Cowswap、Uniswap、Anoma などを例に挙げて、取引体験をどのように最適化するかを詳しく解説しますか？

原文タイトル：An Incomplete Primer on Intents 原文著者：0xemperor.eth 翻訳：倩雯，ChainCatcher

最近の暗号分野の研究討論では、意図が流行しており、さまざまなプロトコルがこの概念を利用しています。例えば、AnomaやEssentialなどのプロトコルがこの概念を参考にしています。

この記事は、さまざまな視点を初歩的に紹介し、最後に自然言語で意図を表現する際の意図解決アーキテクチャの提示形式について説明します。意図の概念が成功すれば、アプリケーションアーキテクチャをあらゆるレベルで根本的に変えることが期待されます。

意図とは何か？

意図は、ユーザーが特定の取引条件や好みを指定できるようにし、正確なメッセージ呼び出しを提供する必要がなくなることで、柔軟性を高め、チェーン上の複雑さを軽減します。

"意図に基づくアーキテクチャとそのリスク"の記事では、意図の定義は次のようになっています：意図は、ユーザーが取引の作成を第三者に委託できるようにする一連の宣言的制約であり、取引相手に対する完全な制御を放棄することはありません。

あるポッドキャストの中で、AnomaのChris Goesは、意図を二つの側面から定義しました：意図は「特定のシステム状態に対する信頼できるコミットメント」と「情報フローの制約に対する信頼できるコミットメント」です。

意図についての直感的な理解方法は、意図が基本的に 期待される結果を表す ということです。意図を表現する際、あなたは単に望む結果を定義しているだけであり、目標を達成するプロセスを定義しているわけではありません。

例えば、あなたがTether（USDT）を使ってETHを交換したい場合、取引所を選択したり、アカウントを作成したり、取引を署名したり、送金を処理したり（またはウォレット内の暗号通貨のゴミを整理したり）する必要はありません。ただ意図書を提出し、「1 ETHを2000 USDTに交換したい」と示すだけです。別の主体（Solverと呼ばれる）があなたの意図を受け入れ、それを実現する方法を見つけます。Solverは雑多な詳細を処理し、あなたのために最適な結果を得るよう努めます。

重要なのは、意図がプロセスではなく結果に焦点を当てていることです。ユーザーは必要な結果を定義し、他の人がそのプロセスを通じて実現します。意図は、結果を指定することができ、ステップを心配する必要がないため、ほとんどのユーザーが暗号通貨を使用する際の取引プロセスを大幅に簡素化します。

より高次の考え方は、ユーザーが望むものを定義できるが、どの契約から取引を開始したいかを指定する必要がないということです（これを計算パスまたは単純な取引パスと呼ぶことができます）。ユーザーはまた、特定のパスや契約を好むことを示し、それに制限を加えることもできます。

ユースケース

Cowswap

Cowswapは、バッチオークションをそのコア価格発見メカニズムとして利用しています。CowswapはAMMのように即座に取引を実行するのではなく、オフチェーンで注文を集約し、バッチで決済します。これにより、バッチ内のすべての取引に対して統一された決済価格を決定し、即時実行モデルで一般的なフロントランニングなどの問題を排除します。バッチオークションは同時に多くの取引を決済できるため、ガス代を最適化します。Solver間で公開競争が行われ、注文決済ソリューションが提出され、各バッチの取引相手が利益を最大化できるようにします。最適なソリューションが最終的な統一価格を決定します。全体として、バッチオークションは公平性、効率性、MEV保護を実現し、即時実行モデルでは実現できません。

Cowswapのバッチオークションモデルの重要な革新は、注文間で需要の重複（coincidences of wants, CoW）を見つける能力です。CoWは、相互の需要を持つ取引間の直接的なピアツーピア決済です。この流動性の共有により、これらの取引を促進するために外部流動性提供者は必要ありません。CoWは、環状取引内の複数の資産を同時に含むこともできます。CoWを最大限に活用することで、 バッチオークションは 孤立した資金プールよりも多くの流動性を得ることができます。 許可されている場合、決済はCoWを利用し、残りはオンチェーン流動性を通じて実行されます。バッチオークションとCoW流動性共有を組み合わせることで、トレーダーにより良い価格設定と実行を提供します。

CoWswapモデルは意図モデルに似ており、ユーザーは指値注文の形式で取引意図を表現し、取引意図は注文簿に入力され、Solverは注文簿の状態を利用してそれらを環状取引の形式でマッチングするか、AMMを通じてルーティングします（つまり、ユーザーは価格のみを言及し、計算パスや実行したい具体的な位置を言及しません）。

