Arbitrum は、イーサリアム L2 ベースの拡張ソリューションとして、昨年 8 月末のリリース以来、トラストレス性とセキュリティ上の利点を維持しながら、低コストで高速なユーザー エクスペリエンスで急速に大多数のユーザーと開発者を獲得してきました。 EVMと完全に互換性があることを支持します。これまでに 350 を超えるイーサリアム プロジェクトと Arbitrum ネイティブ DApps が Arbitrum ネットワーク上に展開されており、TVL (ロックアップ総額) は一時 30 億米ドル近くに達し、4 つの主要 L2 の最初のものとなりました。
2022 年 4 月 7 日、Arbitrum は、イーサリアム テスト ネットワークに基づく Nitro Development Network (Devnet) の立ち上げを発表しました。開発者は、このネットワークに基づいて構築およびテストできます。新しくアップグレードされた Nitro は、コストを削減しながらネットワーク スループットを大幅に向上させます。将来的には、Arbitrum チームはその構造に基づいて Devnet を数回最適化し、最終的には現在の Arbitrum One を Nitro スタックに移行する予定です。
Arbitrum が Nitro の反復バージョンをリリースするのはなぜですか? アップグレードされた Arbitrum Nitro ネットワークは、エコシステムのどのような側面で輝くでしょうか? その前に、Arbitrum が L2 ソリューションの中で際立っている理由と、開発の高速化においてどのような課題に直面するかについて見ておいたほうがよいでしょう。
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イーサリアム手数料のジレンマ
イーサリアムガス料金は、イーサリアムでの以前のトランザクションのコストの測定単位であり、主に需要と供給によって決まります。現在、イーサリアム エコシステムは活況を呈しています。DeFi プロジェクトの人気やステーブルコインの発行などの要因により、イーサリアム ネットワークの採用率は急激に増加しています。頻繁な取引によりネットワークが大規模に混雑し、それに応じてガス料金が増加しています。。Glassnode の最新データによると、イーサリアム ガスの 1 日あたりのコストは 17,500 ETH (約 680 万米ドル) を超え、イーサリアム ガスの平均価格は 251 グウェイに達しました。イーサリアムネットワークを利用するには、ユーザーは高額なガス料金を支払わなければならず、高額な取引コストはユーザーにとってますます耐えられないものになっているため、解決策が不可欠です。
L2 拡張ソリューション Arbitrum
Arbitrum は、イーサリアムの高額な料金を解決する L2 スケーラビリティ ソリューションの 1 つです。RollupsシリーズのL2ネットワークとして、イーサリアムのメインネットワークの安全性を継承しつつ、トランザクションのスループットや手数料を向上させており、イーサリアムネットワークの非効率性の軽減とトランザクション手数料の削減に大きな意義があります。
イーサリアムのレイヤー2ソリューションの中ではRollupsシリーズが主流で、大きく分けてZero-knowledge(ZK)RollupとOptimisticRollup(OR)の2種類があります。ZK の使用の有効性は、計算コストとオフチェーン コストが非常に高く、専用のハードウェアや大規模な並列処理が必要になる可能性があり、成熟するには時間がかかることを証明しています。OR は詐欺の証明を採用し、すべてのトランザクションが有効であると楽観的に仮定し、最初の証明なしでバッチを送信します。ZK と比較すると、OR は低コストで実装が容易です。L1 と比較して、ロールアップ シャーディングは同じトランザクションを実行するために必要なスペースがはるかに少ないため、コストが削減され、イーサリアムの増大するニーズに対応できます。
Arbitrum は Optimism に非常に似ていますが、セキュリティのバランスをとるために複数回の不正行為の証明を使用する点が異なります。つまり、不一致の原因となったブロックの最初のオペコードを二分探索で見つけ、それを見つけたらそのオペコードをチェーン上で実行するだけです。利点は、トランザクションのバッチ全体の状態証明を生成し、それをチェーンに公開するだけでよいことです。ただし、OR は取引データを直接証明するのではなく、取引データの正確性を前提としているため、不正の疑いのある取引データを発見して取引を復元できる「チャレンジ期間」が存在するため、不正行為の証明には 1 週間の期間がかかります。そのため、最終確認に時間がかかり、引き出しにかかる時間が長くなります。つまり、イーサリアムのメインネットワークからアービトラムに資金を転送するのにかかる時間はわずか約 10 分ですが、ユーザーが資金をアービトラムからイーサリアムのメインネットワークに戻すには約 1 週間 (またはそれ以上) かかります。これに応じて、Arbitrum は処理効率を向上させるために AnyTrust チェーンを立ち上げました。
さらに、Arbitrum でのインタラクティブな活動が増加するにつれて、その料金も増加します。ロールアップトランザクション手数料は常にメインネットの継続的な改善であり、イーサリアムのガスコストが増加すると、それに応じてアービトラムトランザクションのコストも増加します。この目的を達成するために、Arbitrum はコストをさらに削減し、スループットを向上させるために Arbitrum Nitro アップグレードを開始しました。
Arbitrum Nitro アップグレード
