LayerZeroはどのようにデータの「孤島」を打破し、全チェーン宇宙を構築するのか？

著者：念青

インターネットの発展の歴史を振り返ることで、データ転送の重要性をより明確に認識することができます。Web1.0時代には、コンピュータを手に入れ、インターネットを発明しました。インターネットは、TCP/IPプロトコルを介してデータを転送できるようにし、これらの独立したコンピュータを相互に接続しました。

データ転送プロトコルの出現により、ネットワークは真に相互接続を実現しました。そしてWeb3.0時代には、ブロックチェーンの広範な使用が開発者にさまざまなプラットフォームを提供し、これらのプラットフォーム上でアプリケーションの機能やスループットの要求、安全性およびコストの要件に応じてスマートコントラクトを実行できるようになりました。しかし、この自由の結果は深刻な分裂を引き起こしました。各チェーンは孤立しており、ユーザーはこれらのネットワーク間で資産やデータを通じて接続できず、囲い込まれたエコシステム間の流動性を制限しています。

不適切な比喩を用いると、さまざまなL1、L2の出現はかつてのコンピュータの発明のようであり、今私たちが必要としているのは、これらのデータアイランドをより便利で安全な形でつなげる、より基盤的なインフラストラクチャです。

そこで、私たちはより基本的なLayer 0（データ転送層）に戻り、ブロックチェーンに対してトップレベルから異なる層へのクロスチェーン相互運用性通信施設を提供する方法について議論を始めました。

最初からマルチチェーンの未来に目を向けていたCosmosやPolkadotなどのプロトコルは、独立した並行ブロックチェーンの分散型ネットワークを採用してクロスチェーン相互運用性を持つネットワークエコシステムを構築していますが、"パブリックチェーン"からLayer 0に分類されるようになりました。しかし、これら二つのプロトコルのクロスチェーン通信は現在も自らのエコシステム内に限られています。

同時に、一般的なクロスチェーンブリッジプロトコルでは安全事故が頻発しており、設計上も非常に冗長で複雑です。したがって、全体のブロックチェーンネットワークには、より革新的で安全で統一されたチェーン間データ転送プロトコルが急務です。

ユーザーの視点から出発するだけでなく、一部の「スーパーアプリ」もクロスチェーン体験の向上に「絶対的な需要」を持っています。例えば、Uniswap。現在、Uniswap v3のクロスチェーン方式は、クロスチェーンブリッジを通じて新しいネットワークに段階的に展開されており、毎回信頼されたクロスチェーンブリッジやマルチシグに依存してガバナンスの更新を処理する必要があります。これがプロトコルの既存の安全性に影響を与える可能性があります。Uniswapは年初のブログで「任意のメッセージを送信するための一般的な信頼最小化ブリッジを提供するネットワークはほとんどない」と述べており、一般的な情報層のクロスチェーンプロトコルの希少性が明らかです。

LayerZeroは、ゼロから構築された全チェーン相互運用性プロトコルとして、今年は「熱い手に持てる」存在です。

今年の3月末、LayerZeroはFTX Ventures、セコイアキャピタル、a16zが共同でリードした1.35億ドルのA+ラウンドの資金調達を受け、Coinbase Ventures、PayPal Ventures、Tiger Global、Uniswap Labsなどのトップベンチャーキャピタルも参加しました。その後、LayerZero Labsは30億ドルの評価で資金調達を行うとの報道があり、FTX Venturesはリード投資を約束しました。

このクロスチェーンプロトコルの名前は非常にストレートで、明確に自らのビジョンを伝えています：未来の全チェーンエコシステムの基盤ネットワーク構造 と一般的な情報層を提供する。一般的とは、技術が任意の分散型アプリケーションの任意のクロスチェーン通信ニーズに使用できることを指します。

現在、 LayerZero はアジア太平洋地域に拡大しており、 次に、 チームはアジア太平洋地域を発展の重点とし、 現地のチームやプロジェクトを支援する計画です。 さらに、LayerZero LabsのCEOブライアン・ペレグリーノとCTOライアン・ザリックなどが、シンガポールで開催される暗号イベントTOKEN2049に出席することが決定しており、その際ブライアン・ペレグリーノとLayerZeroチームは業界関係者との交流を歓迎します。

では、他のクロスチェーン通信プロトコルと比較して、LayerZeroにはどのような特別な点があり、なぜ資本が競って追い求め、好まれるのでしょうか。この記事では、安全性、相互運用性などの観点からLayerZeroの革新点を分析します。

