アプリケーションチェーンの冷静な考察：Uniswapの最適な形態とは何か？

原文タイトル：《アプリケーションチェーンの時代は本当に来るのか？》

著者：Degen 研究員 100y.eth

編訳：flowie，ChainCatcher

内容要約

• 最近発表されたCosmos 2.0ホワイトペーパーにより、アプリケーションチェーンが広く注目を集めています。
• 最近、Dan Elitzerの意見記事 《The Inevitability of UNIchain》 では、「Uniswapは最終的にアプリケーションチェーンの形式に移行する」という話題が人気ですが、私はこの記事の見解には賛同しません。以下に私の理由を述べます。
• 私は、ブロックチェーンアプリケーションはさまざまな形式を取ることができ、それぞれに明確な利点と欠点があると考えています。将来的には、ブロックチェーンエコシステムは単一のサービスに依存するのではなく、各アプリケーションがそれぞれの最適な形で存在する世界になるでしょう。

一、 序論

最近、Cosmos 2.0ホワイトペーパーの発表に伴い、アプリケーションチェーンへの関心が高まっています。通常、多くのアプリケーションはEthereumやSolanaなどの汎用ネットワーク上で開発・運営されています。しかし、「ブロックチェーンインターネット」というスローガンを掲げるCosmosの登場により、特定のアプリケーションチェーン（App-Specific Chain）の概念が生まれました。

DApp 、 アプリケーションチェーン 、App Rollup

アプリケーションチェーンは、特定の機能やアプリケーション（例えばゲーム、DeFi）に特化したブロックチェーンネットワークです。したがって、アプリケーションチェーンは、ブロックチェーンの高い自由度を活用して、望ましいアプリケーションを最適化します。例えば、コンセンサスアルゴリズム、バリデーターの数、ブロック生成時間、ブロックサイズ、仮想マシンのタイプなど、多くの機能が特定のアプリケーションに合わせて設定されます。さらに、アプリケーションチェーン上で実装されたアプリケーションは、ブロックチェーンネットワークのリソース（帯域幅、取引スループット、ストレージなど）を十分に享受でき、これがアプリケーションチェーンのDAppに対する優位性となります。

アプリケーションチェーンの他にも、AppRollup形式のネットワークが登場しており、最も代表的な例はImmutable XやSorareなど、StarkExを使用したソリューションのネットワークです。AppRollupの目的はアプリケーションチェーンとほぼ同じですが、最大の違いは、独自のバリデーターセット（アプリケーションチェーン）を構築して完全なブロックチェーンネットワークを形成する形式であり、他のブロックチェーン（ETH、SOLなど）に依存して、詐欺証明や有効性証明を使用してネットワークの安全性を確保するかどうかです。

では、 アプリケーションチェーン は DApp よりも良い選択肢なのでしょうか？ 最近、アプリケーションチェーンは大きな注目を集め、多くの支持する記事が登場しています。 AllianceDAOの記事ではアプリケーションチェーンの利点と欠点が比較的中立的に述べられていますが、NascentのDan Elitzerはアプリケーションチェーンを支持し、Ethereumネットワークに構築された分散型取引所Uniswapは最終的にアプリケーションチェーンの形式に変わらざるを得ないと述べています。

私の見解を述べる前に、まずDan Elitzerの意見記事《The Inevitability of UNIchain》を分析しましょう。

二、《The Inevitability of UNIchain》への反論

1 、記事の要約

（以下の内容はNascentのDan Elitzerの見解であり、便宜上、第一人称形式で記事を要約します。）

アプリケーションチェーンは、特定のプロトコル/アプリケーションに特化した独自のブロックチェーンを構築し、独自のバリデーター/シーケンサーを持つことです。UniswapはEthereumネットワーク上で最大のDAppであり、最終的にはアプリケーションチェーンまたはAppRollupに変換することで多くの利点を得るでしょう。Uniswapは過去1年間で約7000億ドルの取引量を達成しましたが、ユーザーはこの活発な取引でどのような費用を支払ったのでしょうか：

