淡馬錫 Web3 ファンド Superscrypt：ブロックチェーン相互運用性の現状、解決策の違いとトレンドの詳細
安全で低コストかつ効率的な通信手段は、これまで以上に重要です。原文标题：Blockchain Interoperability \& the Current State of Bridging
原文作者：Jacob，Superscrypt
编译：深潮 TechFlow
第一層、第二層及アプリケーションチェーンの増加に伴い、ブロックチェーン間で安全で低コストかつ効率的な通信手段を持つことが、これまで以上に重要になっています。
この記事では、相互運用性の重要性、直面している課題、現在のアプローチについて紹介します。これは相互運用性に関するシリーズ記事の第一部です。
ブロックチェーンの拡散
最初の公共ブロックチェーンであるビットコインは2009年に登場しました。この14年間で、公共ブロックチェーンは爆発的な成長を遂げ、DeFiLlamaのデータによれば、現在の数は201に達しています。イーサリアムはオンチェーン活動において主導的な地位を占めており、2021年の総ロック価値（TVL）は約96%を占めていました。しかし、過去2年間で、バイナンススマートチェーン（BSC）やソラナなどの代替第一層ブロックチェーンの登場、オプティミズム、アービトラム、zkSync Era、スタークネット、ポリゴンzkEVMなどの第二層スケーリングソリューションの登場により、この割合は59%にまで低下しました。
DeFiLlamaのデータによれば、現在115以上のEVMベースのチェーンと12のイーサリアムロールアップ/L2が存在しており、さまざまな理由からマルチチェーンでの活動の傾向は今後も続くでしょう：
主要な第二層ソリューションであるポリゴン、オプティミズム、アービトラムは、初期にイーサリアムのスケーリングソリューションとして自らを位置づけ、大量の資金を調達し、低コストのアプリケーション展開地としての地位を確立しました（過去1年間で、アービトラムの開発チームは2779%増加し、オプティミズムは1499%、ポリゴンは116%増加しました------基数は小さいものの、約200-400人の開発者がいます）；
特定のニーズを最適化するための山寨L1が次々と登場しています。一部のチェーンはスループット、速度、決済時間を最適化しており（ソラナ、BSCなど）、他のチェーンは特定のユースケース（ゲーム（ImmutableX）、DeFi（Sei）、伝統的金融（アバランチサブネット）など）に焦点を当てています；
十分な規模とユーザーを持つアプリケーションが独自のロールアップまたはアプリケーションチェーンを立ち上げ、より多くの価値を獲得し、ネットワーク手数料を管理しています（dydx）；
市場には、あらゆるプロジェクトが簡単に独自のロールアップを作成できるようにするフレームワーク、ソフトウェア開発キット、"ロールアップ・アズ・ア・サービス"プロバイダーがいくつか登場しています（Caldera、Eclipse、Dymension、Sovereign、Stackr、AltLayer、Rollkit）。
私たちはマルチチェーン・マルチレイヤーの世界に生きています。
相互運用性の重要性が高まる
この第一層、第二層、アプリケーションチェーンの拡散は、ブロックチェーン間で資産、流動性、メッセージ、データを送信する能力と方法である相互運用性の重要性を際立たせています。
Connextが提案するように、ブロックチェーンの相互運用性は3つの部分に分けることができます：
伝送：メッセージデータを一つのチェーンから別のチェーンに渡すこと；
検証：データの正確性を証明すること（通常、ソースチェーンのコンセンサス/状態の証明を含む）；
実行：ターゲットチェーンがデータを処理するプロセス。
チェーン間で資産と流動性を移転できる利点は明らかです------これにより、ユーザーは新しいブロックチェーンやエコシステムで取引を探索し、行うことができます。彼らは新しいブロックチェーンの利点（例えば、低コストの第二層で取引を行うこと）を活用し、より高い収益を得られるDeFiプロトコルにアクセスするなど、新たな利益の機会を発見することができます。