Uniswap X

Uniswap X論文は、署名されたオフチェーン注文を使用し、オランダ式オークションを通じてオンチェーン決済を行う分散型取引プロトコルを提案しています。ユーザーは注文に署名し、入力/出力トークン、数量、価格制限などのパラメータを指定します。これらの注文は「フィラー」（Filler）に配布され、彼らが最適な実行価格を競います。

Uniswap Xは、オフチェーンの見積もりシステムを通じて初期のオランダ式オークション価格を設定することを提案しています。ユーザーはフィラーのネットワークに見積もりを依頼し、最良の見積もりに短期間の独占を提供することで、誠実な価格設定を促します。その後、注文は公開オランダ式オークションに入ります。

Uniswap XとCowswapの類似点

• 両者はオフチェーンで署名された注文を使用し、オンチェーンでバッチで集約および決済します。オンチェーンの注文と比較して、これによりガス代を節約できます。
• 両者は流動性提供者間の競争を促進し、最適な実行価格を見つけることを目的としています（Cowswapでは流動性提供者はSolverと呼ばれ、Uniswap XではFillerと呼ばれます）。
• CowswapはCoWを使用して直接的なピアツーピア取引を推進することを強調していますが、Uniswap Xはオフチェーンとオンチェーンの流動性源を統合することに重点を置いています。
• Uniswap XのRFQ（見積もり）システムと署名モデル（ユーザーが意図を表現した後、他のユーザーに注文を埋めてもらう）は、意図アーキテクチャに類似しています。

意図の正式な定義

ユーザーは「X資産をY資産に交換したい」といった意図を表現するだけで、Solverはその意図を最適な方法で実現する方法を見つけ、すべてのブロックチェーン関連の詳細を裏で処理します。Solverは意図が実現されたことの証明を提供し、オークションなどのメカニズムに参加して、去中心化された方法で意図を実現します。

このブログでは、いくつかの定義が探討されています：
最初のモデル：意図iはタプル(B,E,T)として定義されます：

• Bはサポートされる「開始」状態の集合を示します。
• Eはサポートされる「終了」状態の集合を示します。
• Tは一連の好ましい取引シーケンスです。
• 状態遷移関数s：Q×T → Tは、一連のトランザクションtを通じて開始状態から終了状態に移動します。

もし意図がトランザクションシーケンスt∈Tで開始され、状態q~0~∈Bから状態q~n~∈Eで終了する場合、その意図は実現されたと見なされます。

意図のクリア：もしB、E、Tの集合に非空の交差点があれば、t~o~、…、t~m~の意図のセットをクリアすることができ、これらの交差点を使用してメタ意図t'を作成することができます。

前述のように、意図はユーザーによって発信され、Solverによって解決されます； どのような形式で表現されても、意図はSolverにとって最適化問題です。 簡単に言えば、ユーザーは「4 ETHの価値のBTCを購入したい」といった意図を提示することがあり、Solverは通常、その注文を埋めるか交換する場所を見つけます。しかし、意図はそれだけではありません；それらはまた、 「できるだけ低いスリッページ」 や 「米国ユーザーの取引を禁止しているDEXで取引しない」 といった制約条件を追加することを可能にし、これらの制約条件はSolverが常に考慮しなければならない追加の制約条件となります。

課題には以下が含まれます：

• 意図の表現を簡素化する必要があります。
• 特定の意図はユーザーの福利に影響を与える可能性があります。例えば、DEXでのゼロスリッページ。
• リスクや法的理由から、実行追跡には注意が必要です。

目的は、ユーザーの意図の好みを明確に捉え、計算効率とユーザー体験の実際の考慮事項との間でバランスを取ることです。

こちらでは、意図検索のラグランジュの説明についても言及されています。

私にとって、意図の表現はマルコフ決定過程のように見えます。しかし、マルコフ決定過程の状態遷移はランダムであり、これは絶対的な状態遷移値を持つ決定論的MDPとなり、値反復、戦略反復、またはMCTS（モンテカルロ木探索）を用いて解決できます（最後の部分は、AlphaGoの囲碁の一部を解決するためにも使用されます）。