1、スワップ取引手数料------トレーダーはトークンを交換する際に通常0.3%の手数料を支払います（Uniswap v2）、時には各プールごとに異なる手数料を支払います（Uniswap v3）。これらの手数料はすべて流動性提供者に支払われます。昨年、スワップ取引手数料は12億ドルで、これは最大の支出ではありません。

• 取引ガス手数料------Uniswap（DApp）が基づく基盤層（Ethereum）に支払われる手数料。Uniswapが過去1年間に生み出した取引手数料は16.3億ドルで、その一部はEIP-1559によって焼却され、残りはマイナー（過去のPoW）、バリデーター、ステーキング者（現在のPoS）によって生成されます。
• MEV------Uniswapの60%以上の取引量はMEVボットから来ています。昨年Uniswapで実際に発生したMEVの量は不明ですが、推定で17.6億ドルであり、これはオペレーター、バリデーター、ETHステーキング者などの資金です。

出典：@Danning.Sui

現在のUNI保有者の権限はガバナンスのみで、手数料スイッチをオンにするかどうかを決定し、LPが支払う一部の手数料をUniswapの金庫に支払うことを許可します。スワップ手数料はUNIトークンにほとんど価値がありませんが、取引手数料やMEVの価値もUNIトークンに蓄積されていません。

もしUniswap（DApp）がUniChain（アプリケーションチェーン）に変換されれば、プロトコルが生み出す価値はトークンにより良く蓄積されるでしょう。一つは、Ethereumネットワークを通じて取引手数料を支払う必要がなく、UNIトークンをステーキングされたバリデーターやステーキング者に支払うことができます。また、アプリケーションチェーンはアプリケーションがブロックチェーンのリソースを十分に活用できるのを助けるため、DAppに比べて大きな利点となります。

もちろん、Uniswapがアプリケーションチェーンの形式でEthereumエコシステムを離れる場合、Uniswapはコンポーザビリティ（他のプロトコルと相互作用できる程度）に関して疑問に直面するでしょう。しかし、私たちはすでにマルチチェーン時代に生きており、ほとんどの経済活動は単一のチェーン上では行われません。言い換えれば、この問題を解決するために、将来的には改良された無信任または信頼最小化の形式のクロスチェーンブリッジが登場し、ユーザーエクスペリエンスとセキュリティも改善されると予想されます。

2、記事への反論

上記のように、DAppの規模が拡大するにつれて、アプリケーションチェーン形式への切り替えの経済的利点はかなり多いように思えます。しかし、私は上記の見解がいくつかの内容を見落としていると考えています。

まずはユーザーエクスペリエンスです。 Uniswapが最大のDAppとなった理由は、Ethereumネットワークという最大のエコシステムに位置しているからです。もしEthereumネットワークの取引手数料やMEV手数料が高いからといって、DAppをアプリケーションチェーンに変換することで高い手数料を回避すべきだと考えるのは理にかなっていません。

現実世界の例を挙げると、郊外は中心地に比べて家賃などのコストが確かに低いですが、それに伴い客流量や売上も少なくなります。また、Uniswapをアプリケーションチェーンに移行すると、UniswapのユーザーはEthereum資産を移動するためにクロスチェーンブリッジを通過しなければならず、ユーザーエクスペリエンスに悪影響を及ぼすでしょう。

次にセキュリティの問題です。 Uniswapがアプリケーションチェーン形式に移行する際には、特定のバリデーターのセットを取得する必要があります。元々Ethereumネットワークのセキュリティの恩恵を受けていたUniswapは、そのセキュリティレベルが著しく低下します。

UniswapのTVLが高いのは、それが最も安全なEthereumネットワークのDEXだからです。もしUniswapを支えるアプリケーションチェーンのセキュリティレベルが低下すれば、大規模な資金を持つユーザーはUniswapアプリケーションチェーンを利用できなくなるかもしれません。

