度指数」を計算します。 最終的なオークションの落札者は一定のルールに従って選ばれますが、注目すべき点は、入札者が同様のスコアを持っている場合、CELRトークンの量が多い人が勝つことです。 オークション終了後、借り手(OSP)はLiBAオークション契約の利息を前払いする必要があります。 プリペイド利息を受け取ると、オークションコントラクトはIOUトークンを1:1の比率で生成し、OSPが存在するステートチャネルコントラクトに送信します(cCurrency、ETH担保に対してcETHを生成するなど)。 この借用書トークンは、オフチェーン状態チャネルでの価値移転の媒体として機能します。 通常、オークション契約が満了する前に、OSPは借入したすべてのcETHをオークション契約に送り返して債務を決済します。 この時点で、オークション契約は無効になります。 cETHとETHは1対1の関係にあるため、ユーザーはいつでもリスクなしでオフチェーン取引を終了し、資金を引き出すことができます。 (3) SGN (Enhancing Celer Network's Availability via SGN): SGN はオフチェーンの状態ガーディアンネットワークとして機能し、オフラインクライアントのオフチェーン状態を保護するサイドチェーンとして機能します。 CELRトークンの保有者は、トークンを誓約することで、オフチェーンのステートガーディアンになることができます。 提出されたオフチェーン状態タスクのガーディアンは、状態ハッシュと「責任スコア」に基づいてランダムに選択されます。 誓約されたトークンが多ければ多いほど、オフチェーン状態のタスクを守るために委任される可能性が高くなり、手数料収入の増加につながります。 ユーザーは手数料を支払うことで、オフラインになる前の一定期間、オフチェーンの状態を SGN ネットワークに送信できるため、不利な取引の取り消しを防ぐなどのメリットがあります。 要約すると、LiBAとPoLCは、状態相互作用プロセスの中間ステップをオフチェーンでより簡単に導入することに重点を置いているのに対し、SGNはオフチェーンの状態遷移プロセスを保護することに集中し、必要に応じて(たとえば、取引相手による潜在的な詐欺の場合)オフチェーンの状態をブロックチェーンに戻すことを目指しています。 経済システム全体では、CELRトークンは、流動性貸付、不正防止債券、チャネル登録料、取引手数料、およびその他の可能なサービス手数料の支払い仲介の担保に使用できます。 さらに、システム運用の最初の5年間は、PoLCマイニングを通じて新しいCELRトークンが生成され、LiBAはトークンの誓約のみを要求し、誓約期間終了後にCELRは借り手に帰属します。 5年間のPoLCマイニング期間が終了すると、LiBAはCELRの消費を開始し、消費されたCELRは借り手に返却されるのではなく、継続的なPoLCマイニング報酬としてシステムに注入されます。 セキュリティの観点から、Celerには次の設計があります。

1. NLPは、貸し出しにデフォルトのレコードがないOSPを選択する傾向があります。
2. 新しく鋳造されたcETHは、ホワイトリスト内の州チャネル契約にのみ転送できます。
3. cETHは、上限のあるレートで徐々にしか使用できません。
4. OSPは、コンパートメント化されたマルチノード展開、ネットワークインフラストラクチャのセキュリティアクセスルールの正式な検証など、安全なインフラストラクチャを維持するためのさまざまな対策を講じることができます。

チーム

Celer Network全体のアーキテクチャとオフチェーンインセンティブ設計は上記で説明されており、全体的にアプローチは非常に明確です。 ただし、強力な実装能力が必要であり、チーム構成が重要になります。 幸いなことに、Celerチームは手ごわく、既知の個人で構成されています。 ここでは、主要なチームメンバーの概要をご紹介します。

創業者、Mo Dong:上海交通大学を卒業し、2017年にUIUCでコンピュータサイエンスの博士号を取得しました。 また、ネットワーク形式検証セキュリティ企業であるVeriflowの創設メンバーとして、エンジニアリングチームリーダーおよびプロダクトマネージャーを務めました。 Dong博士は、分散型テクノロジーとブロックチェーンのサークルの初期参加者、開発者、パイオニアです。 先に開発した分散システムおよびネットワークプロトコルの形式検証ソフトウェアは、世界の上位50社に導入されています。 2017年、ブロックチェーンスマートコントラクト開発コースの指導を開始し、コミュニティのために多数の開発者を育成しました。

