クロスチェーンの三難のジレンマとモジュール化の解決思路

著者：Arjun Bhuptani，ConnextNetwork

編纂：メタバースの道

この記事では、Arjun Bhuptani が現在の Connext クロスチェーンプロトコルの問題（例えば、高い手数料、遅い速度など）をまとめ、Connext が Amarok と呼ばれるアップグレードを通じてこれらの課題をどのように解決するかを説明しています。その原理は、Connext と Nomad のクロスチェーンメカニズムを組み合わせることです。

著者の見解では、ブロックチェーン自体と同様に、私たちにクロスチェーンに必要なすべての理想的な属性を提供する全体的なアーキテクチャは存在しませんが、モジュール化されたプロトコルスタックを通じて最適なクロスチェーンの実現に近づくことができます。

アップグレードの動機

今回のアップグレードの動機は、ネットワーク内の異なるタイプの参加者が直面している重要な問題を解決することです。

エンドユーザーが直面する問題

1. ガスコスト：現在のクロスチェーンプロセスは、クロスチェーンインタラクションを完了するために2段階の準備/履行プロセスに依存しており、バッチ処理が容易ではありません。
2. 署名クレーム：取引を完了するには、ユーザーが資金をクレームするためにメッセージに署名する必要があります。これにより、Connext は信頼最小化を実現できますが、このプロセスはユーザーが署名する前にオンラインでいることを要求するため、非常に苦痛です。
3. 資金ロックリスク：ユーザーの取引とルーターの関係は1:1です。ルーターがオフラインになったり、プロセスの途中でチェーンとの接続を失った場合、ユーザーの資金は最大72時間ロックされる可能性があります。
4. 速度：ユーザーは特定のルーターにtxをバインドする必要があるため、特定のルーターで発生する遅延はユーザーに伝わります。
5. 流動性の断片化：ルーターが提供する流動性はパスに依存しており、特定のペアのチェーン間でのみ利用可能です。クロスチェーンの数が増えるにつれて、ユーザーが大規模な取引を行うことがますます困難になります。

開発者が直面する問題

1. チェーン外依存：この分野のほとんどの統合は契約のためだけですが、Connext は現在、特定の取引のためにルーターを見つけるためにクライアントSDKを実行する必要があります。
2. 署名クレーム：クレームの必要性は、開発者が進行中のtxを追跡し、ユーザーに適切なタイミングで署名を促すことを要求します。シンプルなオンチェーンtxと比較して、これにより多くのオーバーヘッドと複雑さが増します。
3. 汎用メッセージングの欠如：Connext は現在、クロスチェーンで契約を呼び出すことをサポートしていますが、これは特定の状況でのみ安全に実行できます。開発者がいつこの機能を使用できるか、いつ使用できないかを要求することは、大きな障害です。

ルーターが直面する問題

1. 再バランス：ルーターはターゲットチェーンに資金を送信し、ソースチェーンで資金を受信します。これは、彼らの流動性がチェーンまたはロールアップの二層ネットワーク間で移動し、ロックされる可能性があることを意味し、資本効率を低下させます。
2. ROI が不明確：ルーターの投資回収率は、2段階のプロセスのために正確に追跡するのが難しいことが知られています。これは、追跡に必要なデータが各チェーンに分散しているためです。
3. 活性の問題：前述のように、取引中にルーターが利用できない場合、ユーザーの資金は最大72時間ロックされる可能性があります。この活性の問題は、ルーターの難易度を増加させます。
4. ガスの悪意ある攻撃：ユーザーまたはルーターは協力して取引をキャンセルできます。しかし、この状況が発生した場合、事前に支払ったガスコストを補償する明確なメカニズムはありません。

最初の解決策は何ですか？

Connext は最初に以下の組み合わせでこれらの問題を修正することを計画していました：

1. インセンティブ------例えば、vAMM プライシングを使用して再バランスを促進し、罰金メカニズムを使用してシステムの活性を強化すること；
2. ウォレット統合------Connext SDK コードをウォレットに移植することで、開発者とユーザーから「署名クレーム」のプロセスを抽象化すること；

