モナドの概要

モナドは、プルーフ・オブ・ステーク(PoS)メカニズムを採用し、イーサリアム仮想マシン(EVM)と互換性のあるまったく新しいレイヤー1ブロックチェーンです。これは、イーサリアムエコシステム全体のパフォーマンスと分散化を向上させることを目的としています。

モナドの設計目標は、仮想マシンを最適化し、ビザンチン障害トレランス(BFT)コンセンサスメカニズムアルゴリズムを洗練させることで、既存のスマートコントラクトブロックチェーンの数倍のスループットを達成することです。分散型コンピューティングプラットフォームとして、Monadは、効率的で安全、かつスケーラブルなブロックチェーンインフラストラクチャをユーザーに提供するよう努めています。

Monadを使用すると、ユーザーは毎秒最大10,000のスマートコントラクトトランザクション(TPS)の高いスループットを期待できます。この機能強化は、イーサリアムエコシステムに驚異的な成長と革新の機会をもたらし、開発者とユーザーに幅広いユースケースと強化されたユーザーエクスペリエンスを提供します。

ユーザーの観点から見ると、モナドの動作はイーサリアムによく似ています。ユーザーは、同じウォレット(メタマスクなど)またはブロックエクスプローラー(イーサスキャンなど)を利用して、トランザクションに署名または表示できます。イーサリアム用に構築された既存のアプリケーションは、コードを変更することなくモナドに移植できるため、ユーザーはモナド上で多くのイーサリアムアプリケーションを利用できると期待されています。モナドのアドレスはイーサリアムのアドレスと同じであり、ユーザーは既存のキーを再利用できます。

さらに、イーサリアムと同様に、モナドは線形ブロックとブロック内のトランザクションの線形順序を特徴としています。同時に、モナドは分散型バリデータのセットによって維持されるプルーフオブステークネットワークです。誰でもノードを操作してトランザクションの実行を独立して検証でき、ハードウェア要件を最小限に抑えるための多大な努力が払われています。

モナドの背景

モナドは2022年4月にKeone Honによって設立されました。MITを卒業したHonは、マーケットメイキングの巨人であるジャンプトレーディングの研究責任者です。モナドのCTOであるジェームズ・ハンサカーは、ジャンプトレーディングのシニアソフトウェアエンジニアであり、Pyth Networkのコアメンテナーです。

ソース: Linkedin

モナドは投資家から大きな評価を受けており、印象的な資金調達額と機関を誇っています。2023年2月14日、ドラゴンフライキャピタルが主導するシード資金調達ラウンドを完了し、プレースホルダーキャピタル、レムニスキャップ、シマキャピタル、ファイナリティキャピタル、その他70社を含む他の投資家が参加しました。2024年4月9日、パラダイムが主導し、コインベースベンチャーズが続く資金調達ラウンドでさらに2億2500万ドルを調達しました。

モナドの技術的構造

並列EVMとスーパースカラーパイプライン

並列EVMは、モナドがイーサリアム仮想マシン(EVM)操作を最適化するための並列実行技術を導入したことを指す。

簡単に言えば、イーサリアム仮想マシン(EVM)は、スマートコントラクトコードの実行を担当する環境です。従来、各トランザクションは順番に実行されるため、処理速度が遅くなっていました。モナドは並列実行技術を導入し、複数のトランザクションを同時に処理できるようにすることで、システム全体の実行効率を高めています。

遊園地でジェットコースターの列に並んでいるところを想像してみてください。伝統的に、全員が列に並び、前の人が終わるのを待ってから順番が回ってきます。ただし、遊園地にジェットコースターを追加すると、より多くの人が同時にプレイでき、キューイングプロセスが高速化されます。これは Monad の並列 EVM に類似しており、仮想マシンが複数のトランザクションを同時に処理できるようにし、トランザクションの実行速度を高速化します。

全体として、モナドの並列EVMは、イーサリアム レイヤー2で一般的に使用されているロールアップとは異なり、マルチコアおよびマルチスレッド技術を利用することにより、イーサリアムネットワークのパフォーマンスを根本的に向上させます。これにより、トランザクション処理とコンセンサス到達速度が加速され、ブロックチェーンネットワークがトランザクションをより効率的に処理できるようになり、システムの効率とスケーラビリティが向上します。

スーパースカラーパイプラインは、タスクを複数の段階に分割して同時に実行する効率的なタスク処理手法であり、処理プロセス全体の効率を向上させます。

たとえば、トランザクションを実行する場合、トランザクションの解析、署名の検証、コードの実行など、いくつかの段階に分けることができます。スーパースカラー パイプライン モードでは、これらのステージを順次ではなく同時に実行できます。これは、工場で異なる生産段階を設定するのと似ており、製品が同時に異なる段階で処理されるようにします。たとえば、服を作るのは、裁断、縫製、縁取りなどの段階に分けることができます。異なる作業者が同時に異なる工程を行い、最終的に完成した衣服を完成させることができます。