意図はユーザー体験を促進できる

意図は、オンチェーンユーザー体験の次の段階である可能性があります。現在のオンチェーンユーザー体験の方法は主にトランザクションレベルに集中しており、ユーザーは各トランザクションに署名する必要があります。したがって、オンチェーンの各ステップはトランザクションを通じて表現されます。非常に簡単に言えば、意図はメタトランザクションであり、その活動は非常に抽象的なレベルで表現され、Solverがユーザーの意図のニーズを満たすよう努めます。これには、Xの価格でETHを購入したい、できるだけ良い取引を得たいといったことが含まれます。 これは、Ethereum上のUniswapでの一度の大規模スワップ取引として行われることもあれば、ロールアップで分割してETHを購入することもあります（手数料も考慮する必要があります）。

現在、 USDCから ETHへの単純な スワップ取引には、 ユーザーがトークンの限度を承認し、トークンの種類を承認し、その後取引を承認する必要がありますが、意図中心の世界では、 ユーザーはこれらの詳細から抽象化され、興味のある操作を実行するだけで済みます。 ウェブデザインには、操作を実行する際に3回のクリックを超えてはならないという非公式なルールがあります。現在、ユーザーがスワップ取引を行う場合、トークンを同時に選択する必要があり、スリッページや取引を調整する必要があるかもしれません。これは一度の取引に対してはそれほど大きな作業量には見えませんが、何度も繰り返すと非常に煩雑なユーザー体験を引き起こします。

Unibotは、意図に対するアーキテクチャの提示のパターンを非常に基本的な方法で示しています。取引の複雑な部分を排除し、トレーダーにシンプルで使いやすいユーザー体験を提供しますが、柔軟性にはいくつかの制限があるかもしれません。このアプリは、キー処理に関するリスクがあるとされ、攻撃の可能性があるものの、税金を徴収する中で安定したユーザー基盤を持っていることは、暗号通貨の世界におけるユーザー体験の機会がまだ発掘されていないことを示しています。

会話型意図プロセス

意図中心のブロックチェーンの世界で、人工知能はどのように介入すべきでしょうか？意図認識の概念は自然言語処理の分野で数十年にわたり存在しており、対話の中で多くの研究が行われています。例えば、ユーザーが旅行サイトにアクセスし、チャットボットと対話する場合、最初はフライトを予約したり、予約やステータスを確認したりすることを望んでいるかもしれません。その後、ユーザーはさまざまな詳細情報を提供します。フライトを予約する場合、ユーザーは目的地、時間、日付、興味のあるフライトのクラスを提供する必要があります。場合によっては、ユーザーは空港を選択する必要があるかもしれません。この例では、ユーザーの目的が対話の意図であり、ユーザーが提供するさまざまな詳細がその意図を実現するために必要な空白/詳細（slot）を埋めるために必要なものです。

対話の注釈付き対話状態

意図認識と詳細の埋め込みの別の例は、曲を再生しようとする際に、文中に曲名やアーティストに関連するさまざまな空白（詳細）が現れることです。

対話の世界では、意図分類と空白埋め込みは非常に複雑な問題です。なぜなら、対話は複数のラウンドにわたる可能性があり、時には全体的な意図と局所的な意図が存在し、多くの状態を追跡しなければならないからです。SiriやGoogleアシスタントを使ってアラームを設定したり、カレンダーや誕生日に何かを記録したりするたびに、 その背後にはある程度の意図分類と空白埋め込みがあります。

これはブロックチェーンとどのように関係しているのでしょうか？取引中心の世界から意図中心の世界に移行する際、意図から取引の詳細への移行はまだ一般的な議論には現れていません。意図プールとメモリプールの間のインターフェースは存在しません。オンチェーンモデルにアクセスし、それらを使用して意図認識と 空白 埋め込みを行うことは、意図プールと Solver に自然言語インターフェースを提供します（私にとっては、最も自然なインターフェースです）。

その大まかなアイデアは、オンチェーンで一連のモデルにアクセスし、各意図をDSL（特定のドメイン言語）に還元することです。この特定のドメイン言語には、コア意図（購入、販売、ブリッジ、借入/貸出）などの詳細が含まれ、アドレス、サイズ、 スリッページ の好みなどの他の詳細（意図の種類によって異なる）が含まれます。グローバルDSLは誰でもモデルを展開できるようにし、意図を 特定のDSLに簡素化します。 このようなモデルが複数存在する場合、モデルの集合の中で投票されたモデルが選ばれます。

オンチェーンモデルの可用性は、このインターフェースを安全かつ証明可能に開発するのに役立ちます。各意図/解法の計算証明は証明可能です。場合によっては、さまざまなモデルの多数決の結果を捉えることで、意図がどのように選ばれるかを深く理解できるかもしれません。特定のケースでは、Solverがこれらの意図をより良く解決するのに役立つこともあります。

