イーサリアムとソラナの技術競争：コンセンサスメカニズムの新しい探求

イーサリアムは供給側改革を進めています。「無限の庭」の夢が破れた後、VitalikはL2/Rollupに対する戦略を調整し、より積極的にL1レースを守っています。イーサリアムのメインネットの「高速化・コスト削減」計画が議題に上がり、Risc-Vへの移行は始まりに過ぎません。今後、効率面でソラナを追い越すことが重点となるでしょう。

一方で、ソラナは消費需要シーンを継続的に拡大しています。ソラナの応答は「スケールを拡大するか、消滅するか」であり、L1を大きく強化する道を揺るぎなく進んでいます。ある取引会社が開発したFiredancerがデプロイプロセスに入った他、最近のニューヨークソラナ会議では、AnzaチームのAlpenglowコンセンサスプロトコルが広く注目を集めました。

イーサリアムの究極の目標は世界コンピュータになることであり、偶然にも、Alpenglowも同じビジョンを持っています。

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大規模ノード時代の20%セキュリティコンセンサス

ビットコインから始まり、ノードの数と分散の程度は、ブロックチェーンネットワークの分散化の重要な指標と見なされてきました。集中化を避けるために、安全の閾値は通常33%に設定されており、単一のエンティティがこの割合を超えてはならないとされています。

資本効率の推進によって、ビットコインのマイニングは最終的にマイニングプールのクラスターに向かいました。イーサリアムは、特定のステーキングサービスプロバイダーや中央集権型取引所の主要な舞台となりました。もちろん、これはこれらのエンティティがネットワークの運用を制御できることを意味するものではなく、"ネットワークの維持-インセンティブ/管理費の取得"というモデルの下では、彼らには悪事を働く動機はありません。

しかし、ネットワークの健全性を評価するには、その規模を考慮する必要があります。例えば、3人しかいない小さなグループでは、2/3の賛同がなければ有効に機能しているとは言えません。任意の1/3の最低限の安全保障を追求することは無意味です。なぜなら、残りの2人が容易に結託し、悪事を働くコストが極めて低く、利益は非常に高いからです。

対照的に、10000ノードを持つ大規模ネットワークでは、2/3の多数票を求める必要はありません。インセンティブモデルの外では、大多数のノードは互いに知らず、大規模なステーキングサービスプロバイダーと取引所間の共謀コストも非常に高くなります。

では、ノード数とコンセンサス比率を適切に下げることで、"スピードアップとコスト削減"を実現できるでしょうか？

Alpenglowはこの考え方に基づいて設計されています。おおよそ1500のノードの規模を維持しながら、安全性のコンセンサスを20%まで引き下げることを計画しています。これにより、ノードの確認速度を向上させ、ノードに対するメインネットの報酬を増やすだけでなく、ノードの規模の拡大を促進することができます。例えば、約1万に増やすことなどです。

このようなやり方が1+1>2の効果を生むのか、それとも既存のセキュリティメカニズムを突破するのかは、まだ観察が必要です。

アルペングローの技術革新

Alpenglowの理論的基盤は、大規模ノード時代において、あまり高いコンセンサスの数量は必要ないということです。なぜなら、PoSメカニズムの下では、悪意のある者がネットワークを制御するためには巨額の資本を動員する必要があるからです。現在の価格で計算すると、20%の規模でも、イーサリアムは200億ドル、ソラナは100億ドルを必要とします。

具体的な実践において、Alpenglowはプロセス全体をRotor、Votor、Repairの3つの部分に大まかに分けています。ある意味で、AlpenglowはTurbineメカニズムの深い改造です。

Turbineはソラナのブロックブロードキャストメカニズムで、ブロック情報を伝播し、すべてのノードでコンセンサス確認を達成することを目的としています。初期のイーサリアムが使用していたGossipプロトコルとは異なり、Turbineは階層的な伝播方式を採用しています：

1. 各サイクル内で、ノードをリーダー、リレー、通常ノードに分類し、リーダーノードのみがブロックのブロードキャスト情報を送信できます。
2. 少数のRelayノードが情報を受信した後、さらに多くの通常ノードにブロードキャストし、ツリー構造に似たTurbine Treeを形成します。

Alpenglowでは、このメカニズムのバリエーションはRotorと呼ばれ、本質的には、どのLeaderまたはRelayノードも固定されていない、順序付けられたブロックメッセージの伝播方法です。

Votorはノード確認メカニズムです。Alpenglowの構想では、初回ノード投票が80%に達する（20%以上の最低限度を満たす）場合、直接迅速に通過できます。初回投票が60%から80%の間である場合、第二回投票を開始することができ、再度60%を超えれば最終確認となります。

もしまだコンセンサスに達成できない場合は、Repairメカニズムが起動します。しかし、この状況はOptimistic Rollupのチャレンジ期間に似ており、本当にこのステップに進むと、プロトコルは深刻な問題に直面する可能性があります。

ハードウェアリソースを単純に増やして帯域幅を向上させるのとは異なり、Alpenglowの目標はブロックのコンセンサス生成プロセスを削減することです。データブロックを現在の1500バイト程度に制御でき、生成時間が十分に短い（現在のテストでの極限状況では100msに達することができ、既存の10sの1%）場合、性能向上は非常に顕著になるでしょう。

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まとめ

MegaETHの後、既存のL2は基本的に限界に達しました。SVM L2がSolanaのサポートを受けられない中、Solanaのメインネットはさらなる拡張の実際的なニーズがあります。メインネットのTPSがすべての競合相手を圧倒することで、Solanaを"イーサリアム殺し"としての理念を貫くことができます。

注目すべきは、Alpenglowはソラナに限定されず、理論的にはすべてのPoSチェーン、特にイーサリアムを含むものがこのメカニズムを採用できるということです。以前紹介したOptimumに似て、既存のブロックチェーン研究は技術的な限界に達しており、より多くのコンピュータサイエンスや社会学的な理念の支援が急務です。

ブロックチェーン技術の進展に伴い、将来の競争構造はさらに複雑で多様化する可能性があります。各パブリックチェーンは、性能とスケーラビリティを向上させる新しい方法を探求するために努力しており、この良性の競争は業界全体を前進させるでしょう。