Sino Global Capital：LayerZeroの主な特徴と利点の詳細

著者：Sino Global Capital

原文タイトル：《Why we invested in LayerZero Labs》

編訳：麟奇，链捕手

マルチチェーン・マルチレイヤーの未来

過去数年間、ブロックチェーン技術の採用は着実に増加してきました。Googleでの「イーサリアム」というキーワードの検索量は2021年5月にピークに達し、イーサリアムネットワーク上での記録的な165万件の取引と一致しました。同時に、イーサリアム上のネットワーク参加者が限られたブロックスペースを争うため、イーサリアム上の各取引の平均手数料は約70ドルに急上昇しました。これは、現状ではイーサリアムが1秒あたり15〜45件の取引しか処理できず、ユーザーは高い手数料を支払うことでマイナーに優先的に取引を処理してもらうことを促しているためです。このため、ほとんどの個人投資家は、1件の取引を処理するために高額な手数料を支払うことができません。

出典：区块加密

出典：硬币指标

予想通り、これはさまざまなL1ブロックチェーンとL2拡張ソリューションの台頭を促し、エッジの個人投資家やユースケースからなる巨大な市場にサービスを提供しています。2021年初頭以来、イーサリアムの支配的地位（TVLに関して）は90%から65%に低下しました。2021年4月には、ユーザーが低コストで取引できるバイナンススマートチェーン（BSC）が普及し、1件の取引あたり約1〜2ドルの手数料がかかりました（分散化の代償として）。

それ以来、複数のL1およびL2が登場し、流動性マイニングやエアドロップを通じて資産をブリッジするユーザーに対して寛大なインセンティブプログラムを提供しています。

出典：DeFi Llama

これらのL1またはL2の各プロジェクトは、主により低い取引手数料、高いTPS、または個人投資家に適した体験を保証することを目指しています。彼らはまた、異なるユースケースに適応し、プロトコルが独自のパラレルチェーン上に存在することをサポートしたり、高忠実度のデータや高性能のブロックチェーンを提供することを約束したりして、Visaなどの現実世界の既存企業と競争しようとしています。現時点では、マルチチェーン・マルチレイヤーの未来の可能性はかなり大きいようです。イーサリアムは「山の王」としての支配的地位を維持し、最も戦闘試験を受けたパブリックチェーンとして残る可能性が高く、イーサリアム2.0を通じてスケーラビリティの問題を解決するでしょう。また、Polygon、Solana、Polkadotなども開発者コミュニティで大きな注目を集めており、それぞれの使用状況に応じて共存する可能性が高いです。

さらに、プロトコルは異なるブロックチェーン上でアプリケーションのさまざまな側面をモジュール化し始めています。たとえば、あるゲームはゲーム内のアクションをサポートするために非常に高いTPSを持つブロックチェーンを必要とし、同時に価値のあるゲーム内資産を取引するために高いセキュリティと低いスループットを持つブロックチェーンを利用するかもしれません。

クロスチェーンアーキテクチャと クロスリンク ブリッジ入門

このマルチチェーン・マルチレイヤーの未来のビジョンは、さまざまなブロックチェーンとクロス拡張ソリューションの間のギャップを埋めるためのクロスチェーンインフラストラクチャの需要を引き起こします。これにより、分散型パブリックチェーンの核心的な目標を妨げたり破壊したりする一連の独特な問題が発生します。

現在の問題

1. 中央集権

資産のクロスチェーンブリッジとしての中央集権取引所の使用

ユーザーが資産をあるチェーンから別のチェーンにブリッジする際、彼らはしばしば中央集権取引所（CEX）を仲介層として使用し、資産を目的のチェーンにブリッジします。一部のユーザーにとっては便利な方法のように思えるかもしれませんが、実際には便利さと引き換えにより高いコストを支払うことになります：

• プライバシーと匿名性の欠如---CEXはKYCを必要とし、多くのプライバシーを保護したいユーザーには対応できない可能性があります。
• 規制リスク---CEXは規制上の理由から、ユーザーが特定の管轄区域にアクセスするのを阻止したり、特定の資産の引き出しや取引を禁止したりすることが何度もありました。
• カウンターパーティリスク---ユーザーはCEXが彼らの資産を管理していることを信頼しなければなりません。

