「分散型バイナンス」を構築する方法: 全ネットで最も詳細な取引インフラの概要

著者: TI Research

本レポートでは、Binanceを出発点として、なぜBinanceがCrypto業界の中央集権型取引所のリーダーになれるのかを探ります。技術の更新と進化に伴い、分散型注文簿取引所を通じて「分散型Binance」を実現する可能性について考察します。また、StarkEx、zkLink、StarkNet、zkSync、Arbitrum、Cosmosを詳細に紹介し、ユーザー体験、安全性、性能、コストの観点からそれらの状況を深く分析し比較し、読者がこれらのインフラについて理解を深める手助けをします。

以下はレポートの一部の要点です：

なぜ「分散型Binance」が必要なのか？

Binanceは、現在のブロックチェーン分野で取引量が最も多いCrypto取引所であり、1.2億人以上の登録ユーザーを持っています。中央集権型取引所のリーダーとして、豊富な資産の種類と十分な流動性を誇ります。その取引体験と取引性能は、他の競合者を遥かに凌駕しています。

しかし、ブロックチェーン業界において、中央集権は「原罪」です。中央集権型取引所として、Binanceは資産の安全性、業務の透明性、規制において一定のリスクを抱えています。これにより、人々の懸念が高まり、CEXのユーザー体験とDEXの自己管理の利点を兼ね備えたCrypto取引所の創造を望むようになりました。つまり、完全に分散型のBinanceを構築することが求められています。

「分散型Binance」への道

分散型Binanceを構築する過程で、多くの試みが行われてきました。

• 分散型取引所の先駆者はUniswapです。最初にイーサリアムに展開され、AMMメカニズムを使用して一定価格の公式と流動性プールで取引を行います。しかし、このメカニズムには資本効率の低さ、スリッページ、無常損失などの問題があります。これは、分散化を実現する一方で、一部の流動性と取引体験を犠牲にしなければならないことを意味します。
• AMMの初期の試みの後、多くの高性能なLayer1が登場しました。これらは取引性能の向上をもたらし、注文簿メカニズムのDEXを可能にしました。しかし、Layer1は性能を向上させる一方で、イーサリアムの安全性と成熟したエコシステムを犠牲にしています。また、Binanceのような大規模なユーザー基盤の取引を支えることもできません。
• 技術の進歩に伴い、イーサリアムのスケーリングソリューションであるLayer2が登場しました。これにより、分散型取引所は取引速度をさらに向上させ、取引コストを削減することができました。これらのLayer2は、イーサリアムのスケーリングソリューションとしてイーサリアムの安全性を保持し、その成熟したエコシステムを継承しています。しかし、汎用Layer2ネットワークは高頻度取引においていくつかの制限があります。イーサリアム以外のブロックチェーン間でのシームレスな相互運用性が欠けています。
• 最近、新世代のアプリケーション特化型、取引中心の注文簿インフラソリューションが暗号市場に登場しました。各ソリューションは、高性能で安全な取引環境を提供することで、ユーザーの取引体験を改善することができます。これらはLayer1とLayer2の基盤の上でさらに革新を進め、「分散型Binance」の構築の可能性を開きました。

取引インフラの概要

「分散型Binance」を構築するためのインフラを分析する際、私たちは取引に影響を与える4つの主要な要因を考慮しました：

1. ユーザー体験
2. 安全性
3. 性能
4. コスト

これらの4つの次元を中心に、分散型注文簿取引プロトコルの事例と組み合わせて、現在最も注目されているいくつかのインフラを分析しました。

StarkEx

StarkExは、特定のアプリケーション向けにサービスを提供する取引インフラです。これは、StarkWareが開発したSTARKゼロ知識証明技術に基づいており、イーサリアムのメインネットのLayer2スケーリングエンジンとして機能し、独立したアプリケーションに特化したZK-Rollupサービスを提供します。StarkExは2020年に正式にイーサリアムのメインネットで導入されました。そのサービスは、dYdX v3、immutableX、ApeXなど、多くの有名な分散型デリバティブ取引プロトコルで使用されています。

zkLink

zkLinkは、取引中心のZK-Rollup技術に基づくマルチチェーンミドルウェアです。その最大の特徴は、複数のLayer1およびLayer2ブロックチェーンを接続し、異なるエコシステムの流動性を集約することで、異なるチェーン上のネイティブDeFi資産の取引や組み合わせを可能にすることです。「ZK-Rollup + オラクルネットワーク」のメカニズムを通じて、マルチチェーン機能と従来のZK-Rollupの拡張を実現しています。