メッセージを伝送する利点は、元の資産を移動することなく、クロスチェーンユースケースの全セットを解放することです。チェーンA（ソース）から送信されたメッセージは、チェーンB（ターゲットチェーン）上のコード実行をトリガーします。例えば、チェーンA上のdappがユーザーの資産や取引履歴に関するメッセージをチェーンBに渡すことができ、彼らは資産を移動することなくチェーンBで活動に参加できます。例えば：
チェーンBで借り入れを行い、チェーンA上の資産を担保として使用する；
低コストのロールアップでコミュニティの利益に参加する（例えば、新しいNFTコレクションの鋳造、イベントチケットや商品を受け取る）ことができ、NFTをチェーンAから移動する必要がない；
一つのチェーンで構築した分散型アイデンティティとオンチェーン履歴を利用して、別のチェーンでDeFiに参加し、より良い金利を得る。
相互運用性が直面する課題
相互運用性は多くの利点をもたらしますが、多くの技術的課題にも直面しています：
第一に、ブロックチェーンは通常、互いにうまく通信できません：異なるコンセンサスメカニズム、暗号化スキーム、アーキテクチャを使用しています。もしあなたのトークンがチェーンAにある場合、それを使ってチェーンBでトークンを購入するのは簡単なプロセスではありません。
第二に、検証のレベルでは、相互運用性プロトコルの信頼性は、渡されたメッセージが本当に合法で有効であることを確認するために選択された検証メカニズムに依存しています。
第三に、複数の場所での開発はアプリケーションの組み合わせ性を失わせますが、組み合わせ性はWeb3の重要な構成要素です。これは、開発者が別のチェーンでコンポーネントを簡単に組み合わせて新しいアプリケーションを設計し、ユーザーにより大きな可能性を解放することができないことを意味します。
最後に、多くのチェーンが存在することで流動性が分割され、参加者の資金効率が低下します。例えば、もしあなたがチェーンAで流動性を提供して利益を得ている場合、その取引のLPトークンを別のプロトコルで担保として使用してさらに利益を得るのは難しいです。流動性はDeFiとプロトコル活動のライフラインであり、チェーンの数が多ければ多いほど、それらが繁栄するのは難しくなります。
現在、これらの問題を解決するための相互運用性ソリューションがいくつか存在していますが、現在の状況はどうでしょうか？
相互運用性の現状
現在、クロスチェーンブリッジはクロスチェーン取引の主要な促進者です。現在、110以上のクロスチェーンブリッジが存在し、異なる機能と安全性、速度、サポートされるブロックチェーンの数に関するトレードオフがあります。
LI.FIが彼らの文章で概説しているように、いくつかの異なるタイプのクロスチェーンブリッジがあります：
ラッピングとミントのクロスチェーンブリッジ------チェーンA上でマルチシグによりトークンを保護し、チェーンB上で対応するトークンをミントします。理論的には、ラッピングされたトークンは元のトークンと同じ価値を持つべきですが、その価値はクロスチェーンブリッジの安全性に依存します------つまり、クロスチェーンブリッジがハッキングされた場合、ユーザーがチェーンBからチェーンAにブリッジしようとすると、ラッピングされたトークンは元のトークンに戻すことができません（Portal、Multichain）
流動性ネットワーク------両側のチェーンでトークン流動性を提供し、クロスチェーン交換を促進します（例えば、Hop、Connext Amarok、Across）
任意メッセージクロスチェーンブリッジ------任意のデータ（トークン、コントラクト呼び出し、チェーンの状態）を伝送できます（例えば、LayerZero、Axelar、Wormhole）
特定のユースケースに特化したクロスチェーンブリッジ（例えば、ステーブルコインやNFTのクロスチェーンブリッジ）は、チェーンAからステーブルコイン/NFTを焼却した後、チェーンBでそれらを解放します。
これらのクロスチェーンブリッジは異なる信頼メカニズムを採用しており、異なる信頼できる当事者とインセンティブによって支えられています。これらの選択は重要です：
Team Humanは、取引の有効性を証明するために一群の実体に依存しています；