一、LayerZero はどのようにクロスチェーンの安全性を保証するのか？

多くのクロスチェーンブリッジプロトコルの中で、LayerZero は唯一、中間チェーン、検証者集団、または契約のアップグレード攻撃を受けないクロスチェーン通信プロトコルです。

現在、市場に出回っているほとんどの異種クロスチェーンブリッジソリューションは公証人メカニズムを採用しています。このメカニズムは本質的に資産の「マッピング」であり、資産がクロスチェーンで転送される際、資産を実際に移動させる必要はなく、目的のネットワークで再発行する必要もありません。まず、資産を移動できないアドレスに保管し、その後、資産の数量に基づいて、目的のネットワークで対応する1:1のマッピング資産を発行します。

このプロセスは非常に複雑で、資産の発行、クロスチェーンのリスニング、非同期検証、さらには独立した中間合意層を発行する必要があり、リプレイ攻撃やマルチシグ管理者の悪用、ダウンタイムなどのリスクに直面しています。

このモデルは中間通貨モデルとも呼ばれます。安全でないだけでなく、この中間トークンは不必要なコストと複雑さを増加させます。特に、ユーザーがエラーを起こしたり、目的のチェーンで流動性が不足している場合、最終的に中間トークンしか得られないことがあり、ユーザーにとっては組み合わせ不可能な無用なトークンabcUSDを残す可能性があります。たとえば、AnySwapはFusion分散制御権管理に基づく中間トークンANYに依存しています。最初からネイティブトークンを使用すれば、多くの手間を省くことができます。

さらに、現在多くのクロスチェーンブリッジプロトコルは、完全に分散化されていない中間合意層を利用することを選択しています。これは、検証者が許可されているか、検証者の数が非常に少ないか、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ためです。これは大きなリスクを伴います。なぜなら、目的のチェーンは中間チェーンを暗黙的に信頼し、中間チェーンは目的のチェーンに対して完全な署名権限を持つからです。これは、中間チェーンでのハッキング攻撃が目的の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逆に冗長であり、安全性が低下します。

たとえば、8月初旬、クロスチェーンブリッジNomadは契約のアップグレード時に初歩的なエラーが発生し、一般の人々も攻撃に参加できるようになり、過去の成功した取引を見つけてアドレスを変更して再放送し、最終的に1.9億ドルの損失を被りました。3月にはRobinの盗難事件で、ハッカーがネットワークの安全を保証するための大部分の検証ノードを制御し、6.25億ドルを盗みました。2月には、Wormholeが盗まれたのは、検証の審査が欠如していたため、攻撃者が虚偽の署名を作成して資産を盗む隙を与えたからです。

LayerZeroは、上記のクロスチェーンブリッジモデルとは異なり、 中間通貨と中間合意層を排除し、すべてのチェーン間の直接通信を実現し、異なるチェーン上のネイティブ資産の直接取引を実現します。

全体として、LayerZeroのクロスチェーンソリューションは、ブロックチェーン間の信頼不要の通信問題をオラクル（Oracle）とリレイヤー（Relayer）という二つの実体間の独立性の問題に簡素化します。オラクルとリレイヤーが互いに独立して動作する限り、無効なメッセージを送信することは不可能です。このモジュール化の利点は、いかなる脆弱性が発生しても、影響を受けたオラクルとリレイヤーのペアにのみ作用することです。

LayerZeroの安全モデルは、PolkadotとCosmosの二つのクロスチェーン通信の利点を参考にしています。

Polkadotはリレイヤーとパラレルチェーンを通じてクロスチェーン通信を実現し、パラレルチェーンとリレイヤーが共有する安全モデルを持っていますが、合意が損なわれた場合、すべてのチェーン上の流動性が即座に盗まれる可能性があり、すべてのブロックチェーンの安全性を保証することはできません。CosmosはTCP/IPを参考にしてIBC（クロスチェーン通信プロトコル）を設計しました。IBCは二つの異なる層で構成されており、伝送層とアプリケーション層が必要なインフラを提供し、チェーン間で安全な接続を確立し、データパケットを認証します。アプリケーション層は、送信チェーンと受信チェーンがこれらのデータパケットをどのようにパッケージ化し、解釈するかを正確に定義します。

LayerZeroは「ウルトラライトノード」（Ultra Light Node）を通じて、各ブロックチェーン上のすべての契約に接続し、他の任意のブロックチェーン上のすべての契約にも接続できるようにします。オープンなリレイヤーシステムと確立されたオラクルの安全属性を利用して安全層を構築し、安全性とコスト効率の二重の目的を達成します。

