Offchain Labsの新製品AnyTrust Chainsの詳細：最小限の信頼仮定を持つ、より安価でより高速なL2チェーン

翻訳：Jimmy

著者：Offchain Labs

AnyTrust Chainsの背景

私たちはOptimistic Rollupsが大好きです。なぜなら、それらは基盤となるL1チェーン（ここではEthereumを例にします）のセキュリティを引き継ぎながら、L1よりも低コストで高いスループットを提供するからです。彼らは信頼されていない環境でこれをすべて実現できます------誰でもこのチェーンの状態の正しい更新を促進できます。これが、私たちがOptimistic Rollupを使用してArbitrum Oneを構築する理由です。

しかし、特別なニーズを持つブロックチェーンアプリケーション、特にゲーム分野では、一部のアプリケーションがコストをさらに削減する必要があるか、NFTをより迅速に引き出す必要があります。これらのアプリケーションのために、私たちはAnyTrust Chainsを導入します。これにより、最小限の追加信頼仮定と引き換えに、低コストで迅速な引き出しが可能になります。

サイドチェーンと比較して、AnyTrustの主な利点は、Ethereumの上に構築されているため、AnyTrustが必要とする信頼がはるかに少ないことです。（詳細は以下で説明します。）

深く掘り下げる前に、Arbitrum Oneは引き続き信頼不要のロールアップソリューションを維持することを強調したいと思います。私たちはArbitrum Oneプロトコルとエコシステムの改善にリソースを投入し続け、この分野での作業を停止することはありません。

たとえば、AnyTrust Chainsを導入する前に、私たちはArbitrum Nitroをリリースし、Arbitrum OneをArbitrum Nitroにアップグレードします。私たちは信頼不要のロールアップソリューションを放棄することはありません------必要とする人々のために別の選択肢を導入するだけです。

AnyTrustの概要

以下はAnyTrustの動作原理の要点です。ネットワークはノード委員会によって運営され、委員会メンバーの中でどれだけの人が誠実であるかについて最小限の仮定を行います。たとえば、委員会には20人のメンバーがいるとし、その中で少なくとも2人が誠実であると仮定します。

従来のBFTサイドチェーンと比較して、これはより容易な信頼仮定です。なぜなら、BFTを維持するサイドチェーンは、2/3以上のノードが誠実なノードである必要があるからです------これは20人中14人になります。Ethereumの上に構築された「ロールアップへのフォールバック」機能により、信頼要件を14から2に減らすことができます。

信頼が成立し、委員会メンバーが参加していると仮定すると、ユーザーには2つの大きな利点があります。まず、L1チェーン上にL2取引データを記録する必要がないため、必要に応じてノードは委員会が提供するデータに依存できます。

さらに、委員会がデータを提供することを約束した場合、L1上で取引バッチのハッシュを単純に記録することが安全であり、これによりロールアップの最大コストを節約できます。次に、委員会がL1に保証を提供すると、即座に引き出しを実行できます。

20人の委員会メンバーのうち19人がこの取引に問題がないと約束（署名）すれば、これらの2つのことを安全に実行できます。論理的には、少なくとも2人の誠実なメンバーがいて、20人中19人がその約束に署名している場合、19人の中に少なくとも1人の誠実なメンバーがいることになります。

ロールアップへのフォールバック

もし委員会が署名しなかったらどうなりますか？もし一群の委員会メンバーが崩壊したり、協力を拒否したらどうなりますか？その場合、標準のロールアッププロトコルにフォールバックすることで、チェーンは引き続き動作します。データはL1 Ethereumチェーンに公開され、引き出しには遅延期間があり、これは標準のロールアップと同様です------委員会が再び動作を開始するまで、チェーンはより安価で迅速なモードにシームレスに切り替わります。

なぜそれが安全なのか（与えられた信頼仮定）

20人の委員会メンバーの中に少なくとも2人の誠実なメンバーがいる場合、19人の委員会メンバーで構成される仲裁団が署名したものはすべて正しいはずです。なぜなら、少なくとも2人の誠実なメンバーがいて、仲裁団の外に1人のメンバーしかいないため、仲裁団には必ず1人の誠実なメンバーが含まれているからです。（一般的に、N人のメンバーとK人の誠実なメンバーがいる場合、仲裁団はN+1-K人のメンバーのいずれかで構成できます。）

したがって、仲裁団が一連の取引データの可用性に関する約束に署名した場合、私たちはこれらの取引のデータの可用性を保証できます---したがって、私たちはL1上で取引のルートハッシュのみを公開し、完全な取引ハッシュを公開する必要はありません。

同様に、仲裁団がある状態に関する声明に署名した場合、その取引状態はL1上での長い挑戦期間を待つことなく直接受け入れられます。

署名する意欲のある活発な仲裁団がなければ、これらのことは起こりません。しかし、それは問題ではありません。このネットワークは依然としてArbitrumのロールアッププロトコルを通じてネットワークを更新し、取引データはEthereumに公開され、新しいロールアップ状態は挑戦期間後に確認されます。仲裁団が再び動作を開始すると、チェーンはシームレスにより効率的で迅速な運用モードに切り替わります。

要するに、私たちの例では、少なくとも2人のメンバーが誠実であれば、ネットワークは正常に動作します。さらに19人のメンバーが利用可能で協力すれば、最低コストで動作します。仲裁団がオフラインの間、ネットワークはEthereumベースのOptimistic Rollupsを引き続き運営し、関連する手数料を徴収しながら、オフラインのメンバーは証拠として最終的に置き換えられます。

始めに戻る

AnyTrust Chainsは新しいアイデアですか？いいえ、それらは基本的に私たちの2018年の学術論文における最初のArbitrum設計です。その論文では、委員会に基づくブロックチェーン設計が説明されており、緊急時には現在のOptimistic Rollupsに変換できることが示されています。その後、私たちは委員会部分のない代替モードを採用し、改善を加えて現在のArbitrum Rollup製品を作成しました。

私たちは、AnyTrust ChainsをArbitrum Oneと共に再導入する時が来たと考えています。これは、最小限の信頼仮定を行うことをいとわないユースケースのために、一般的な状況でコストを削減し、不可逆的な引き出しを加速するためです。

なぜそれが安全なのか（与えられた信頼仮定）

私たちは今後、AnyTrustとArbitrum Oneの間のブリッジを含むさらなる技術的詳細とタイムラインを発表する予定ですが、今は私たちのコミュニティにAnyTrustが私たちのロードマップにあることを知ってもらいたいと思います。ご質問がある場合は、いつでもご連絡ください。私たちは引き続きチームを拡大したいと考えていますので、こちらから（https://offchainlabs.com/careers/）ご応募ください。