合併、急増、散財…融合？

Cosmos と Ethereum のインターチェーン ファイナリティ

4億2000万年前のシルル紀末に、顎魚類は軟骨のサメ（およびエイ）と、それらのより硬い近縁種である硬骨魚類に分岐しました。

後者は両生類を生み出し、その一部は陸と空を征服するために這い出て、恐竜や原始哺乳類となった。 3億7500万年後、その一部は海に戻り、イルカやクジラになり、再び集まって、尾やひれ、軽い骨格で推進するおなじみの流体力学的戦略を備えた、空気呼吸する温血哺乳類になりました。

CosmosとEthereumの簡単な歴史

分離: 2013 年から 2014 年にかけて、Cosmos と Ethereum は、共通のブロックチェーンの祖先である Bitcoin から分離しました。しかし、両プロジェクトがそれぞれのロードマップを繰り返すにつれて、その最終目標は複数の関連する実行領域に収束し始めました。

Cosmos の設計は依然としてアプリケーション レベルの主権を重視していますが、Ethereum はますますモジュール化され、その自由を普遍的なセキュリティと決済と引き換えに進んで受け入れるようになっています。 Ethereum の全体的な構造により、構成可能なスマート コントラクトを非常に速いペースでリリースおよび反復することが可能になります。これは、DeFi アプリケーションの最初の主要な開発に必要な前提条件です。

その大きな成功により、多くのブロックチェーンの問題に対するソリューションを開発し、この分野で最も根深い2つの問題であるスケーリングと最大抽出可能値（MEV）に関して大きな進歩を遂げることができました。イーサリアムの開発者は、単一チェーンのスケーリングの技術的および定義的限界を押し広げ、ブロックプロデューサーのトランザクションの並べ替えの暗い森を光の中にもたらしました。

一方、コスモスは、世界規模の金融 AOL (ワールド ワイド ウェブの前身) になるための勝者総取りの競争を放棄し、マネーのインターネットのための安全で回復力のあるバックボーンの開発に取り組みました。

同社は、3 つのプラグ可能で適応性のあるテクノロジーを開発しました。

• ビザンチンフォールトトレラントコンセンサスを備えた複製されたステートマシン (Tendermint)。

  
  

• コンセンサス エンジンと対話するブロックチェーン アプリケーション モジュール (Cosmos SDK) のセット。

  
  

• これらは、Cosmos の最高峰であるブロックチェーン間通信プロトコル (IBC) を使用して、すぐに相互運用可能なブロックチェーンを迅速に立ち上げることができます。

IBC は、チェーン間の通信のための信頼を最小限に抑えたデータ転送層と、その上に構築されたチェーン間アプリケーション層の両方です。最も明白なアプリケーションはトークン転送ですが、チェーン間クエリ、チェーン間アカウント（あるチェーン上のアカウントが他のチェーン上のアカウントを制御できるようにする）、チェーン間セキュリティ（チェーン間で検証権限を共有する）など、より複雑なチェーン間相互作用を可能にするチェーン間標準が増えています。

これらの IBC 機能はすでに稼働しており、広く使用され始めており、チェーン全体で完全に構成可能な DeFi の条件が整っています。

収束: これらの非常に異なるアプローチにより、Cosmos と Ethereum は、変化する暗号通貨環境にそれぞれ適応しながら、再び収束し始めています。

一方、Cosmos はアプリケーション層の表面的には Ethereum に似てきていますが、これはアーキテクチャの変更ではなく、Cosmos ロードマップの実装です。 IBC が現在約 50 のチェーンに接続され、CosmWasm スマート コントラクトがエコシステム全体に広がっているため、単一目的のブロックチェーン、汎用スマート コントラクト ゾーン、Osmosis 分散型取引所のようなマルチチーム アプリケーション スイートなど、さまざまな形式のアプリケーションが急増しています。

インターチェーン DeFi が普及し始めると、最初のアプリケーションの多くは最も成功した Ethereum アプリケーションから移植されます。しかし、多くのチェーンは、主権チェーンでのみ可能なことを行っており、クローンアプリとして始まったものは、主に、製品市場適合を達成しながらアプリチェーンでのみ可能な改善を開発するためのブートストラップメカニズムとして機能しています。

