Validium の概念とその仕組みの紹介

ブロックチェーン技術は長年にわたって大幅に進歩しましたが、スケーラビリティは依然として重要な問題の 1 つです。この記事では、Validium を紹介し、Validium がどのように機能するか、そしてどのようにイーサリアムのスケーラビリティを最適化できるかを探ります。

バリジウムとは何ですか?

Validium は、トランザクションを効率的に処理するためにオフチェーン データの可用性と計算を採用するイーサリアムのスケーリング ソリューションです。一部のデータをオンチェーンに保存するゼロ知識ロールアップ (zk-rollup) とは異なり、Validium はトランザクション データをオフチェーンに保存し、ゼロ知識証明 (ZKP) を使用してトランザクションの有効性を検証します。

Validium はどのように機能しますか?

Validium はイーサリアムのメインネットの外でトランザクションを実行し、イーサリアム上のスマート コントラクトを利用してその有効性と完全性を保証します。次に、Validium の主要な機能のいくつかについて説明します。

取引

Validium を通じて取引を実行するには、ユーザーは取引をオペレーターに送信する必要があります。オペレーターは、Validium チェーン上でトランザクションの実行を担当するノードであり、単一のエンティティまたはプルーフ オブ ステーク (PoS) システムを通じて選出されたエンティティのグループにすることができます。

オペレーターは大量のトランザクションを収集し、オフチェーンでバッチ処理し、処理が完了すると、証明回路と呼ばれる特別なシステムを使用して、トランザクションが正しく実行されたことの証明を作成します。

州のコミットメント

Validium の州 (すべてのアカウントとその残高の記録) を大きな木、つまりマークル ツリーとして想像してください。ツリーのルートは状態ルートであり、指紋のようなもので、全体的な状態を反映します。この状態ルートはイーサリアム上に保存されます。

オペレーターがトランザクションを処理するとき、新しい残高とアカウントのステータスを反映するために状態ルートを更新し、すべての操作が正しく実行されたことの証明とともに、更新された状態ルートをイーサリアムメインネットに送信します。

ゼロ知識集約とは異なり、Validium のブロックプロデューサーはイーサリアム上ですべてのトランザクションの詳細を公開する必要はありません。 Ethereum が証明の検証に成功すると、新しい状態が受け入れられ、Validium が更新されます。

入出金

ユーザーは、ETH またはその他のトークンをイーサリアム上の特別なコントラクトに送信するだけで、イーサリアムから Validium に資金を転送できます。契約により、このデポジットは Validium オフチェーンに渡され、ユーザーのオフチェーン アカウントに入金されます。

資金をイーサリアムに戻すには、ユーザーはオペレーターに出金リクエストを送信する必要があります。オペレーターはリクエストをバッチに入れ、バッチがイーサリアム上で検証されると、ユーザーは資金を引き出すことができます。

Validium と EVM の互換性

簡単な使用例

トークン交換や支払いなどの単純な使用例では、Validium はすべてのデータをイーサリアム メインネットに保存せずに多くのトランザクションを迅速に処理でき、非常に効率的です。トランザクションプロセスが単純で複雑な計算を必要としないユースケースにより適していることがわかります。

スマート コントラクトの課題

スマート コントラクトはブロックチェーン上で実行されるプログラムであり、通常は複雑な操作が含まれます。この点で、Validium はかなりの課題に直面しています。複雑な操作が正しく実行されたことを証明するには、より強力なコンピューティング能力が必要となり、Validium がスマート コントラクトによって提供されるさまざまな機能をサポートすることが困難になるからです。

考えられる解決策

いくつかのプロジェクトでは、Validium と Ethereum スマート コントラクト機能の互換性を向上させる方法を研究しています。 1 つのオプションは、Validium 用に最適化された Solidity (イーサリアム スマート コントラクトの作成に使用されるプログラミング言語) などの特別なバージョンのプログラミング言語を作成することです。ただし、このソリューションには制限がある可能性があり、通常のイーサリアム プログラミング環境のすべての機能がサポートされない可能性があります。

Validium の利点

効率

Ethereum メインネットのデータ ストレージとコンピューティング負荷を軽減することで、Validium は 1 秒あたり最大 9,000 トランザクション (TPS) を達成できます。これは、速度とコスト効率が最優先される分散型取引所 (DEX) などのアプリケーションにとって重要です。

コストの削減

Validium はチェーン上の取引データを公開しません。これにより、ガス料金が大幅に削減され、ユーザーが取引コストを削減し、利益を増やすことができます。

セキュリティの強化

データをオフチェーンに保存することで、Validium はスケーラビリティに影響を与えることなく、トランザクションのプライバシーを向上させ、追加のセキュリティ保護を追加できます。

Validium が直面する課題

データ可用性リスク

Validium は主にオフチェーンのデータ可用性に依存しており、そこからリスクが生じます。オペレーターまたはデータ可用性管理者が取引データを差し控えると、ユーザーの資金を引き出すために必要な証拠が生成されない可能性があります。

集中化のリスク

有効性証明の生成には特殊なハードウェアが必要であり、集中化につながる可能性があります。少数のエンティティのみが必要なリソースを確保できる場合、それらのエンティティがネットワークを支配し、その分散型の性質が弱まる可能性があります。

結論

Validium は、ゼロ知識証明を通じてトランザクションの整合性を確保しながら、オフチェーンでトランザクションを処理することでイーサリアム ネットワークを最適化するスケーリング ソリューションです。オンチェーン データ ストレージの制限を解決することで、Validium はトランザクション スループットを向上させ、ブロックチェーンのスケーラビリティの問題の解決に重要な貢献をすることができます。

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