Connext の重点は、取引が可能な限り信頼を最小限に抑えることを確保することでしたが、上記の障害はこの安全性を実現するためのトレードオフです。

過去数ヶ月間、Connext は信頼を導入せずに上記の問題を回避できるより良いアーキテクチャを研究しました。

モジュール化クロスチェーンソリューション

この思考の突破口は、Connext と Nomad の緊密な協力から生まれました。Nomad は、任意のチェーン上で十分に表現され、信頼を最小限に抑えた通信を提供できるオプティミスティック クロスチェーンブリッジプロトコルですが、そのトレードオフの代償は30分の遅延です。

ブロックチェーン自体と同様に、私たちにクロスチェーンに必要なすべての理想的な属性を提供する全体的なアーキテクチャは存在しませんが、モジュール化されたプロトコルスタックを通じて最適なクロスチェーンの実現に近づくことができます。

モジュール化クロスチェーンスタック

新しいプロセス

新しい設計プロセスは、Nomad プロトコルを大量に使用しており、この方法では署名が不要で、任意のルーターがユーザーの取引に資金を提供し、呼び出しを実行し、Nomad を通じて資金をクレームすることを単純に許可します。

ルーターが事前に明示的に指定されていないため、ルーターがメモリプール内で互いに競争して特定の取引を完了するリスクがあります。これは次善の結果であり、負けた場合でもルーターはガスを消費します。この問題を解決するために、開発者はオーダリングシステム（概念的にはロールアップオーダリングシステムに類似）を導入し、ルーターから入札（試行された取引）を収集し、それらをバッチでチェーンに公開する責任を負います。

Connext におけるオーダリングシステムの役割は、システムの資金の安全性に影響を与えることはありません。むしろ、それはルーター間で料金収入/作業を公平に分配することを目的としたメカニズムであり、特定の（a）ユーザー tx のすべてのルーターの入札データの可用性と、特定の（b）当選者を選択する決定プロセスがあれば、信頼なしに完了できます。Connext は現在、この問題を解決する方法を研究しており、オーダリングシステムが自分のロールアップにデータを公開するか、ルーターとオーダリングシステムが Tendermint コンセンサスに達することを含んでいます。

関連する変更

Amarok アップグレードは、より良いクロスチェーンプロセスと機能セットを実現し、以前に言及したいくつかの問題を解決します：

1. プロセスの簡素化：署名を伴う2段階のプロセスはもはや存在せず、すべての取引は現在、送信チェーンの単一の取引で発生し、ユーザー体験と開発者体験を簡素化します。Connext はもはやキャンセルを必要とせず、ルーターのガス悪意ある攻撃コストを排除します。
2. 1-of-N ルーティング：任意のルーターがユーザーの取引を完了できるため、ユーザーの資金ロックの可能性が排除され、ルーターの活性要件が大幅に低下します。これにより、開発者がオフチェーンコードを必要とすることも完全に排除されます。
3. よりシンプルな流動性：ルーターは取引のターゲットチェーンで流動性を受け取ります。流動性はもはやパスに依存せず、再バランスの課題と断片化の問題を排除し、資本効率と可用性を大幅に向上させます。
4. より安価で迅速な取引：新しいプロセスは、オンチェーン呼び出しの数を4から2に減少させ、取引をより安価で迅速にします。
5. 任意のメッセージング：Amarok アップグレードによってもたらされる最もエキサイティングな改善は、開発者がさまざまなクロスチェーン dapp を構築できるようになり、JS スタイルの非同期開発などの強力な機能（Solidity コールバックのサポートを含む）を解放することです。

次のステップは何ですか？

Connext は現在、Amarok アップグレードを備えた専用テストネットを運営しており、今後数週間で、誰でも利用できる完全な公共テストネットが提供される予定です。

5月には、Connext はアップグレードの監査を完了し、6月にメインネットのアップグレードを行う予定です。

Amarok アップグレードが完了すると、ビルダーに扉が開かれ、彼らが考えうるあらゆるタイプのクロスチェーンアプリケーションを Connext の上に構築できるようになります。以下は、開発者たちがすでに議論しているいくつかの初期のユースケースです：

1. 単一の取引でクロスチェーン接続 DEX 流動性；
2. クロスチェーン金庫戦略管理；
3. 重要なプロトコル操作、例えばクロスチェーンでのグローバル定数（PCV など）のコピー/同期；
4. プロトコルを導入せずに UniV3 TWAP を各チェーンに導入；
5. チェーンに依存しない veToken ガバナンス；
6. メタバース間のクロスチェーン相互運用性；