しかし、アプリケーションチェーンの形式で前進したいがセキュリティの問題が心配な場合、AppRollupがこの問題を解決できます。AppRollupはEthereumのセキュリティに依存しながら一定の自由度を持つため、Uniswapがアプリケーションチェーンに移行する場合、AppRollupを採用することがより良い解決策だと思います。もちろん、AppRollupの形式で行う場合、Ethereumのセキュリティに依存しながら、状態ルートと取引データを提出し、ガス費用を税金として支払う必要があります。

第三にコンポーザビリティです。 上記の記事の著者は、クロスチェーンブリッジ技術とユーザーエクスペリエンスの発展に伴い、コンポーザビリティは自然に解決されると考えていますが、私は今はまだ早すぎると思います。コンポーザビリティとは、あるスマートコントラクトが別のスマートコントラクトの状態を読み書きできる程度を指します。例えば、あるDAppがUniswap v3の流動性ポジションを自動化できる場合、これらの2つのDAppはコンポーザブルであると言えます。コンポーザビリティには2種類あります：同期コンポーザビリティと非同期コンポーザビリティです。

前者は、相互作用が与えられた有限の時間内に発生することを意味し、同じネットワーク上のDAppは通常同期コンポーザブルです。後者は、相互作用が未知の時間内に発生することを意味し、異なるネットワーク上のDAppは通常この特性を持っています。Aチェーン上のA' DAppがBチェーン上のB' DAppと相互作用するためには、クロスチェーンブリッジを通じてメッセージを送信する必要があり、非同期コンポーザブルであると言えます。

UniswapはEthereumネットワーク上で最大のDEXであり、1inchやgelatoなどの多くのDAppと相互作用しています。Ethereumネットワーク上の多くのERC-20トークンはUniswapに流動性プールを持っています。もしUniswapがDAppからアプリケーションチェーンに切り替わると、Ethereumネットワーク内のさまざまなDAppとのコンポーザビリティは同期から非同期に変わり、ユーザーが他のDAppと相互作用する体験が大幅に改善されるでしょう。

三、Uniswapの最適な形式は何か？

Uniswapを例に、Dan Elitzerのアプリケーションチェーン支持の見解と私のアプリケーションチェーンへの批判を分析しました。それでは、どのタイプのUniswapが最良なのでしょうか？この問題を研究する前に、アプリケーションのさまざまな形式とその特徴を理解しましょう。

1、 DApp （Ethereum）

利点------絶対的な優位性を持つDAppエコシステム、同期コンポーザビリティ、最大のコミュニティ、最高のセキュリティレベル、開発の難易度が低い。

欠点------取引手数料が高い、速度が遅い、アプリケーションの自由度が低い、MEVに価値の蓄積がない。

2、 DApp （Ethereum r ollup）

利点 --- 取引手数料が低い、速度が速い、同期コンポーザブル（rollup内のDApp間）、セキュリティレベルが高い、信頼最小化のクロスチェーンブリッジ、開発の難易度が低い。

欠点------アプリケーションの自由度が低い、メッセージブリッジが不足、MEVに価値の蓄積がない。

3、Cosmosアプリケーションチェーン

利点 --- 取引手数料が低い、速度が速い、アプリケーションの自由度が高い、信頼最小化のクロスチェーンブリッジ（クロスチェーンセキュリティを使用する場合、Cosmosのセキュリティに依存）、チェーン間のメッセージブリッジが最先端（例えばIBC、ICA）。

欠点 --- バリデーターセットが必要であり、セキュリティを自分で構築する必要がある、非同期コンポーザビリティ、（クロスチェーンセキュリティを使用する場合、ATOMエコシステムにセキュリティ費用を支払う必要がある）、開発の難易度が高い。

4、Polkadotパラチェーン

利点------セキュリティレベルが高い、取引手数料が低い、速度が速い、アプリケーションの自由度が高い、信頼最小化のクロスチェーン、MEVはPolkadotリレーチェーンに依存して価値を蓄積。