一方、イーサリアムは明らかにデザインがコスモスに似ています。

マージが完了すると、Tendermint チェーンのようなプルーフオブステーク チェーンになります。さらに重要なのは、Ethereum 2.0 のシャーディング実行の当初のビジョンは、ほとんどのトランザクションを Ethereum メイン レイヤーから移動するように設計された準アプリケーション チェーンであるロールアップに取って代わられ、長い間優先順位が下げられてきたことです。最近発表された Ethereum のスケーリング ロードマップの一部、つまり surge (データ シャーディング)、verge (ステートレス)、purge (状態の有効期限とクリーンアップ)、splurge (アカウントの抽象化、提案者とビルダーの分離、検証可能な遅延機能) はすべて、ロールアップ中心のモデルをサポートしています。

昨年末のヴィタリック氏の記事「Endgame」では、イーサリアムのスケーリングの将来として、ロールアップなし、単一の支配的なロールアップ、現在のロールアップ シナリオの継続という 3 つの可能性が想定されていました。

これらは本質的にアプリチェーンのようなものであるため、多くのロールアップが同時に繁栄し続ける可能性が高いと思われます。

各ロールアップが独自の開発者、アプリケーション、投資家、ユーザーを引き付けるにつれて、各ロールアップは独自のコミュニティ アイデンティティと独自のビジネス開発を展開し始めます。現在、各ロールアップは、より大きな Ethereum フェデレーション内の納税および保護されたフェデレーションですが、最も成功したロールアップは、主権アプリチェーンを体験し、最終的にはプロトコルに対する制御をさらに強化することを望む可能性があります。その時点で、ロールアップは、インターチェーン全体にアクセスできる、完全に相互接続された本格的なアプリチェーンに簡単になることができます。

コスモスアプリケーションチェーン理論

アプリケーションまたはロールアップがアプリチェーンになりたいのはなぜでしょうか?

基本的な価値提案は、主権の相互運用性です。

Lisk は独立して主権を持っているため、実行、コンセンサス、ブロックのサイズとタイミング、状態とメモリプールのロジック、ロールアップ、手数料、スマート コントラクト環境、バリデーターの要件、ガバナンス ルール、およびブロックチェーン構造と操作のカスタマイズが必要なその他の領域など、スタック全体を正確に制御できます。また、ロールアップとは異なり、アプリチェーンが悪用されたり攻撃されたりした場合でも、社会的合意と法の支配を通じてフォークして以前の状態を復元できます。

相互運用可能であるため、アプリケーション チェーンは IBC を通じて自由かつ構成的に相互作用できます。

アプリケーション チェーンはこれらの機能を使用して何を実行しますか?

これらは、ユーザー エクスペリエンスを最適化し、フロントエンドや Keplr などのウォレットからのブロックチェーン データとメカニズムへのアクセスを微調整し、プロトコル レベルのロジックを調整して、実行をより速く、より簡単に、より効率的にします。バリデーターは、コードの実装、ブロックの生成、トランザクションの中継などを行う独自のバリデーターを採用したり、インターチェーンセキュリティを備えた別のバリデーターセットからセキュリティを借りたりして、適切と思われる方法でチェーンを保護します（2023年第1四半期に開始予定）。

最終的には、ほとんどのアプリケーション チェーンは、これら 2 つのオプションのハイブリッドを選択することになります。つまり、チェーンはバリデータ セットを相互に共有し、チェーン間全体がメッシュ セキュリティ アーマーで保護された共有防御ゾーンになります。

多くのアプリケーション チェーンのイノベーションでは、セキュリティとユーザー エクスペリエンスが組み合わされています。たとえば、Osmosis は「スーパーフルイド ステーキング」を開発しました。これは、流動性プロバイダーが LP シェア内の基礎となるトークンをステーキングしてチェーンのセキュリティを確保し、LP 報酬に加えてステーキング報酬を獲得できるようにする、プルーフ オブ ステーキングを大幅に改良したものです。現在、この資本効率の向上の恩恵を受けるのは OSMO トークンのみですが、Tendermint (多くの Cosmos チェーンの中核をなすビザンチン フォールト トレラント ステート マシン レプリケーション ソフトウェア) の改善により、他のアプリケーション チェーンが Osmosis にスーパー流動ステーキングを選択したり、OSMO をチェーンにスーパー流動ステーキングしたりできるようになります。