オラクル（Oracle）とリレイヤー（Relayer）の具体的な作業手順は以下の通りです：

LayerZeroは各チェーンにエンドポイント（Endpoint）を展開し、LayerZeroの一連のスマートコントラクトで構成されるエンドポイントがウルトラライトノード（ULN、Ultra Light Node）を実行し、オラクルを通じてクロスチェーン情報を含むブロックヘッダーを必要に応じてストリーミングします（すべてのブロックヘッダーを順番に転送するのではなく、コストを削減します）。その後、リレイヤーを通じて証明情報を送信し、両者が相互に検証し、情報の正確性を確保します。

オラクルとリレイヤーは互いに独立しています。理論的には、誰でも自分のリレイヤーを運営したり、自分のオラクルを使用したりできますが、現在はChainlinkをデフォルトのオラクルとして使用しています。この設計により、ユーザーはリレイヤーがオラクルと共謀しないことを確保し、信頼不要の検証配信を実現します。

• 安全アップグレード： プレ犯罪 メカニズム

プロトコルの安全性をさらに確保するために、今年の4月、LayerZeroはプレ犯罪（Pre-Crime）メカニズムを導入しました。プレ犯罪は、メッセージを送信する前に目的のブロックチェーンをフォークし、ローカルでトランザクションを実行することで実現されます。トランザクションが実行された後、リレイヤーはローカルでフォークされたブロックチェーン上でユーザーアプリケーション（UA）を実行し、一連の特定の状態を定義します。リレイヤーはこれらの状態に基づいて検証を行う必要があります。これらの状態が検証されない場合、リレイヤーはトランザクションを中継しません。

現在、LayerZero Labsのリレイヤーはプレ犯罪の軽量版を運営しており、チームは今後数ヶ月でこのバージョンを最適化し続ける予定です。現在、エコシステムのDEXであるStargateの安全性を確保しており、次の段階ではすべてのアプリケーションにプレ犯罪を開放する予定です。

プレ犯罪を導入する際、LayerZeroは最大1500万ドルの報奨金プログラムを提案しました。昨年一年間で、Quantstamp、Zokyo、Zellic、Trail of Bitsなどのトップ監査人に委託した監査費用は350万ドルを超え、現在監査#20が進行中です。最近の監査はGithubで公開されています。

二、LayerZero エコシステム

LayerZeroは現在、Ethereum、Binance Smart Chain、Polygon、Avalanche、Fantom、Arbitrum、Optimism、Moonbeam、Harmony、Swimmer、DFKをサポートしています。さらに、LayerZeroはMoonbeam、Gnosis Chain、Aptos、Sui、Solanaなどの10以上のテストネットとメインネットに展開し、テストまたは監査を行います。チームによると、LayerZeroは今四半期にSolanaメインネットにエンドポイントを展開する予定です。

LayerZero Labsの共同創設者兼CTOライアン・ザリックによると、現在LayerZeroの並行テストネット上のスマートコントラクトの数は引き続き増加しており、8月までに7000以上のスマートコントラクトが展開されています。

• Stargate

LayerZeroの全チェーン相互運用性に基づいて、そのエコシステムはより多くのスーパーアプリを構築できます。たとえば、そのエコシステムの最初の全チェーンクロスチェーンブリッジプロトコルであるStargateです。Stargateは主にUSDC、USDT、ETHの資産クロスチェーンに焦点を当てており、統一された流動性と迅速な取引の最終性を持ち、LayerZeroの創設チームがLayerZero全チェーン相互運用性プロトコルに基づいて作成したデモプロジェクトです。現在の総TVLは約5億ドルです。

• Gh0stly Gh0st

さらに、LayerZeroのオムニチェーンの野心は全チェーンNFTもサポートしており、スマートコントラクトに基づくOmniteプロトコルを導入し、ユーザーが任意のNFTトークンをONFT標準に変換できるようにしています。これは、NFTをあるネットワークから別のネットワークに移動することをサポートします。

