ZetaChainを深く理解する：ブロックチェーンの接続と相互作用をスムーズに実現する

原題：《ZetaChainを理解する：包括的な概要》

著者：ライアン・シューレンバーグ、スティーブン・バシレ、メッサリ

編纂：エルビン、ChainCatcher

主なポイント

• ZetaChainは、全チェーン契約製品を通じてチェーンに依存しない相互運用性を提供するLayer-1ブロックチェーンです。ZetaChainに基づいて構築されたアプリケーションは、他のアプリケーションやブロックチェーンに接続することができます。
• ZetaChainはCosmos SDKとTendermintコンセンサス機構を利用しており、開発者がカスタマイズ可能でスケーラブルかつ相互運用可能なブロックチェーンを構築できるようにします。
• このネットワークには、zEVMと呼ばれるEthereum Virtual Machine（EVM）互換の実行層も備わっています。開発者は、異なるブロックチェーンに接続する全チェーン契約を選択するか、ブロックチェーン間でデータと価値メッセージを転送するクロスチェーンメッセージング（CCM）を利用できます。
• ZetaChainの全チェーンアプリケーションは、深遠なチェーン抽象機能を導入しています。最近の取り組み（例えば、Sushiのネイティブビットコインサポート）は、DeFiにおけるBTCの未開発市場を浮き彫りにしています。
• ZETAはZetaChainのネイティブトークンであり、ガス料金の支払い、スマートコントラクトの呼び出し、ステーキングを通じてネットワークを保護するために使用されます。ZETAがリリースされると、保有者はそのトークンをステーキングしてインセンティブを得ることができます。

背景

ZetaChainは、CoinbaseやBasic Attention Token（BAT）の経験を持つ匿名のプロジェクトチームによって2021年12月15日に立ち上げられました。数人の元Coinbase社員もこのプロジェクトの顧問を務めており、同社の初期の人事責任者であるナタリー・マクグラスや、Coinbaseで10年間内部顧問を務めたフアン・スアレスが含まれています。2022年3月9日、チームはZetaChainのホワイトペーパーとDevNetを発表し、初回のシードラウンドの資金調達を完了しましたが、調達金額は不明です。このラウンドの投資家には、ダン・ロメロ、サム・ローゼンブルーム、ジョン・イ、JD・カナニ、フイサン・キムが含まれています。ZetaChainは2023年8月に第二回資金調達を完了し、Blockchain.com、Human Capital、Vy Capital、Sky9 Capital、Jane Street Capital、VistaLabs、CMT Digital、Foundation Capital、Lingfeng Capital、GSRなどの参加者から2700万ドルを調達しました。

ZetaChainのテストネットは2022年8月に立ち上げられ、すぐに多くのユーザーが参加し、立ち上げの最初の月に150,000人のユーザーに達しました。2023年3月までに、この数字は100万人に増加し、これはマイルストーンであり、バリデーターインセンティブの導入と同時に発生しました。ZetaChainはテストネット段階での運用を続けており、2023年12月19日現在、メインネットの正式なリリース日は発表されていません。

概要

ZetaChainは、チェーンに依存しない相互運用性を実現するLayer-1ブロックチェーンです。このネットワークは、約5秒のブロック生成時間と最終確定性を持ち、トランザクションの確認や再編成の能力を必要としません。ZetaChainに基づいて構築されたアプリケーションは、他のアプリケーションやブロックチェーンに接続でき、新しい暗号ユーザーと既存のユーザーにWeb3の単一のアクセスポイントを提供します。これは、他のブロックチェーンを読み書きできる全チェーンスマートコントラクトを利用することによって実現されます。開発者は、ZetaChainのコネクタを使用して、簡単な関数呼び出しでデータと価値メッセージを任意のチェーンに送信することもできます。

技術とアーキテクチャ

EVM層

ZetaChainネットワークは、zEVMというEthereum Virtual Machine（EVM）互換の実行層を利用しています。この層は、スマートコントラクトの作成、相互作用、組み合わせなどのEVM機能をサポートしています。また、外部チェーンがzEVMに基づいて構築された契約を呼び出すことも可能です。zEVM契約は、ZetaChainに接続されたブロックチェーン上でアウトバウンドトランザクションを作成することもできます。ZetaChain上で構築されたすべての開発者は、標準のSolidity契約であるzEVM契約を作成します。しかし、ネットワークの機能を最大限に活用するためには、zEVM契約は全チェーン契約で規定された特定の要件に従う必要があります。

全チェーン契約

出典：ZetaDocs

Omnichain契約は、クロスチェーン呼び出しの実行を実装する必要があり、ZetaChain上に一度デプロイするだけで外部チェーンに接続できます。接続されたチェーンは、デジタル資産をZetaChain上の契約アドレスに転送することもできます。ZetaChainに転送された資産は、ZRC-20トークン標準を採用しています。全チェーン契約は、Ethereum上で人気のある既存のプロトコル（例えば、UniswapやAave）を効果的に実装することを可能にします。また、スマートコントラクトをサポートしていないネットワーク（例えば、ビットコイン）とも統合できます。全チェーン契約によって発生するガス料金は、ターゲットチェーンのネイティブガストークンで清算されます。