Team Economicsは、悪行を防ぐために削減リスクを負う担保付きの検証者のグループに依存しています。このメカニズムは、悪行の経済的利益が削減罰則を下回る場合にのみ機能します。
Team Game Theoryは、クロスチェーンプロセスのさまざまなタスク（例えば、取引の有効性の確認；中継）を異なる参加者に割り当てます。
Team Mathは、オンチェーンの軽量クライアント検証を通じて、資産を別のチェーンに解放する前に、ゼロ知識技術と簡潔な証明を利用して一つのチェーンの状態を検証します。このアプローチは人為的介入を最小限に抑え、技術的に複雑な設定を行います。
最終的に、信頼メカニズムの範囲は、人間から経済的インセンティブを持つ人間、数学に基づく検証まで広がります。これらのアプローチは排他的ではなく------ある場合には、セキュリティを強化するためにいくつかのアプローチが組み合わされるのを見ています------例えば、LayerZeroのゲーム理論に基づくクロスチェーンブリッジは、Polyhedra（zk証明に依存して検証）をそのネットワークのオラクルとして使用しています。
これまでのところ、クロスチェーンブリッジのパフォーマンスはどうでしょうか？これまでに、クロスチェーンブリッジは大量の資本の移転を促進してきました------2022年1月には、クロスチェーンブリッジの総ロック価値（TVL）が600億ドルのピークに達しました。このような巨額の資本が関与しているため、クロスチェーンブリッジは攻撃やハッキングの主要なターゲットとなっています。2022年だけで、25億ドルの資金が失われ、その中にはマルチシグ鍵の漏洩やスマートコントラクトの脆弱性が含まれています。金融システムにとって、年間4%の資本損失率は持続可能ではなく、繁栄し、より多くのユーザーを引き付けることはできません。
攻撃は2023年も続いており、マルチチェーンアドレスから1.26億ドルが引き出されました（Fantomクロスチェーンブリッジ資産の50%およびMoonriverクロスチェーンブリッジ資産の80%に相当）、同時に彼らのCEOがすべての"マルチシグ"鍵を掌握していたことが明らかになりました。このハッキング攻撃の数週間後、Fantomの総ロック価値（TVL）は67%減少しました（Fantomには多くの資産がマルチチェーンクロスチェーンブリッジを通じてブリッジされています）。
結局のところ、いくつかの最大のクロスチェーンブリッジ攻撃とその後の結果は、マルチシグの脆弱性に起因しています（Ronin 6.24億ドル、Multichain 1.26億ドル、Harmony 1億ドル）、これは採用されたクロスチェーンブリッジの信頼メカニズムの重要性を浮き彫りにしています。
小規模（Harmony）またはグループ化（Ronin）または単一（Multichain）の検証者の集合を持つことは、これらの攻撃の重要な原因の一つですが、攻撃はさまざまな経路から来る可能性があります。2022年4月、アメリカ連邦捜査局（FBI）、サイバーセキュリティおよびインフラセキュリティ庁（CISA）、アメリカ財務省は、北朝鮮政府が支援するLazarus Groupが使用しているいくつかの戦略に関する共同サイバーセキュリティアドバイザリーを発表しました。これらの戦略には、ソーシャルエンジニアリング、電子メール、Telegram、中央集権取引所アカウントのフィッシングなどが含まれています。
では、次に何をすべきか？
明らかに、人間に依存する検証メカニズムは攻撃のターゲットになりやすいですが、安全で効率的な相互運用性の需要は依然として存在します。では、次にどのように進むべきでしょうか？
現在、私たちは信頼最小化検証手法の出現を目の当たりにしており、これに興奮しています：
第二部では、ブリッジを促進するためにソースチェーンの最新のコンセンサス（つまり、最近のブロックの状態/"真実性"）を証明するために使用されるコンセンサス証明について紹介します；
第三部では、さまざまなクロスチェーンアプリケーションシナリオを促進するために使用されるストレージ証明について紹介します。
これらの2つの方法は、信頼を最小化する検証を中心に構築されており、人間への依存と欠陥を回避し、相互運用性の未来を築く基盤を提供します。