ここで使用されるオンチェーンモデルは、BERTのような標準的な深層学習モデルであり、まさにこの目的のために訓練されています。または、集合内で大規模言語モデル推論を使用することもできます。この詳細は、異なる参加者やSolverによって異なる場合があります。暗号意図プールの場合、データプライバシーを確保しながら計算を行うために、同態暗号またはプライベート推論手法を使用する必要があります。各エポックまたは数エポックごとに、モデルが検証者のチェーン上に証明を公開することができます。検証者は人間でも別のモデルでもよく、モデルの有効性に関する声明を発表します。モデルが意図を正確に処理できるかどうかにかかわらず、最終的にこのプロセスはモデルのライフサイクルを考慮することを保証します。時には、検証者が成熟した参加者である場合、その参加者はモデルの欠陥を発見し、これらの欠陥は迅速に解決され、更新されたモデルに置き換えられることがあります。

以下の図のように、 「私のウォレットのステーブルコインとゴミを使って購入する」という行動/アイデアは、一度意図プールに入ると、さまざまなモデルを通じてDSLに解析され、意図、サブアクション、埋める必要のある 詳細 が含まれます。 DSLの解析はできるだけ詳細にすることも、できるだけ抽象的にすることもできます。意図の対話は数ラウンド続く可能性があり、ゴミの閾値を決定する必要があるかもしれません。一旦DSLが整えば、Solverはこれらの残高をETHに変換する最適なパスを選択し、その後取引をメモリプールに渡します。

意図解決モデルの例

別のDSLアーキテクチャ------Essential

アカウント抽象化は、すべてのアカウントをスマートコントラクトに変え、Ethereum内のアカウントと署名者を分離します。これにより、アカウントはユーザーのニーズに応じて異なる承認ロジックをカスタマイズできます。しかし、 完全なアカウント抽象化を実現するには、Ethereumのコアプロトコルに 大幅な調整 が必要です。

EIP 4337は、コンセンサス層を変更することなくアカウント抽象化の利点を実現する異なるアプローチを採用しています。これは「ユーザー操作」を導入し、代替メモリプールに提出された擬似トランザクションであり、「バンドラー」（bundler）がそれをEntryPointスマートコントラクトを呼び出すトランザクションにバンドルします。

これにより、ソーシャルリカバリー、任意のトークンでの手数料支払い、バッチ取引などの機能が実現できます。開発者は、さまざまなユースケースに適応したカスタムアカウントを設定できます。プロトコルの変更を回避することで、EIP 4337はEthereumにこれらの利点をより早くもたらすことができます。しかし、これはバンドラーや支払い者などの新しい複雑さと行為者を導入します。この結果、複数のメモリプール、インセンティブメカニズム、透明性 の間の ダイナミックな変化 は慎重な管理を必要とします。

意図は、ユーザーが期待される結果を指定できるようにし、具体的な操作を指定する必要はありません。 その後、Solverはユーザーがこの結果を最適な方法で実現するのを助けます。しかし、現在の実装方法には 限界があり、中央集権的であり、 可組み性が欠如し、 Solver間の競争が不足しています。

Essential社が提案するEIP計画は、この状況を変えるでしょう。EIP 4337などの取り組みによるアカウント抽象化により、従来の外部所有アカウント（Externally Owned Accounts, EOA）ではなく、スマートコントラクトに基づくアカウントを実現できます。これにより、ユーザーは単純なトランザクションを提出することなく、一般的な意図を提出できます。意図はユーザーが期待する結果を表し、Solverによって補完され、参加者の満足度を最大化します。

EIP 7521は、スマートコントラクトウォレットを継続的にアップグレードすることなく、進化する意図基準をサポートするフレームワークを提案しています。ユーザーは「ユーザー意図」に署名し、どの「意図基準」コントラクトがその意図を処理するかを指定します。これらの意図はEntryPointコントラクトに提出され、EIP 4337のように署名検証を処理します。ユーザー意図メモリプールはERC 4337メモリプールと同時に存在し、Solverが意図を処理します。

ERC-4337アカウント抽象化下のユーザー意図

Anoma

Anomaは、意図を中心にしたアーキテクチャであり、そのコアはトランザクションではなくプログラミング意図を基にインフラストラクチャ層を構築することです。意図は、ユーザーが署名した好みを表現する部分的な状態変化であり、完全な状態変化のトランザクションではありません。 この意図中心の設計は、去中心化された取引相手方の発見と解決を実現します。Anomaは、命令的（declarative）なパラダイムから命令的（imperative）なパラダイムへの移行を試みています。