まもなく、インターチェーン全体が、従来の流動的なステーキングデリバティブの集中化やチェーンセキュリティのリスクなしに、ステーキングされた資産を DeFi に使用できるようになります。

アプリケーション チェーンは MEV の処理にも適しています。トランザクションの順序とブロックの包含を決定する権限を持つ人が利益を得ることになります。 MEV はすべてのエコシステムにわたって DeFi ユーザーを悩ませていますが、アプリケーション チェーンはオンチェーン ソリューションをより迅速に開発し、悪意のある MEV を大幅に削減し、第三者からの健全な裁定利益を自分自身にリダイレクトすることができます。

たとえば、Osmosis はしきい値暗号化を備えたプライベート メモリプールを開発しています (これは Ethereum でも実験されているアイデアです)。これらのプライベート トランザクションは、実行された後にのみノードに表示されるため、フロントランニングが困難になると同時に、指値注文やその他の将来的/一時的なトランザクションをチェーン上でプライベートに配置できるようになります。同様に、アプリケーション チェーンは、プロトコル制御の裁定取引と清算のためにブロックの最初のスロットを予約できます。これは、貸付および取引プロトコルの健全な開発に必要ですが、モノリシック チェーンでは、これが MEV ゲームになることが多く、アプリケーションの価値が第三者に漏れてしまいます。代わりに、Osmosis はこれらの健全でユーザーにとって安全な裁定取引利益を DAO に還元します。

残りの（大幅に減少した）MEV は、ブロック内の 2 番目のスロットを MEV 希望者にオークションで販売することで、部分的に獲得することもできます。あるいは、コスモス ハブが提案しているように、チェーンがすべての第 2 スロット オークションを 1 か所に集約し、クロスチェーン MEV 市場が暗い森ではなく透明になるようにすることも理にかなっているかもしれません。

Lisk は、ブロックチェーンの迅速かつ根本的な実験を可能にします。 Tendermint と Cosmos SDK はどちらも、アプリケーションが IBC 対応ブロックチェーンを迅速に起動できるようにする優れたテクノロジーですが、IBC 接続のアプリチェーンになるために Cosmos スタック全体が必須というわけではありません。多くの注目すべき Cosmos エコシステム プロジェクトでは、Penumbra (プライベート トランザクション)、Anoma、Nomic (Cosmos 上のビットコイン) など、ニーズにより適した代替コンセンサス マシンまたはステート マシンを構築または採用しています。

Lisk は定義上、モノリシック チェーンと異なるものではありません。むしろ、Lisk のモジュール性は、主に、IBC の信頼を最小限に抑えたブロックチェーン通信と組み合わせた主権相互運用性の哲学です。

対照的に、モノリシック チェーンは一般に、いわゆるファット プロトコル理論を採用しており、1 つのチェーンが世界の DeFi の大部分を実行し、すべてが 1 つのレイヤーに集中し、トークンに金銭的なプレミアムが蓄積されます。ご存知のとおり、このようなプロトコルをスケーリングするのは非常に困難であり、実行、ストレージ、データの可用性、その他の魅力的なテクノロジーの高速化とモジュール化に多大な労力が費やされ続けています。

ロールアップは驚くべき技術的成果であり、これまでは主権や相互運用性のないクローズド アプリケーション チェーンとして機能してきましたが、Ethereum の強力なセキュリティの恩恵を受けていることは確かです。 Lisk にはまだモノリシック チェーンのブロックスペース制限はありませんが、必要に応じてロールアップやデータ可用性レイヤーなどのモジュール ソリューションを採用することができます。

Cosmos 理論は、設計により実行を別々のブロックチェーンに分割できるアプリケーション チェーンの将来を予測しており、アプリケーション ビルダーは独自の製品を開発し、スタックのすべてのレイヤーを自由に実験することができます。