欠点------エコシステムが不足、Polkadotリレーチェーンにセキュリティ費用を支払う必要がある、非同期コンポーザビリティ、開発の難易度が高い。

5、Avalancheサブネット

利点------取引手数料が低い、速度が速い、アプリケーションの自由度が高い、一部のAvalancheバリデーターのセキュリティに依存、MEVに価値を蓄積。

欠点------トークンブリッジとメッセージのレベルが不足、非同期コンポーザビリティ、バリデーターに支払うセキュリティ費用、開発の難易度が高い。

6、P olygon Supernets

利点------取引手数料が低い、速度が速い、一部のPolygonバリデーターのセキュリティに依存、アプリケーションの自由度が高い、バリデーターにネイティブトークンを支払う必要がなく、MEVに価値を蓄積。

欠点------メッセージブリッジのレベルが不足、非同期コンポーザビリティ、開発の難易度が高い。

7、 App Rollup（例えばStark X）

利点 --- 取引手数料が低い、速度が速い、セキュリティレベルが高い（Ethereumに依存）、アプリケーションの自由度が高い、信頼最小化のクロスチェーン、MEVに価値を蓄積。

欠点------Ethereumのセキュリティに依存し、ガス費用が高い（EIP-4844以降は安くなる）、メッセージブリッジが劣る、非同期コンポーザビリティ、開発の難易度が高い。

8、Uniswapの最適な形式は何か？

これまでにさまざまな選択肢の利点と欠点を確認しました。それでは、どのタイプのUniswapが最良でしょうか？

まず、スワップ取引手数料の他に、ガス取引手数料とMEVがあり、Uniswapは現在プロトコル内で蓄積されている価値が非常に少ないです。この問題を解決するために、DApp（Ethereum rollup）の形式を優先することができます（UniswapはすでにOptimismとArbitrumに上場しています）。

この場合、Ethereumのセキュリティレベルを享受しながら迅速なスケーラビリティを持ち、rollup内のDAppとの同期コンポーザビリティを維持できます。言い換えれば、取引手数料がトークン価値に蓄積されなくても、より安価になり、低い手数料はより多くのユーザーを引き付ける動機となります。しかし、DApp（Ethereum rollup）を選択しても、MEVに価値を蓄積することはできず、同期コンポーザビリティの面では、rollup内のDAppのみが可能ですが、Ethereumの巨大なエコシステムとMEVからの利益を十分に享受することは難しいです。

次に、AppRollup（Ethereum）の形式を考慮することができます。Ethereumのセキュリティレベルを享受しながら迅速なスケーラビリティを実現し、取引手数料の価値蓄積とMEVの価値蓄積を実現できます。しかし、上記のように、ユーザーエクスペリエンスとコンポーザビリティに大きな影響を与える可能性があり、MEVに対して取引手数料と価値を蓄積する必要があるかどうかも問題です。

• クロスチェーンセキュリティを持つCosmosアプリケーションチェーンとPolkadotパラチェーンを考慮することができます。まず、Uniswapは巨大な流動性を扱う必要があるため、強力なネットワーク上に構築する必要があります。セキュリティがやや劣るAvalancheサブネットとPolygon Supernetsは除外されます。

CosmosアプリケーションチェーンとPolkadotパラチェーンはかなり高いセキュリティを持ち、MEVの取引手数料と価値蓄積が可能です。さらに、非同期コンポーザビリティを持っていますが、IBCやXCMPなどのクロスチェーンメッセージと資産転送機能はすでにかなり発展しており、同期コンポーザビリティのレベルには達していないものの、ブリッジにかなり高いユーザーエクスペリエンスを提供しています。

しかし、彼らの最大の欠点はエコシステムの違いです。UniswapはEthereumエコシステム内で、Ethereum DAppとの相互作用が最も多いため、CosmosやPolkadotエコシステムに移行すると、Ethereumで築いた規模の経済をほぼ放棄することになり、致命的です。

Uniswapが成功したのは、Ethereumネットワーク上にあるからです。最大のエコシステムとコミュニティ、そして多くのDAppとの同期コンポーザビリティがなければ、今日のUniswapは存在しなかったでしょう。これらの利点を享受するために、もしUNIトークンがMEVの取引手数料と価値を蓄積しないのであれば、放棄すべきだと思います。

