Strawmapの解説 — Vitalik ButerinがEthereumのLayer 1でのより高速なUX推進について解説

イーサリアムの共同創設者ビタリック・ブテリンは、イーサリアムの基盤層をより高速でスリムにし、最終的には量子耐性を持つようにする、数年にわたる野心的な計画を概説しました。まずは短いスロット時間とほぼ即時の最終性から始めます。

イーサリアムの2029年ビジョン：高速スロット、迅速な最終性、STARK対応ハッシュ

X（旧Twitter）における詳細な投稿で、ビタリック・ブテリンは「非常に重要な文書」と呼ばれる、イーサリアム財団の研究者ジャスティン・ドレイクが導入した新しい「ストローマップ」（草案ロードマップ）について説明しました。この文書は、今後の10年にわたるイーサリアムレイヤー1（L1）のアップグレードの長期ビジョンを示しています。

「私たちは高速スロットと高速最終性から始めます」とブテリンは書いています。「スロット時間を段階的に短縮していくと予想しています」と述べ、√2の式を用いてイーサリアムのスロットを12秒から8秒、6秒、4秒、3秒、最終的には2秒へと移行させる計画を示唆しました。最後の段階は「集中的な研究」に依存すると警告しています。

ストローマップとは何か？

ストローマップは、「ストローマン」（仮案）と「ロードマップ」を組み合わせた造語で、公式の命令ではなく調整ツールです。ドレイクによると、これは研究者、開発者、ガバナンス参加者などの上級者向けに設計されており、イーサリアムのL1の野望を一つのビジュアルタイムラインで示しています。

その五つの「北極星」には、秒単位で測定される高速L1、zkEVMとリアルタイム証明を用いた1ギガハッシュ/秒を目指す「ギガハッシュ」L1、データ可用性を1ギガバイト/秒に押し上げる「テラハッシュ」L2、ポスト量子暗号、そしてETH送金のための一級のプライバシーが含まれています。

このタイムラインは2029年まで延びており、約6ヶ月ごとに一つのフォークを想定しています。今後のフォークやプレースホルダーは星の名前を用いたシーケンスで示されており、イーサリアムの宇宙的なブランディングの伝統を引き継いでいます。

より高速なスロット、同じセキュリティ？

現在、イーサリアムは12秒のスロットで動作しています。しかし、ブテリンはスロット時間は調整可能なパラメータとみなされ、安全性が確保できると判断された場合に短縮されると説明しました。

「スロット時間は、安全だと確信できるときに調整するパラメータとみなす」と述べ、これをブロブターゲットの調整に例えました。

重要なのは、彼は大部分のロードマップはスロットの長さに依存しないと主張しています。「スロット時間が2秒でも32秒でも、ほぼ同じことを行う必要があります」と述べています。

一つの重要な推進力は、ピアツーピア（p2p）ネットワークの改善であり、エラージャコーディングを用いた作業も含まれます。各ノードが複数のピアからブロック全体を受信する代わりに、ブロックを複数の断片に分割し、例えば8つの断片のうち4つを用いて完全なブロックを再構築できるようにする方法です。このアプローチは冗長性を維持しつつ、帯域幅のオーバーヘッドや遅延のスパイクを低減します。

ブテリンは、内部統計からこのアーキテクチャが95パーセンタイルのブロック伝播時間を大幅に短縮できると示唆しており、セキュリティを犠牲にすることなく短いスロットを実現可能だと述べています。ただし、これにはプロトコルの複雑さが増すことも伴います。

アテスターとスロット構造の再考

他の変更点は、ePBS、FOCIL、迅速な確認ルールなどの提案と交差し、より複雑なスロット構造を導入します。これらの機能は遅延の余裕を狭め、安全な最大値をおよそスロットの3分の1から5分の1に縮小します。

この圧縮を補うために、研究者たちは、各スロットに対して256から1024のランダムに選ばれたアテスターだけが署名する設計を模索しています。非最終化のフォーク選択においては、小さなセットで十分とブテリンは述べています。署名数が少なくなることで、集約フェーズを省略でき、各スロットのミリ秒単位の時間を短縮できます。

秒単位の最終性、分ではなく

スロット時間がリズムであるなら、最終性は決済のスタンプです。現在、イーサリアムの最終性は平均約16分であり、12秒のスロットとGasper設計による複数エポックの確認に基づいています。

ストローマップは、スロットと最終性を切り離し、ビザンチン耐故障性の一回合最終性アルゴリズムであるMinimmitの変種を採用することを提案しています。最終的には、最終性は6秒から16秒の範囲に収まる可能性があります。

「高速な最終性はより複雑です」とブテリンは認めており、最終的なプロトコルは現在のGasperシステムよりもシンプルになる可能性があると付け加えています。ただし、その移行は侵襲的になる可能性もあります。

彼の投稿で示された一つの軌道は、今日の16分から段階的に短縮し、最終的にはMinimmitのより積極的なパラメータを用いて秒単位の最終性に到達することです。

ポスト量子とSTARK対応の設計

この変革は大規模なため、ブテリンは暗号学的な全面的見直しとともに、ポスト量子暗号、ハッシュベースの署名、STARK対応ハッシュ関数の導入も含まれると述べています。

開発者たちは、Poseidon2に関する最近の懸念に対する対応策を評価しており、ラウンド数の増加、Poseidon1への回帰、またはBLAKE3のような従来のハッシュへの採用を検討しています。研究は継続中です。

この段階的アプローチの一つの顕著な結果は、スロットレベルでの量子耐性が最終性レベルの保護よりも先に到達する可能性があることです。その場合、強力な量子コンピュータが突然出現した場合、最終性の保証は揺らぐ可能性がありますが、チェーン自体は引き続き動作します。

「テセウスの船」アップグレード

彼の要約では、ブテリンはこのプロセスを段階的なコンポーネントの置き換えと表現しています。「スロット時間と最終性時間の両方が段階的に短縮されることを期待してください」と述べ、イーサリアムのスロット構造とコンセンサスの「テセウスの船」的変容と絡めて説明しています。

要するに、ストローマップは約束ではなく提案です。イーサリアムの基盤層の進化についての詳細な青写真であり、研究、ガバナンス、分散型合意の複雑な芸術に依存して、10年以内に2秒スロットと一桁の最終性を実現できるかどうかが決まります。

しかし、方向性は明確です。より高速なブロック、より迅速な決済、そしてハードウェアサイクルや暗号学的時代を超えて存続することを目指したプロトコルです。

FAQ 🔎

• **イーサリアムのストローマップとは何ですか？**ストローマップは、2029年までの提案されたレイヤー1の長期ロードマップです。
• **イーサリアムの最終性はどれくらい速くなりますか？**提案された変更により、最終性は現在の約16分からおよそ6〜16秒に短縮される可能性があります。
• **イーサリアムの高速スロットとは何ですか？**高速スロットは、ブロック時間を12秒から最短2秒まで短縮することを指し、研究と安全性の検証次第です。
• **ストローマップはイーサリアムを量子耐性にしますか？**この計画には、ポスト量子ハッシュ署名への移行やSTARK対応ハッシュ関数の導入が含まれており、部分的に量子耐性を持たせることが可能です。