StarkNet

StarkNetは、StarkWareが開発したZK-Rollupに基づく汎用Layer2スケーリングソリューションです。StarkNetは任意のスマートコントラクトの展開をサポートし、開発者はさまざまな種類の分散型アプリケーションを作成でき、アプリケーション間で相互に組み合わせることができます。これは、STARK技術に基づくRollupを使用して取引を実行し、高いスケーラビリティと低い取引コストを持っています。

zkSync

zkSyncは、ZK-Rollupに基づく汎用Layer2イーサリアムスケーリングプロトコルの一連の製品で、主に2つの製品があります：zkSync 1.0（後にzkSync Liteに改名）とzkSync 2.0（後にzkSync Eraに改名）。zkSync LiteはSNARK証明プログラムを使用していますが、EVMとは互換性がありません。つまり、スマートコントラクトをサポートせず、送金などの基本的な取引のみをサポートします。一方、zkSync EraはzkSync Liteの基盤の上にEVM互換を実現しています。

Arbitrum

Arbitrumは、Optimistic-Rollupに基づくイーサリアムLayer2スケーリングソリューションで、現在2つの製品を含んでいます：Arbitrum One（汎用）とArbitrum Nova（ゲーム/ソーシャルアプリ専用）。その中で、Arbitrum OneはArbitrumの主要製品であり、大部分のDeFiアプリケーションはArbitrum Oneに集中しています。

Cosmos

Cosmosは、Tendermintコンセンサス機構に基づく、メッシュ構造のLayer1ブロックチェーン集合ネットワークです。ネットワーク内の各ブロックチェーンは独立した、完全な機能を持つPoSブロックチェーンです。チェーン間はIBCプロトコルを通じてクロスチェーン通信を実現し、安全性と流動性を共有します。また、Cosmosはカスタムブロックチェーン開発ツールキットであるCosmos SDKを提供し、開発者が既存のモジュールを使用してさまざまなニーズに応じたブロックチェーン開発を行うことができ、高度な自由度を持っています。

インフラの比較

アプリ特化型ZK-Rollup

アプリ特化型ZK-Rollupインフラでは、StarkExとzkLinkが技術的な利用可能性において明らかな優位性を持っています。また、ZK技術を使用しているため、CosmosネットワークやOptimisticソリューションと比較して、取引の安全性においても一定の優位性があります。しかし、アプリケーション特化型のインフラは、機能開発において大きな制限を受ける可能性があります。比較すると、StarkExのアプリは現在すべてイーサリアムに展開されており、基礎的な安全性が優れています。一方、zkLinkはネイティブマルチチェーンをサポートし、取引資産と流動性の供給がより豊富です。

汎用型ZK-Rollup

汎用型ZK-Rollupインフラの代表はStarkNetとzkSyncです。これらはどちらもチューリング完全なプログラミング言語をサポートしているため、機能開発において柔軟性が高く、注文簿アプリの展開が可能です。しかし、汎用Layer2として、多くのアプリケーションが同時に実行される状況が存在します。そのため、イーサリアムが現在直面している高額なガス代やオンチェーンの混雑などの問題は、StarkNetとzkSyncも将来的に避けられません。

Optimistic Rollup

Optimistic Rollupインフラの代表であるArbitrumは、機能開発の柔軟性とイーサリアムとの互換性において優位性を持っています。これはイーサリアムと高度に互換性があり、Solidity言語をサポートしているため、開発者にとって使いやすく、機能開発が容易です。ZK-Rollupインフラと比較して、Arbitrumは高額なゼロ知識証明計算費用を省くため、コスト面でいくつかの優位性がありますが、ZK-Rollupと比較すると取引の最終確定時間において劣ります。また、安全性の観点からは、マルチチェーン機能を持つZK-Rollupインフラよりも若干劣ります。

Cosmos Layer-1

Cosmosは技術的に成熟したLayer1インフラとして、取引性能とコストにおいて大きな優位性を持っています。そのTendermintコンセンサスは、注文簿アプリに対してより迅速な取引確認速度を提供します。また、Cosmos SDKとIBCプロトコルという2つのコア技術は、ユーザーの取引体験を大いに向上させる助けとなります。しかし、分散化の程度と安全性の観点からは、Cosmosのパフォーマンスは一般的です。また、Cosmosエコシステム全体はイーサリアムに比べてまだ初期段階にあるため、資産の種類や流動性など、取引体験に影響を与える重要な指標において一定の劣位があります。