同時に、Lisk のビジョンは、他のビジョンより何年も前にクロスチェーン ブリッジングの必然性を想定し、クロスチェーン ブリッジ攻撃が当たり前の時代に、これまでで最も包括的で安全なブロックチェーン間通信システムを開発しました。

IBCのセキュリティ

アプリチェーン理論に対する最も強力な反論の 1 つは、クロスチェーン ブリッジは本質的に安全ではないというものです。一方で、プロトコルやチェーン間メッセージング システムは本質的に常に安全ではないというのは事実ですが、これは Ethereum 契約と IBC の両方に当てはまります。

どのようなコードにもバグが存在する可能性があり、攻撃者は常にそれを悪用しようとします。

一方、DeFi の夏以降、ユーザーは単に単一のチェーンに限定されるのではなく、利用可能なマルチシグを使用してチェーンを最新のクッキーカッター EVM クローンにクロスするだろうという十分な証拠が集まりました。

彼らは、チェーン間で IBC と完全に相互運用可能で、UX が最適化され、構成可能な DeFi を使用することにどれほど熱心でしょうか?

クロスチェーンブリッジが避けられないのなら、なぜ IBC が最適なのでしょうか?なぜそれが金融の未来として十分安全だと考えられているのでしょうか?答えは信頼を最小限に抑える設計にあります。

参加しているチェーンは互いのライト クライアントを実行します。つまり、各チェーンは他のチェーンのブロック ヘッダーを独立して検証します。したがって、攻撃者はチェーン全体を乗っ取らない限り、嘘で別のチェーンを説得することはできません。これが起こると、チェーンを管理する当事者は、独自のチェーン上で無期限にトークンを鋳造し、IBCを介して転送し、AMMまたはその他のDeFiメカニズムを通じて資金を盗むためにそれを使用する可能性があります。

これは、従来は汎用メッセージングを許可していない悪用可能な契約（マルチシグなど）でトークンが保持されるクロスチェーンブリッジとはまったく対照的です（ただし、Axelar Lisk は非 IBC クロスチェーン通信の改善に大きな進歩を遂げています）。

したがって、アプリケーション チェーンが信頼できるセキュリティ チェーンと IBC 接続を確立することが非常に重要です。しかし、IBC に接続された攻撃チェーンによる脆弱性の窓は非常に小さいことも事実です。まず、経済攻撃やガバナンス攻撃によってチェーンが乗っ取られたり、壊滅的な障害が発生したりした場合でも、IBC 接続は即座にシャットダウンされるため、価値を吸い上げることはできません。

IBC 接続が閉じられるまでの短い時間を補うために、IBC レート制限がすぐに開始されます。これにより、アプリケーション チェーンは、特定の期間内のトークンのフローを制限し、攻撃チェーンが獲得できる価値を制限しながら通常のアクティビティを許可できるため、攻撃の経済的計算が不利になります。

上の画像は、IBC 接続チェーン間の IBC の送受信を示しており、アイコンのサイズはトランザクション量に比例しています。この弱気相場でも、過去 30 日間で約 80 万件の取引と 2 億 6,400 万ドル相当の送金が IBC 経由で行われました。これはクロスチェーンアクティビティのみであることに注意してください。単一チェーンのトランザクションはカウントされません。

しかし、Cosmos がまだ Ethereum と同じレベルの採用を達成していないことは周知の事実です。インターチェーン DeFi がその潜在能力を最大限に発揮するには、技術的な課題が残っていますが、インターチェーン セキュリティ、暗号化されたメモリ プール、プロトコル制御アービトラージ、同期ブロック スペース オークションなどの分野では、その課題がどのようなものになるかが見え始めています。

チェーン間の採用が増えるにつれて、スケーリングが必要なアプリチェーンは、Celestia のようなモジュラー アプリチェーンだけでなく、Ethereum で開発されたロールアップやその他のスケーリング ソリューションの完全なスイートも使用できるようになります。

