Polygonの共同創業者が「独立して活動する」ことを発表し、Availのデータ可用性ビジョンを紹介します。

著者：angelilu、Foresight News

Polygonは2017年に3人の共同創設者によって設立されましたが、今年の3月に共同創設者の一人であるAnurag Arjunが退職を発表し、別の新しいプロジェクトに全力を注ぐと述べました。

その新しいプロジェクトがAvailです。Polygonは巨大なLayer2アグリゲーターのようなもので、これまでの数年間、チームは内部でさまざまなスケーリングの方向性を探求してきました。2020年には、モジュラーブロックチェーンプロジェクトAvailの研究を内部で開始しました。おそらくPolygonは自身の発展に焦点を当てることを選んだのか、またはAvailには十分な潜在能力があるのかもしれません。今年の3月から、AvailはPolygonからスピンオフし、独立した実体として運営されています。

スピンオフ以来、Availは6月に3ヶ月間のKateテストネットを開始し、「データ証明ブリッジ」を発表し、Equilibrium Groupと協力してOptimism EVM（OpEVM）ソフトウェア開発キット（SDK）の新しいプロトタイプをオープンソース化しました。Availは、Kateテストネットが10月に終了する見込みであり、次の重要な進展はインセンティブテストネットの立ち上げであり、メインネットのローンチは2023年第4四半期または2024年第1四半期になると予想されています。

Availとモノリシックブロックチェーンの違い

では、Polygonの共同創設者Anurag Arjunが「独立して活動する」ことを選んだAvailとは一体何なのでしょうか？また、どのような用途があるのでしょうか？

結局のところ、AvailはEthereumのようなモノリシックブロックチェーンのスケーリング問題を解決するためのものです。最初はL3と呼ばれたり、オフチェーンの拡張ソリューションやその他の名前で呼ばれたりしていましたが、現在Availはより適切な形容詞を見つけました---モジュラー・ブロックチェーンです。

ブロックチェーン技術の核心コンポーネントには、コンセンサス層/実行層、決済層、データ可用性層が含まれます。EthereumやSolanaのような従来のモノリシックブロックチェーンアーキテクチャでは、これらのすべてのタスクが単一のシステムによって独立して実行されるため、スケーリング性能は限られています。一方、モジュラー・ブロックチェーンの設計思想は、これらの核心機能を複数のモジュールに分割し、各モジュールを専門のプロバイダーが実行できるようにすることで、より高いカスタマイズ性と拡張性を実現します。

データ可用性層に特化したモジュラー・ブロックチェーン

Availは、データ可用性層（Data Availability Layer）に特化したプロバイダーです。

Availは取引を効率的にソートし記録し、データの保存とデータの可用性の検証を提供します。Ethereum仮想マシン（EVM）互換のブロックチェーンをサポートし、Rollupがデータを直接Availに公開できるようにします。また、その軽量クライアントネットワークの検証メカニズム（以下で説明します）により、Avail上のRollupはスマートコントラクトや基盤層に依存せずに状態を検証できます。さらに、そのモジュラー特性により、開発者はAvailにデータを保存し、他のネットワークで決済を選択できます。

Availの設計

Ethereumなどの他のチームが既存のブロックチェーンのデータ可用性能力を向上させようとするのとは異なり、Availはスケーラブルなデータ可用性ソリューションをゼロから構築しています。以下では、コンセンサスメカニズム、分散化、有効性証明などの観点からAvailの設計を探ります。

コンセンサスメカニズム

異なるブロックチェーンは、活発性と安全性のバランスを取った後、必要に応じて異なる安全メカニズムを選択します。Availは「中庸の道」を選び、Polkadot SDKから継承したBABEとGRANDPAのコンセンサスメカニズムを使用しています。BABEはブロック生成エンジンとして機能し、検証ノードと調整して新しいブロック生成者を特定することで活発性を優先します。GRANDPAは最終性ツールとして機能し、3分の2以上の検証者がそのブロックを含むチェーンを証明すると、特定のブロックに至るすべてのブロックを同時に最終決定できます。このハイブリッドメカニズムはAvailにネットワークの弾力性を提供し、一時的なネットワーク分断や多数のノード障害に耐えることができます。

分散化

分散化において、AvailはPolkadotの指名権利証明（NPoS）を採用し、最大1000の検証ノードをサポートしています。NPoSは有効な報酬配分を持ち、権利の集中化リスクを低減します。

さらに、Availのノード機能は独自の障害安全メカニズムを提供します。モノリシックブロックチェーンのネットワークアーキテクチャは、検証ノード、フルノード、軽量クライアントで構成され、これらはそれぞれ職人、品質検査員、消費者の役割を果たしますが、Availはフルノードの品質検査員の権利を軽量クライアントに与えています。軽量クライアントはデータ可用性サンプリング（DAS）手法を用いて検証を行い、データ可用性サンプリングは軽量クライアントが各ブロックの小さなランダム部分を要求するプロセスであり、従来のフルノードと同等の安全保証を実現します。Availの設計では、フルノードは依然として存在しますが、ほぼバックアップツールとして扱われ、ネットワーク上のデータの高い冗長性を維持します。この設計により、Availはネットワークの中断やボトルネック時にフルノードに依存せずにデータを取得でき、フルノードの共謀リスクを防ぎます。

有効性証明

モジュラーについて言及する際、最近トークンを発表したことで注目を集めているCelestiaに触れざるを得ません。AvailとCelestiaの間には小さな誤解もありました。2021年6月にPolygonがAvailを展開した際、Celestiaの共同創設者Mustafa Al-Bassamがツイートし、Availの紹介がほぼ彼が2019年に書いたCelestiaの紹介ブログを逐語的にコピーしたものであると指摘しました。盗作を除けば、データ可用性の分野にもっと多くのチームが参加することを歓迎します。これに対し、Polygonの共同創設者MihailoBjelicは、マーケティングとコンテンツチームの誤りにより、Celestiaとそのコミュニティに謝罪しました。

両者はデータ可用性層において多くの類似点がありますが、AvailとCelestiaは有効性証明において異なります。AvailはKZG多項式コミットメント（KZG commitments）を採用しており、メモリ、帯域幅、ストレージの要求を削減し、簡潔性を提供します。KZGコミットメントとAvailの軽量クライアントの組み合わせは、Avail上の検証プロセスを加速します。一方、Celestiaは詐欺証明技術を使用しており、KZGコミットメントの生成よりもはるかに速いですが、サンプリングデータの規模が大きいため、必要な通信帯域幅はやや高くなります。

AvailのKZG多項式コミットメントは、ブロック生成者がブロックを生成する際に生成されるコミットメントを指し、Availブロックの整行のデータを集約します。検証段階では、軽量クライアントがブロックヘッダー内のコミットメントを確認し、そのコミットメントに基づいて各ユニットの証明を検証することで、ブロック内のすべてのデータの可用性を確認し、これによりチェーン上のデータスループットを向上させ、性能ボトルネックを解決します。

小結

総じて、Availはメインネットのローンチまでまだ時間がありますが、モジュラーなデータ可用性ソリューションとして、ブロックチェーン技術の発展に新たな思考と探求の方向性を提供しています。現在、ますます多くの業界参加者がブロックスペースの制限による高コストの成長課題に直面しており、今後この課題はますます厳しくなるでしょう。拡張可能なデータ可用性層は、ブロックチェーンを効果的に拡張するために不可欠であり、開発者がプロジェクトを構築する場所は、彼らの今後数年間の競争優位性を決定することになります。