Arbitrum Nitro は Arbitrum の反復バージョンです。現在、Arbitrum One は、数百のプロジェクト、数十万のユニークなユーザー インタラクション、数百万のトランザクション、ブリッジされた資産の数十億ドルの立ち上げを容易にしています。アップグレードされた Arbitrum Nitro は、WASM および Geth 標準テクノロジーに基づいて構築されています。バッチ処理が改善されています。圧縮システムにより、EVM との高速化と互換性が向上します。今後、プロジェクト チームは Nitro を数回リセットして最適化した後、Arbitrum Rinkeby テスト ネットワークに移行し、最終的に現在の Arbitrum One を Nitro に移行する予定です。
Arbitrum Nitro の仕組み
Arbitrum Nitro のコアテクノロジーは New Prover です。これにより、WASM 上で Arbitrum のインタラクティブな不正行為の証明が可能になります。これは、特別に設計された AVM (Arbitrum Virtual Machine) アーキテクチャを置き換えて、Arbitrum を WASM 上で実行できることを意味します。さらに重要なのは、この Nitro アップグレードにより、Geth コアが Arbitrum にコンパイルされ、特別に構築された EVM シミュレーターが、現在最も一般的な Ethereum クライアントである Geth に置き換えられ、開発者により互換性のある開発エクスペリエンスが提供されることです。
最後に、Nitro は Go を使用して ArbOS コンポーネントを書き換えて簡素化し、クロスチェーン通信と L2 チェーンの実行に必要な新しく改良された圧縮システムを提供し、ユーザー コストを最小限に抑えました。
レフェリー・ニトロとレフェリー・ワン
Arbitrum One から Arbitrum Nitro へのアップグレードはシームレスです。Arbitrum は、中断のないユーザー エクスペリエンスを維持しながらアップグレードを確実に導入できるよう、事前にロードマップを計画しました。Arbitrum One に現在デプロイされている DApps アプリケーションとアセットには、移行アクションは必要ありません。アップグレード後も、既存の DApps は引き続き実行でき、既存のデータとイベントには引き続きアクセスできます。
Arbitrum Nitro のアップグレード後も、Arbitrum One は引き続き実行されますが、より高速になるだけです。公式テストデータによると、Arbitrum Nitro アップグレード後は、L2 実行速度が 20 ～ 50 倍向上し、コストも大幅に削減されることが期待されています。
結論: Arbitrum は非常に前向きです
この Nitro アップグレードにより、スループットがさらに向上し、取引手数料が削減されるため、Arbitrum でのプロジェクト開発が大幅に改善され、より多くの開発者やユーザーが参加する機会がさらに広がります。さらに、Offchain Labs は、イーサリアム上の新しい第 2 層ネットワークである AnyTrust も立ち上げました。このネットワークでは、2 つのネットワークが並行して実行され、より効率的に動作します。
現在、イーサリアムの料金問題には主に 2 つの解決策があります。ETH2 と L2 拡張です。最近、イーサリアムのシャーディングなどのアップグレードが着々と進んでいますが、「イーサリアムがシャーディングされたらL2は無価値になるのでは？」「L2は短期的な過渡的な解決策に過ぎないのでは？」といった疑問を抱いている方も多いのではないでしょうか？2020年10月に発表された「ロールアップ中心のイーサリアムロードマップ」では、長期的にイーサリアムの開発においてL2が決定的な役割を果たすことが明記されており、ETH2プロセスの加速によりL2はイーサリアムをベースとしたものとなる効率と低コストが暗号化活動の主な焦点となっています。
今年は L2 の初年度です。Arbitrum はガスコストと L2 仮想マシンの設計において大きな利点があります。オンチェーン エコシステムは発展し、繁栄しています。総額 4,000 億米ドルで、ロールアップ市場のほぼ 55% を占めています。その可能性は実際に実現されており、継続的にアップグレードされるネットワークには将来的に無限の可能性があることがさらに証明されています。
参考文献:
Arbitrum Nitro: スニーク プレビュー
https://medium.com/offchainlabs/arbitrum-nitro-sneak-preview-44550d9054f5
OffchainLabs/ニトロ
https://github.com/OffchainLabs/nitro
ロールアップ中心のイーサリアムのロードマップはどのようなものになるでしょうか?
https://ethereum-magicians.org/t/a-rollup-centric-ethereum-roadmap/4698
楽観的ロールアップと ZK ロールアップ
https://limechain.tech/blog/optimistic-rollups-vs-zk-rollups/
参照データ：
デフィラマ
https://defillama.com/chain/Arbitrum
グラスノード
https://studio.glassnode.com/metrics?a=ETH&category=Fees&chartStyle=line&ema=0&m=fees.GasPriceMedian&mAvg=0&mMedian=0&mScl=log&pScl=lin&zoom=all
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