Dan Elitzerが言うように、もしあなたがアプリケーションチェーンの形式でEthereumエコシステムを離れて価値を蓄積するのであれば、問題はUniswapが離れた後も最良のDEXであり続けるかどうかです。したがって、私はUniswapが現在の形式でEthereumのDAppまたはEthereum rollupとして維持されることが最良であり、もしアプリケーションチェーンの形式で登場するなら、AppRollupの形式が適切だと思います。

9、とはいえ、 アプリケーションチェーン は依然として有用です

UniswapがEthereumのDAppとして存在する方が良いですが、これはUniswapのケースに過ぎず、各アプリケーションの最適な形式は異なる可能性があります。

1. ブロックチェーンゲーム------他のエコシステムやDAppとあまり相互作用しないゲームであれば、コンポーザビリティを心配する必要はありません。さらに、Cosmosアプリケーションチェーン、Avalancheサブネット、Polygon Supernets、AppRollupは良い選択肢かもしれません。なぜなら、より中央集権的な運用を許容できるからです。しかし、他のDAppとの大量の相互作用が必要なゲーム（例えばSandbox）の場合、汎用ブロックチェーン上のDApp形式が適切だと思います。
2. 高性能DeFi ------汎用ブロックチェーン上でオーダーブックを必要とするDeFiプロトコルを運営するのは非常に面倒です。もちろん、Solara、Aurora、zkVMを搭載した高スケーラビリティのネットワークでこれを実現しようとする試みもありますが、ネットワークの計算リソースがオーダーブックDeFiプロトコルに十分に使用される場合、ユーザーエクスペリエンスは大幅に向上します。最も代表的な例はdYdXで、AppRollupからアプリケーションチェーンに移行しました。Injective Protocolも同様です。DeFiには汎用ブロックチェーンとアプリケーションチェーンの間に位置するブロックチェーンもあり、代表的な例はSeiネットワークです。Seiネットワークは、単一のアプリケーションに特化したアプリケーションチェーンではなく、DeFi DApp専用のネットワークです。Seiネットワークは、オーダーマッチングエンジン、MEV防止、並列処理など、DeFi特有の機能を内蔵しており、より優れた体験を提供します。
3. クロスチェーンブリッジ ------異種ブロックチェーン間でトークンやメッセージを転送する場合、アプリケーションチェーンの状況を考慮することができます。Wormholeやマルチチェーンなどのブリッジの場合、ブリッジ取引が第三者の中央集権的な実体によって検証されるため、単一障害点などの問題が発生する可能性があります。しかし、ブロックチェーンを構築してブリッジサービスを提供することで、ノードがブリッジ取引を検証するため、より透明で分散化されたブリッジサービスを構築できます。典型的な例はAxela BridgeやTorチェーンです。もちろん、アプリケーションチェーンの方法以外にも、軽量クライアントを使用するなど、より安全な方法がありますので、アプリケーションチェーンはクロスチェーンブリッジの唯一の選択肢ではありません。

結論

私は、ブロックチェーンの未来がアプリケーションチェーンを中心に再編成されることには同意しません。各サービスの技術要件が異なるため、ブロックチェーンを利用できるさまざまなタイプのサービスが存在します。

タダで昼食はありません。Delphi DigitalのJon Charbonneauがコメントしたように、もし飛行自動車技術が可能になり、中心地から郊外への移動時間が非常に短くなれば、中心地で最も良いレストランが郊外でビジネスをすることになるでしょう。

つまり、Uniswapがアプリケーションチェーンの形式でEthereumエコシステムを離れるためには、トークンとメッセージのクロスチェーンに関する技術とユーザーエクスペリエンスが大幅に向上する必要があり、これは最近のうちには解決が難しいようです。

しかし、どの方法を選んでもそれぞれ利点と欠点があり、将来的には特定のアプリケーションに適したサービスがいくつか登場するでしょう。

参考文献

https://medium.com/nascent-xyz/the-inevitability-of-unichain-bc600c92c5c4

https://medium.com/alliancedao/the-appchain-universe-the-risks-and-opportunities-9a22530e2a0c

https://www.alexbeckett.xyz/composability-in-a-rollup-ecosystem/