1. コアメンバー

Junda Liu: 清華大学を卒業し、2011年にカリフォルニア大学バークレー校でコンピュータサイエンスの博士号を取得。 彼は Google で 7 年の経験を持ち、ルーティングに DAG を使用するパイオニアであり、業界標準と比較して 1,000 倍優れたネットワーク修復機能を達成しました。

李 暁州:清華大学を卒業し、プリンストン大学でコンピュータサイエンスの博士号を取得。 ベアフット・ネットワークスで2年の経験があります。

Qingkai Liang:上海交通大学を卒業し、MITでコンピュータサイエンスの博士号を取得しました。

1. オペレーションチーム(重み45%、スコア42.75)

Pengying Wang:ボストン大学を卒業し、MIT-CHIEF(マサチューセッツ工科大学-中国イノベーション・アントレプレナーシップフォーラム)の副学長を務めています。

Sirong Li: ロチェスター大学でビジネス分析の修士号を取得し、フォーチュン 500 企業でマーケティングを成功させた経験があります。 チームは、9人の技術開発者を含む12人のメンバーで構成されています。

1. 投資顧問:

クリストス・コズィラキス:

スタンフォード大学の電気工学およびコンピュータサイエンスの教授。

アラン・ミシチェンコ:カリフォルニア大学バークレー校のフルタイムの研究者兼エンジニア。 ウクライナのグルシュコフ・サイバネティックス研究所でコンピュータサイエンスの博士号を取得。

Shousheng Zhang:スタンフォード大学物理学教授。 Danhua Capitalの創設者兼会長。

トークノミクス

このプロジェクトは2019年に開始され、最大供給量は10,000,000,000CELRです。 現在、7,743,424,107 CELRが流通しており、流通率は77.4%です。 現在のトークン価格は$0.013で、最高値は2021年9月26日の$0.1984です。 これは、90%以上の減少を示しています。 トークンの配布に関しては、チームが18.3%、財団が17%を保有しており、合計35%と比較的高い割合を占めています。 cBridgeのTotal Value Locked(TVL)は8,800万ドルです。 メインネットはまだローンチされていませんが、このボリュームを達成することは立派なことと考えられています。

結論として、このプロジェクトは、オフチェーンのスケーラビリティのソリューションとして革新的なアイデアを提示します。 オフチェーンのスケーラビリティソリューションとして位置付けられ、新しい技術ソリューションと経済モデルを導入し、実験的なシミュレーションを通じて大幅なパフォーマンスの向上を実証しています。 開発チームは、権威ある機関の著名な研究者と経験豊富な開発者がアドバイザーを務めることで、注目すべき強みを発揮します。 このプロジェクトでは、オフチェーンのスケーラビリティにおいて画期的な進歩を遂げる可能性があります。 ただし、状態チャネルには固有の制限があり、複数のユーザー間の高頻度の対話に適しており、頻繁に変化するユーザーとの低頻度の対話にはあまり適していないことを認識することが重要です。 これらの課題にもかかわらず、パブリックブロックチェーンの拡張スイートとしてのオフチェーンステートチャネルの成功は、ブロックチェーン技術の実用性に貢献する可能性があります。 プロジェクトは実装上の大きな課題に直面していますが、現在のトランザクション/秒 (TPS) 要件では、必ずしも非常に高い値が要求されない可能性があることに注意することが重要です。 レイヤー2ソリューションを含む既存の高速パブリックチェーンは、現在のニーズを十分に満たすことができます。 それにもかかわらず、このプロジェクトはよく考えられたソリューションを提示しており、現在の市場評価は他のL2ソリューションと比較して比較的低くなっています。 プロジェクトはまだ完全には実現されていないため、過小評価されている可能性があります。 メインネットが正常に起動されると、かなりの急増を経験する可能性があります。 したがって、このプロジェクトをウォッチリストに含める価値があるかもしれません。

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