ATOM 2.0: モノリシックチェーンからインターチェーンへのメリット

上記では、Ethereum が長年にわたって Cosmos に似てきた経緯について説明しました。最近の ATOM 2.0 ホワイトペーパーでは、インターチェーン スケジューラがエコシステム全体にわたるトークン化されたブロックスペースのオークション ハウスを提案しており、十分な参加者があれば、将来的にチェーン間のブロック同期が可能になります。インターチェーン アロケータにより、ATOM Treasury を使用してエコシステム全体への投資が可能になります。

Cosmos Hub は、Mesh Security の前身であり、独自のバリデーターの採用と管理の責任を負いたくない消費者チェーン向けのプラグアンドプレイのセキュリティ オプションである Interchain Security v1 も開発しています。究極のメッシュ セキュリティ形式では、インターチェーン セキュリティは Cosmos と Ethereum 間のもう 1 つの収束点として機能し、インターチェーンが、現在 Ethereum によって提供されているモノリシックなプロトコル レベルのセキュリティのより柔軟で独立したバージョンを実装できるようにします。

アプリケーション チェーン: ハブとアウトポスト

現在、ブロックチェーンの活動は、一部の半流動的なエコシステムで安定しています。

現在、これらのゾーンはブリッジと集中型取引所を介して緩く接続されていますが、IBC はそれらすべてを安全に相互接続できます。ただし、一部のチェーン向けのコスト効率の高い軽量クライアントの開発はまだ進行中です。

アプリケーション チェーンとモノリシック チェーン上のアプリケーションはどちらも、ますます接続性が増す未来に向けて準備を進めています。アドホックなクロスチェーン ブリッジが明らかに不人気となったため、ほとんどのアプリケーションは、知名度に頼ったり、制御できないプロトコル レベルの決定によって制約されながら永続的な技術的防御壁を構築しようとしたりするのではなく、ハブとアウトポストのモデルを採用しています。

このハブとアウトポストのモデルはさまざまな形式をとることができます。あらゆる形態において、ハブはアプリケーション チェーンのベース キャンプであり、アウトポストの管理と調整を担当します。 IBC の将来に関する主要な疑問の 1 つは、流動性をどのように最適に処理するかということです。少なくとも現時点では、Osmosis がすべての流動性を社内で保持し、Outposts が他のチェーンからの流動性を Osmosis ブロックチェーン経由でルーティングするのは理にかなっています。しかし、Mars Protocol は Osmosis と緊密に協力して、同社のプラットフォーム上で最初の貸出 Outpost を立ち上げ、各 Outpost が独立した流動性を持つようにする計画を立てています。

これは、さまざまなアプリケーション チェーンが、分散型流動性 (実行の質が低下する可能性があります) と完全に同期されたトランザクションの必要性との間で行うトレードオフに依存します。とはいえ、チェーン間メッシュのセキュリティが強化され、チェーン間同期ブロックの市場が拡大し、IBC がまだ予測できない形で進化するにつれて、完全に同期されたチェーン間 DeFi トランザクションが必然的に出現するでしょう。

エンドゲーム

Cosmos と Ethereum は哲学的に常に近い関係にあり、どちらもオリジナルのサイバーパンクの精神から多くのインスピレーションを得ています。 Ethereum はモノリシック チェーンの想定を可能な限り極限まで推し進めることに注力しており、Cosmos は主権の相互運用性を最大化することを選択していますが、終盤に近づくにつれて、それらの設計上の選択の多くが収束し始めるのは、おそらく驚くべきことではありません。

ロールアップとアプリチェーンの境界線はますます曖昧になってきています。これは、将来ロールアップに戻る可能性を残しつつ、ロールアップからアプリチェーンに移行するという dYdX の決定からも明らかです。

他のアプリケーションは、Ethereum を主要な拠点として維持しながら、独自のアプリケーション チェーンをスピンオフする可能性があります。

相互運用性（限定的で安全でない種類のもの）は、かなり前に Ethereum に導入されました。軽量クライアントが利用可能になると、Ethereum 自体は、私たちが共有するより広範なエコシステムのもう 1 つの独立した相互運用可能なメンバーである IBC を使用して、より安全にインターチェーンに接続できるようになります。