要するに、ZetaChain上の全チェーン契約は、未来志向のクロスチェーン機能のアプローチを提供し、一度のデプロイでその後すべての統合ネットワークでアクセス可能になります。このモデルは、同期実行環境を利用し、ZetaChainがサポートする新しいチェーンと即座に互換性があり、異なるブロックチェーンに適応するための再デプロイや再コーディングの手間を回避します。したがって、これらの契約はクロスチェーン相互作用の架け橋として機能し、クロスチェーンのガス料金を最小限に抑えることでユーザー体験を改善します。

全チェーン契約の主な利点は、統一された状態と実行を実現することです。CCMや他の類似のシステム（例えばLayerZeroやAxelar）では、記載された統一状態を持たないアプリケーションは通常、複雑な解決策を必要とします。しかし、全チェーン契約は一貫した単一の状態を許可し、ほとんどのユースケースの操作をよりスムーズにします。入ってくるガス料金と目的地のガス料金を最小限に抑え、複数のメッセージに依存しないため、全チェーン契約はCCMのネイティブでアクセス可能な補完物となります。

クロスチェーンメッセージング

全チェーン契約の代替手段は、クロスチェーンメッセージ（CCM）伝送です。CCMは、ZetaChainを中間者として使用して、データと価値メッセージをクロスチェーンで転送します。開発者はZetaChain上に全チェーン契約をデプロイし、CCMをサポートする契約は外部チェーン上にデプロイされます。その後、契約はZetaChainコネクタAPIを呼び出し、ZetaChainはメッセージをターゲットチェーンに中継し、CCMをサポートする契約がメッセージを受信します。状態は、異なるチェーン上のCCMをサポートする契約のセットに保存されます。

CCMは、単方向および非同期のロジック/効果のみを必要とし、統一状態を必要としないか、統一状態から利益を得ないアプリケーションにとって非常に意味があります。CCMは、外部チェーン上の既存のアプリケーションをクロスチェーン機能で強化することを主な目的としています。CCMをサポートする契約によって発生するガス料金はZETAトークンで計算され、ソースチェーン上のコネクタ契約に送信される必要があります。

ZetaChainは、CCMをサポートする契約を介して転送されるデジタル資産を保護するために、焼却/鋳造メカニズムを使用しています。資産はソースチェーンで焼却され、ターゲットチェーンで鋳造されます。これらの方法は転送された資産を保持するため、このメカニズムはブリッジやラッピングよりも高い安全性を提供します。

コンセンサス機構

ZetaChainは、許可なしの公共プルーフ・オブ・ステーク（PoS）ブロックチェーンと許可された権威のあるプルーフ・オブ・オーソリティ（PoA）ブロックチェーンを構築するためのオープンソースフレームワークであるCosmosソフトウェア開発キット（SDK）を使用しています。Cosmos SDKは、開発者が新しいブロックチェーンを構築し、ネットワークを作成した後に起動、テスト、統合するのを支援します。

Cosmos SDKは、特定のユーザーのニーズを満たすために新しいブロックチェーンをカスタマイズするためのモジュール式フレームワークを提供します。また、パラレルチェーンの運用がユーザーのニーズの増加に伴ってスループットの要求を増加させることに適応できるようにします。Cosmos SDKは相互運用性を保証するため、異なるブロックチェーン間でデジタル資産とその価値を変換することを可能にします。また、コミュニティ提案と投票を通じてコンセンサスと分散型ガバナンスを達成するためのプルーフ・オブ・ステークモジュールもサポートしています。これらの機能に加えて、SDKはブロックチェーンアプリケーションを保護するためのファイアウォールなどのセキュリティ対策も含まれています。その多くの機能により、Cosmos SDKはBNBチェーン、dYdX、Osmosis、Celestiaなどの複数の著名なアプリケーションやブロックチェーンの構築に使用されています。

出典：Messari

Tendermintのコンセンサスメカニズムは、バリデーターによって操作される非同期ビザンチン耐障害性（BFT）状態機械です。バリデーターは、トランザクションブロックの提案と投票を交代で行います。ブロックチェーン内の各高さはブロックを提案し、提案されたブロックが他のバリデーターの承認を得られない場合、新しいバリデーターがその高さのブロックを提案します。ブロックが承認されるためには、2つの投票段階を完了する必要があります。これらの段階は「予備投票」と「予備提出」と呼ばれ、3分の2を超えるバリデーターの投票権が同じラウンドで同じブロックを承認すると、そのブロックは最終確定します。

投票権は、各特定のブロックチェーンで評価される資産のステークウェイトに基づいて決定されます。ZetaChainを使用する場合、バリデーターオペレーターはZETAトークンをステーキングする必要があります。ZetaChainは委任型プルーフ・オブ・ステークブロックチェーンであるため、バリデーターを運営しないZETAトークン保有者は、既存のバリデーターにZETAトークンを委任できます。単一のバリデーターが管理するトークン（委任および自己ステーキング）の割合が、すべてのバリデーターが管理するトークンの総数に対する割合を決定し、これがステークウェイトを決定し、投票権に影響を与えます。