このプロトコルは、Omniteのクイックスタート版で作成されたトークン（以下「ネイティブトークン」と呼ぶ）と、ブロックチェーンネットワーク設立以来のerc721標準で作成されたすべての他のNFTトークンをサポートします。Omniteプロトコルは、インターネット間でNFTトークンを転送するプラットフォームやツールに影響を与える4つの主要な問題を解決します：集中化、複雑なトークン転送プロセス、高すぎる取引手数料、長い待機時間です。Omniteはネットワーク間でトークンを転送するプロセスを完全にスマートコントラクトに基づいており、ユーザーの視点から見ると、追加のステップは必要ありませんが、同じネットワーク内でNFTトークンを転送する場合はそうではありません。

現在、そのエコシステムの最初の全チェーンNFTプロジェクトはGh0stly Gh0stです。

Gh0stly Gh0stは今年の4月に発売され、創世の初めから7つの異なるブロックチェーン（Ethereum、Polygon、Arbitrum、Optimism、BSC、Avalanche、Fantom）で同時に発行され、7710のゴーストは実際に7つの異なるチェーンに分散され、7つのチェーンのいずれかでミントおよび転送が可能です。元のチェーン（つまりミントチェーン）と現在のチェーンの2つの要素がNFTの背景色と境界色にそれぞれ影響を与え、実際のフロア価格はすべての7つのチェーンの市場状況によって決まります。

Gh0stly Gh0stsがLayerZeroに基づいてOmnichain NFTを成功裏に発表した後、Holograph、Tiny donos、Yakuza PandasなどがLayerZeroに基づいてOmnichain NFTを発表しました。

• 全チェーンDEX SushixSwap

SushiXSwapはLayerZeroとSushiSwapが統合した後に登場した「アップグレード版」分散型取引所です。

SushiXSwapはStargateの上に構築されており、ユーザーはSushiのインターフェースを離れることなく、ソースチェーンの取引を通じてEthereum上のDAIをPolygon上のAAVEに交換できます。ユーザーはソースチェーンと目的チェーンのガス料金を一度に支払い、目的チェーン上の将来のガス料金のために追加の資産を一度の取引で提供できます。StargateはLayerZeroの汎用メッセージングプロトコルの上に構築されています。クロスチェーンのコンポーザブルブリッジは、任意のチェーン上の任意のdAppと直接統合できます。

• A ngle Protocol

Angleはユーロにペッグされた、分散型で資本効率が高く、過剰担保の安定コインプロトコルで、2021年11月に登場し、完全にオープンな金融エコシステムを支える分散型の通貨層を構築することを目指しています。そして、各チェーン上のDeFiユーザーをサポートします。今年の8月にLayerZeroと統合し、LayerZeroの全チェーンOFT標準を通じてagEURをアップグレードしました。agEURの保有者は、Ethereum、Polygon、Optimism、Arbitrum間でシームレスにagEURを移動できるようになり、Angleのインターフェースを離れる必要がありません。

さらに、全チェーンDEX、全チェーンNFTなどに加えて、LayerZeroはより大きな想像の余地と期待されるアプリケーションを持つことになります。たとえば、全チェーン収益アグリゲーター、クロスチェーン貸付、全チェーンNFTクロスチェーンブリッジなどです。

三、最新の進展

• 9月8日、LayerZeroは全チェーン（オムニチェーン）ブロックエクスプローラーLayerZero Scanを発表し、ユーザーはこのブラウザを通じてLayerZeroプロトコルに基づく取引を複数のブロックエクスプローラーを介さずに確認できます。
• 開発者により優しいULNv2ライブラリを更新しました。ULNv2は、今後登場する非EVMサポートのチェーン、LayerZero Scan、ガス効率を20％以上向上させるための必要なサポートを含み、潜在的なチェーンパスの問題に関連するULNv1のセキュリティ問題を修正しました。
• 自主ネットが4月に登場して以来、LayerZeroは468389件以上の全チェーンメッセージを送信しており、現在エコシステムも徐々にDeFiプロジェクトを展開しています。これには分散型取引所Hashflowなどが含まれます。
• 8月にはMoonbeam、Clearpoolなどのプロトコルと統合しました。
• LayerZero はアジア太平洋地域に拡大しており、現在チームはアジア太平洋地域を発展の重点とし、 現地のチームやプロジェクトを支援する計画です。

四、小結

現在、Web3.0とブロックチェーンは、ネットワーク革命をさらに深めるために、TCP/IPプロトコルのようなデータ転送層の出現を必要としています。LayerZeroはすべてのネットワークとブロックチェーンをつなぐ野心を持っており、難しいことではありますが、LayerZeroはLayer0データ転送層の統一基準の定義者となるかもしれず、さらにはブロックチェーン業界全体の重要なインフラストラクチャとなる可能性があります。