出典: モナド

モナドの技術的最適化

モナドは、実行面では並列実行とMonadDb、コンセンサス面ではMonadBFTと遅延実行の4つの領域で技術的な最適化を実装している。

並列実行とは、モナドが基本層でオプティミスティック実行を採用することを指す。ブロックチェーンでは、実際の検証の前にトランザクションの実行が開始されるため、検証の失敗により再実行する必要があるトランザクションの数が減少します。

たとえば、A と B の 2 つのトランザクションが、同じアカウントの残高を変更しようとしているとします。従来の悲観的実行では、これらのトランザクションが順番に実行され、実行前に口座残高がチェックされます。トランザクション A で資金不足が発生すると、トランザクション A は失敗し、システムはトランザクション A をロールバックしてトランザクション B を実行します。これにより、両方のトランザクションが再実行され、システムのオーバーヘッドが増加します。

モナドの楽観的な実行は異なる。トランザクション A と B の両方が成功すると仮定し、それらを並行して実行します。システムは、実際の検証までアカウント残高をチェックしません。トランザクションが失敗した場合(残高不足など)、システムはすべてのトランザクションを返し、失敗したトランザクションを再実行します。すべてのトランザクションが成功すると、それらはブロックに直接マージされ、再実行が減り、効率が向上します。

MonadDb は、ブロックチェーンの状態を格納するために設計されたカスタム データベースです。これは、B-TreeまたはLSM-Treeデータ構造を使用する既存のデータベースの次善の側面に対処します。MonadDb は、Merkle Patricia Trie (MPT) データ構造を使用して、メモリとディスクに Patricia Trie を直接実装し、状態ストレージの効率を向上させます。さらに、MonadDb は、最新の非同期 I/O 技術やその他の最適化を利用して、効率とパフォーマンスを向上させます。たとえば、トランザクションがディスクから状態を読み取る必要がある場合、完了の待機をブロックするのではなく、非同期 I/O 操作を開始し、システムに I/O 操作を実行するように指示し、プログラムを待機せずに続行できるようにします。

出典:CSDN

MonadBFT は、ビザンチンの参加者間で部分的な同期条件下でトランザクションの順序付けについて合意に達するための高性能なコンセンサスメカニズムです。これはHotStuffに基づいて構築され、Jolteon / DiemBFT / Fast-HotStuffの改善を組み込んでおり、特に2次通信の複雑さを利用して、リーダータイムアウトの場合に3ラウンドの通信を2ラウンドに減らします。

簡単に言うと、あるグループが次に実行するタスクを決定することを想像してみてください。各人はタスクを提案できますが、最終決定には他の人のサポートが必要です。タスクを提案し、議論を組織するためにリーダーが選出されます。各ラウンドで、リーダーはタスク(トランザクション注文など)を提案し、他の人がフィードバックを提供します。大方の同意が得られれば、タスクは確認され、実行されます。

モナドの遅延実行は、トランザクションが一定期間コンセンサスプロセスに含まれるまでトランザクションの実行を遅らせる。これにより、コンセンサスと実行が分離され、バリデータノードがトランザクションを実行する際の柔軟性が高まります。モナドでは、コンセンサスプロセスがトランザクションの注文を決定しますが、実行は後で行うことができます。たとえば、コンセンサスプロセスは、ブロックに含めるトランザクションとその注文を決定しますが、これらのトランザクションの実行は遅延する可能性があり、コンセンサス中にすぐに発生する必要はありません。

平たく言えば、執行猶予は、AとBは映画を見ることに同意するが、具体的な時間と場所の決定を後回しにする。これにより、活動を大まかに計画し、状況に基づいて詳細を確定することができ、柔軟性と利便性を提供します。同様に、モナドの遅延実行は、システムの効率と柔軟性を高める。バリデータノードは、トランザクションをより日和見的に実行することができ、さまざまなネットワーク環境やワークロードによりよく適応します。

結論

モナドの内部テストネットDevnetの立ち上げと、EVMでの10,000 TPS達成の実証により、モナドはメインネットのリリースに向けて着実に進んでいます。メインネットは今年の第4四半期にローンチされる予定で、パブリックチェーンに新たな成長とイノベーションの機会をもたらします。EVM互換の分散型コンピューティングプラットフォームとして、Monadは開発者とユーザーに、より効率的で安全でスケーラブルなブロックチェーンインフラストラクチャを提供し、ブロックチェーン業界全体により多くの可能性と開発の見通しを開きます。

私たちは、モナドの技術革新を通じて、セキュリティと分散化を損なうことなく、より効率的なブロックチェーンネットワークを実現するという新しい可能性を見出しています。ユーザーと開発者は、使い慣れたツールやウォレット(メタマスクなど)を引き続き使用し、既存のイーサリアムdAppsをMonadプラットフォームに簡単に移行して、トランザクション処理の高速化と手数料の削減を享受できます。この互換性により、モナドは新しいユーザーを引き付け、既存のイーサリアムDappsを維持およびサポートすることができます。

要約すると、イーサリアムに対するモナドの改善は、重要な技術的ブレークスルーをもたらし、ブロックチェーンエコシステム全体に新しい活力を注入しました。今後、モナドがブロックチェーン技術の革新をさらに推進し、より効率的で分散化され、広く適用可能なブロックチェーンの新時代を創造することを期待しています。