非分散型の クロスチェーンブリッジの使用

現在、ユーザーが資産をブリッジする際に選択できる複数のブリッジが存在します。その中には、完全に分散化されていない中間合意層を利用するオプションもあります。これは、検証者が許可されている場合や、検証者の数が非常に少ない場合、またはクロスチェーンブリッジがマルチシグで保護されている場合です。これは非常に安全ではありません。なぜなら、ターゲットチェーンは暗黙のうちに中間チェーンを信頼し、中間チェーンはターゲットチェーンに対して完全な署名権限を持っているからです。これは、中間チェーンでのハッキングがターゲットチェーンプールにロックされたすべての流動性を枯渇させる可能性があることを意味します。さらに、中間合意層の使用は、余分なオーバーヘッドを増加させるため、不要なリソースやコストを消費する可能性があります。

2. 組み合わせの欠如

合成中介トークンの使用

いくつかのクロスチェーンブリッジは、中間トークンを使用して分散された流動性の問題を解決したり、信頼をなくしたりします。この中間トークンは、特にユーザーがエラーを起こしたり、ターゲットチェーンで流動性が不足している場合に、不要なオーバーヘッドと複雑さを増加させます。これは、悪いユーザー体験を引き起こすだけでなく、ユーザーにとっては組み合わせ不可能な無用のトークンを残す可能性があり、abcUSDを受け入れるプロトコルはほとんどありません。ユーザーは、abcUSD-USDプールの流動性が補充されるのを待たなければならず、その後でしか操作を続けることができません。

ここでの追加の非効率性は、abcUSD-USDプールにロックされた流動性であり、最初からネイティブトークンを使用していれば完全に不要でした。さらに、多くのブリッジは、サポートする各チェーンに流動性プールを提供するため、実質的に各追加チェーンで同じ非効率な流動性の需要を繰り返すことになります。

限られた組み合わせ性

現在、プロトコルがどのプロトコルの上に構築するか、またはどのプロトコルと統合するかを考えるとき、彼らは通常、同じブロックチェーンまたは同じエコシステムに構築された他のdappに範囲を制限します。しかし、プロトコルがすべてのブロックチェーンにわたる分散型アプリケーションやスマートコントラクトの全世界と組み合わせることができれば、単一のエコシステムの範囲に自分自身を制限する理由はありません。しかし、プロトコルがすべてのブロックチェーン上の分散型アプリケーションやスマートコントラクトと組み合わせることができれば、彼らは単一のエコシステムの範囲に自分自身を制限する理由はありません。

3. 非効率的で高コスト

オンチェーンノードの使用

上記の第1点と第2点を克服するための解決策は、オンチェーンノードを使用することです。これらのノードは、ソースチェーンからターゲットチェーンへの各ブロックヘッダーを順番に受信し検証し、転送された各取引証明を検証します。しかし、この方法はほとんどのブロックチェーンにとって実行不可能です。なぜなら、そのようなシステムを運用するには大量の計算リソースと費用が必要だからです。

現在のユーザーフローの非効率性

現在、ユーザーが異なるブロックチェーン上で異なるプロトコルを使用することを考えるとき、彼らは資産を移転するために新しいチェーンごとに煩雑なプロセスを経なければなりません。これには、トークンの承認、転送、ブリッジ取引が含まれ、多くの異なるトークンアドレス、Webアプリケーション、ブリッジが関与するため、各ノードはエラーを起こしやすくなります。新しいユーザーにとって、非効率的なユーザーフローは高額なコストを伴い、非常に混乱を招く可能性があります。

現在のクロスチェーンアーキテクチャのいくつかの問題を理解するにつれて、LayerZeroとそれがどのようにこれらの既存の問題を解決するかを明らかにしていきます。

LayerZero Labs

LayerZeroの核心は、全チェーン（オムニチェーン）相互運用性プロトコルです。これは、各チェーン上の任意の契約を接続するための重要なインフラストラクチャ層と見なすことができます。これは、クロスチェーンの組み合わせ性と機能に新しい次元を与える重要なメッセージング原語です。