Adrian Brinkによる意図中心のアプリケーションに関する講演からの抜粋

ユーザーは意図を放送し、意図は意図ババネットワーク内で伝播します。異なるノードは、自身の計算リソースとサービスしたい意図のタイプに応じて、特定の意図を専門的に伝播させることができます。Solverは意図を観察し、互換性のある意図を組み合わせてオンチェーンで決済可能な有効な取引を生成しようとします。取引は閾値暗号技術を使用して暗号化されたメモリプールに提出されるため、フロントランニングは不可能です。Anomaには部分的な意図モデルもあり、意図の組み合わせを可能にします。

Chrisが意図xロールアップ - Anoma部分的意図モデルについて発表

Anomaのプライバシーへの関心は、 「ユーザー層の選択」 にあり、ユーザーが自分の意図情報を柔軟に開示し、開示する部分を選択できるようにします。

このアーキテクチャは複数のコンポーネントで構成されています。Tiger実行エンジンはZKPと同態暗号技術を使用して透明で保護されたプライベートデータを処理します。Typhonはコンセンサスアルゴリズムです。コンパイラスタックにはJuvix言語、AnomaVM、VampIRが含まれます。

このアーキテクチャは同種（homogeneous）プロトコルと異種（heterogeneous）セキュリティモデルを持っています。これは独立したブロックチェーンとして展開することも、ZKロールアップや去中心化オーダーブックとしてEthereum上のアプリケーションの去中心化分布を実現することもできます。異なるセキュリティニーズを持つユーザーは、同じプロトコルを利用しながら、自分の必要に応じてセキュリティのトレードオフを行うことができます。

取引中心のモデルと比較して、Anomaは去中心化アプリケーションの構築を容易にします。意図はロールアップの実行、多元的な物々交換、プライベートDAOなどの新しいアプリケーションをサポートします。要するに、Anomaは現代の去中心化アプリケーションの要求を満たす柔軟なモジュラーアーキテクチャを提供します。これは取引ではなく意図に焦点を当て、取引相手方の発見と調整の問題を解決し、プライバシーを保護します。

Anomaは、意図を「情報フロー」と「制限された/プライバシーのある情報フロー」として捉え、それに基づいてアーキテクチャと設計の選択を行う独自の設計理念を持っています。これは、Anomaの意図構成モデルが広義の意図モデルをもたらし、プライバシー制約の下で、これらのモデルが技術的に解決が難しい可能性があることを示しています。なぜなら、効率のトレードオフが秘匿可能な情報量を制限するからです。

まとめ

意図は研究と工学の問題として、現在の暗号技術の中で非常に興味深い分野です。

意図の分野で解決すべき オープンな問題：

l 意図の正式な定義

l DEX以外の意図中心のアプリケーションアーキテクチャはどのようなものか？

l どのような最適化問題を解決する際にも、プライバシーと効用のトレードオフを設計する際には、できるだけ多くの情報を得る必要があります。プライバシーの意図を実現するには、意図の問題を解決するために一定量の情報を開示する必要があります。

l 意図の問題を解決するために必要な最も基本的な知識は何か？

l 他の知識を得る手段を断つ場合、どのようなトレードオフを行う必要があるか？

l プライバシーと効率のトレードオフを一般的な方法で表現するにはどうすればよいか。

一般的な意図はあまりにも大きすぎて解決が難しい可能性があり、Ethereumのような大規模な状態空間では、解決が難しい問題に発展する可能性があります。これは、意図の問題を解決するにはいくつかの 制約条件があった方が良いことを示しており、意図を組み合わせる際にも制限を受けるべきです （ 共通の意図が存在する場合 ）。私にとって、一般的な意図は実践的には実現が非常に難しく、意図中心のアーキテクチャは本質的に アプリケーションに対するものであると考えています。

これらはすべて研究の問題ですが、意図を実現するための設計選択はさまざまな工学的問題を引き起こす可能性があります。これは、（許可された）仲介者への過度の依存を引き起こす可能性があり、これによりインフラストラクチャが異なるスタックに集中する可能性があります（UniswapXのケースでは、77％の取引量がオフチェーンの在庫充填です）。また、信頼された仲介者の地位を強化し、参加のハードルを高め、革新を抑制する可能性があります。これはMEVの中で既に見られています。どの 意図 プロトコルの 設計も、無許可、プライバシー、透明性、去中心化の間でバランスを取る必要があります。