解決策

まず、LayerZeroがこれを実現するための設計を深く掘り下げる必要があります。

ブロックチェーン上のブロックを検証するためには、2つの情報が必要です：

1. ブロックヘッダー、受領根を含む
2. 取引証明、すなわちEVM上のメルケル・パトリシア証明

LayerZeroは、これら2つのコンポーネントを次のように分割します：

1. ブロックヘッダーを転送するオラクル、選択された任意のオラクル（例：Chainlink、Pyth）
2. 取引証明を転送するリレイター

オラクルとリレイターは100%オープンで許可不要であり、誰でも任意の役割を果たすことができます。

これら2つのエンティティが独立しており、ブロックヘッダーとその対応する取引証明の組み合わせがターゲットチェーンで検証されると仮定すると、転送されたメッセージが有効であり、ソースチェーンで提出されたことが保証されます。

ここで注意すべき2つの重要なセキュリティ特性があります。まず、このシステムの最悪の状況におけるセキュリティは、選択されたオラクルのセキュリティに等しいです。この状況は、オラクルとリレイターが同じエンティティである場合に発生し、その場合、Chainlinkの分散型オラクルネットワークによって構築された合意メカニズムなど、オラクルの基盤となるセキュリティを引き継ぎます。次に、プロトコルは、特定の取引の証明を取得するために独自のリレイターを選択または実行することができます。これは、プロトコル自体がオラクルとリレイターが独立したエンティティであることを保証できることを意味します。

これは、信頼なしでの有効な配信の設計を概説しており、潜在的な中央集権的な仲介エンティティやトークンを必要としません。

プロトコルの権限

LayerZeroのもう一つの核心的な特徴は、アプリケーション自体がすべてのセキュリティパラメータを完全に制御できることです。各プロトコルは、使用したいオラクルとリレイターを正確に指定できます。この実装は十分にモジュール化されているため、プロトコルは、いくつかのクエリから最適な価格を集約したオラクルを選択したり、複数のオラクルからの三分の二の合意を利用したりすることができます。さらに、プロトコルは、ソースチェーンから取得する必要がある確認の回数を指定することもできます。

LayerZeroの主な利点

孤立したリスクインフラストラクチャ

既存のクロスチェーンインフラストラクチャは、取引を検証したりクロスチェーンでメッセージを転送したりするために特定のエンティティに依存しています。最近の脆弱性利用において、一般的な故障点は盗用されたり悪意のあるリレイターです。一部のクロスチェーン設計は、リレイターネットワークからのメッセージはすべて有効であると暗黙のうちに信じています。攻撃者はこの脆弱性を利用して、全体の流動性プールに侵入し、壊滅的な資金損失を引き起こす可能性があります。これは、全体のエコシステムに大きな「システミックリスク」をもたらし、追加の流動性をもたらすプロトコルは、潜在的な合意の失敗や利用に対してより多くの資本リスクを負うことになります。

LayerZeroの設計では、オラクルとリレイターの無許可の使用が、プロトコルがそれらを独立して選択する能力を与え、プロトコルとそのユーザーが負うリスクを隔離する利点を提供します。攻撃は特定のオラクルと特定のリレイターによって共同で実行されなければならないため、完全に同じオラクル-リレイターのペアを持たない他のプロトコルは影響を受けません。これは、任意のエコシステムで負担されるリスクを「アプリケーション特有のリスク」の狭帯域に分割します。これはセキュリティの面で大きな進歩であり、悪意のあるハッカーは攻撃可能な流動性の一部しか攻撃できず、ハニーポットの残りは安全であるためです。この設計は、任意の攻撃のコストを大幅に増加させ、利益を盗むリスクを低下させます。

LayerZeroの効率性

上記のように、中間チェーン層を持つクロスチェーン設計は通常、追加の計算、合意、または中間トークンを伴います。これらは非効率的で不要であり、セキュリティの問題やスループットの制限を増加させます。LayerZeroは、可能な限り少ない追加の複雑さを加えつつ、信頼最小化通信のセキュリティを維持しようとしています。

LayerZero設計のシンプルさにおいて、リレイターやオラクルは合意や検証を形成せず、単にメッセージを転送するだけです。すべての検証はそれぞれのソースチェーンとターゲットチェーンで行われるため、速度とスループットの制限は完全に2つの取引チェーンの属性に依存します。

真のクロスチェーンの組み合わせ性（単なる資産移転ではない）

ほとんどのクロスチェーン実装は、主に資産のブリッジをサポートすることに焦点を当てています。これは理解できます。なぜなら、ブリッジトークンは最も一般的なユースケースの1つだからです。しかし、クロスチェーンメッセージを通じて解放できる多くの可能性があります。

LayerZeroは汎用のメッセージング原語であり、これは任意のアプリケーションがブロックチェーンA上の任意の契約をブロックチェーンB上の任意の他の契約に接続できることを意味します。これは、開発者に新しい設計空間を開き、彼らの組み合わせ性と互換性のビジョンをネイティブブロックチェーンの外の他のブロックチェーンにまで拡張します。以下に、ユーザーとプロトコルの組み合わせ性体験を根本的に変える2つの例を拡張します。

ユーザー視点：マルチチェーンの通貨市場の集約

現在、ユーザーが担保を預けて資産を借りる際、彼らはその資産が存在するブロックチェーンの範囲に制限されています。もし他のチェーン上のアプリケーションがより良い金利を提供している場合や、借りた資産を別のチェーンの流動性プールに預けたい場合、彼らは資産のクロスチェーンブリッジを使用し、その過程でいくつかの取引手数料を支払わなければなりません。

LayerZeroを使用すると、ユーザーは彼らが望むアプリケーションのチェーンAに担保を預けます。メッセージがチェーンBに送信され、担保が整然としていることが確認され、ユーザーは単にチェーンB上のネイティブ資産を借り、そのトークンをBチェーン上のファームに預けることができます。ユーザーが収益を耕作した後、Bチェーン上で借りた資産を返済し、Aチェーン上で担保を解除することができます。ユーザー体験はシンプルで直感的であり、複数の交換、ブリッジ、中間トークンに関連するすべての複雑さが取り除かれています。

プロトコル視点：クロスチェーンガバナンス

私たちはすでに複数のブルーチップDeFiアプリケーションが複数のチェーンに展開されているのを見てきました。これはガバナンスに興味深い問題をもたらします。プロトコルのユーザーとトークン保有者が最大9〜10の異なるチェーンに分散しているため、ガバナンスは非常に煩雑になる可能性があります。プロトコルは最大のチェーン上でガバナンスをホストするべきでしょうか？それとも各チェーンごとに個別の提案や投票を行うべきでしょうか？あるいは、オフチェーンで行うべきでしょうか？

LayerZeroは統一ガバナンスをサポートし、各チェーンのユーザーとトークン保有者が、彼らがいる任意のチェーンから簡単なメッセージでローカルに投票できるようにします。

最初のアプリ：Stargate（資産クロスチェーンブリッジ）

LayerZeroの正式なメインネットのリリースに伴い、最初のアプリケーションであるStargateが構築されました。これは、LayerZeroのクロスチェーンアーキテクチャを利用して、その新しい設計空間を示すものです。

現在、各DEX/AMMは、展開された各新しいチェーン上に複数の同じペア流動性プールのコピーを持っています。この数を各チェーン上の異なるAMMの数で掛けると、非常に非効率的で断片化されたシステムが得られます。

Stargateは、この問題を解決する真の組み合わせ可能な資産クロスチェーンブリッジです。主な特徴は3つあります：

1. ネイティブ資産：これは合成/中間トークンを必要とせず、Stargateはユーザーが望むネイティブトークンのみを提供します。これにより、中間トークンと不要な取引が排除されます。
2. 統一された流動性：すべての利用可能なチェーン間で共有される単一の流動性プールが存在します。これらは無常損失のない単辺プールでもあります。これにより、すべてのロックされた流動性の資金効率が大幅に向上します。
3. 即時の最終性の保証：ターゲットチェーン上のアプリケーションは、提出された取引がソースチェーン上で解決されることを確信しています。これは、ターゲットチェーンの流動性不足による取引の反転という重要な問題を克服します。

任意のクロスチェーン統合を実施することは非常に時間がかかり、技術的に複雑である可能性があります。さらに、任意のアプリケーションにとって最大のリスクは、詐欺的なクロスチェーンメッセージがすべての流動性を枯渇させることです。これらは多くのプロトコルが任意のクロスチェーン統合を実現するのを妨げています。LayerZeroは、既存のプロトコルを変更することなく、またプロトコル自体の流動性プールにリスクをもたらすことなく、統合を簡素化することでこれらの問題を解決します。すべてのリスクは完全にStargateが負担します。

結論

要するに、私たちがマルチチェーン・マルチレイヤーの世界に着実に進む中で、LayerZeroのクロスチェーンアーキテクチャがその中心となり、真の許可不要で信頼不要な全チェーンの未来を推進するための重要なインフラストラクチャ層となると信じています。