アーキテクチャ

出典：ZetaDocs

ZetaChainのアーキテクチャは、外部の状態とイベントに対して合意を形成し、分散型キー署名を通じて外部チェーンの状態を更新する責任を持つ分散型バリデーターネットワークで構成されています。各バリデーターはZetaCoreとZetaClientを含み、これらは一緒にバンドルされ、同じオペレーターによって運営されます。ZetaCoreはブロックチェーン内のブロックを生成し、複製された状態機械を維持し、ZetaClientは外部チェーン上のイベントを監視し、これらのチェーンに送信されるトランザクションに署名します。

ZetaChain内のバリデーターは、基礎バリデーター、オブザーバー、または閾値署名者（TSS）として機能できます。

基礎バリデーター

基礎バリデーターは特定のコンセンサスキーによって識別され、ZETAをステーキングすることによって作成された投票権でブロック提案に投票する責任があります。基礎バリデーターは常にオンラインである必要があり、ブロック生成に参加できる必要があります。さらに、以下の2つのバリデーター（オブザーバーとTSS署名者）を運営するには、基礎バリデーターを運営する必要があります。それに対して、基礎バリデーターを運営するためのソフトウェアとハードウェアの要件ははるかに少なくて済みます。

オブザーバー

オブザーバーは、外部チェーンのイベントと状態に対して合意を形成する責任があります。オブザーバーは、これらの外部チェーンのトランザクション、イベント、および状態を監視し、これらのアドレスは対応する外部チェーンのフルノードによって操作されます。

このタイプのバリデーターは、シーケンサーとバリデーターの役割にさらに分かれます。シーケンサーは関連する外部の動作を観察し、その情報をバリデーターに報告し、バリデーターはZetaChain上で検証および投票して外部の動作に関して単純な多数決の合意を形成します。このプロセスを効果的にするためには、多くのバリデーターが必要ですが、シーケンサーはバリデーターに報告するために1つだけ必要です。

閾値署名者（TSS署名者）

ZetaChain上のTSS署名者は、部分的なECDSA/EdDSAキーを保持しています。閾値署名スキーム（TSS）は、多者計算（MPC）暗号学で使用されるデジタル署名検証方法です。MPCでは、秘密鍵は「キーシェア」から作成され、各キーシェアは個別の当事者またはノードによって保持されます。キーシェアの設定された閾値が機能する場合、TSSは秘密鍵を使用することを許可します。例えば、9人がキーシェアを保持し、設定された閾値が5の場合、9人のうち5人（「n」の中の「t」と呼ばれる）がそのシェアを提供すれば、秘密鍵を使用できます。

外部チェーンとの認証インタラクションに使用されるキーは、ZetaChain全体で保持され、上述のTSS方式に従って複数の署名者に分配されます。ZetaChainは、バリデーターがステーキングしたトークンを悪意のあるバリデーターに対する担保として使用し、TSS署名者がZetaChainを代表して外部チェーン上でメッセージに署名しないことを保証します。

アーキテクチャの課題

モジュール式システムアーキテクチャには固有のリスクがあります。これらのシステムは、複雑さ、安全性の課題、そして組み合わせのジレンマを引き起こす可能性があり、開発者の複雑さを悪化させる可能性もあります。ZetaChainの全チェーンアプローチは、これらの問題の多くを解決するように見えますが、多チェーンの世界に根深く存在する根本的な問題がZetaChainとそのソリューションへの需要を制限する可能性があります。

同様に、ZetaChainは、ブリッジが長年直面してきたのと同様の危険に直面する可能性があります。ブリッジと相互運用性に関連するリスクに対する鋭い分析は、このプラットフォームを保護するのに役立ちます。なぜなら、このプラットフォームは相互接続されたブロックチェーンの未来に賭けているからです。

ZetaChainのPoSメカニズムは強力なセキュリティモデルを提供しますが、一部のバリデーターに過度に依存するネットワークを作成するリスクがあります。言い換えれば、ZetaChainの循環選択システムは、効果が十分に評価されていないバランスのようなものかもしれません。全体的に比較的低い中本聡係数からもわかるように、ZetaChainは信頼できるアクティブバリデーターセットを導入するのに苦労している唯一の企業ではありません。

ZETAトークン

ZetaChainのネイティブトークンはZETAであり、ZetaChainメインネットと共にリリースされる予定です。執筆時点では、リリース日が発表されていません。ZETAとメインネットが立ち上がると、このトークンは主にガス料金の支払い、スマートコントラクトの呼び出し、ネットワークを保護するためのステーキングに使用されます。

バリデーターとトークン保有者は、ZETAをステーキングして報酬を得ることができます。ZETAはまた、ZetaChain上の主要な価値移転手段となり、単方向のフックメカニズムを使用して接続されたブロックチェーン間での移転を可能にします。このメカニズムでは、転送されたZETAトークンの数量がソースチェーンで焼却され、ターゲットチェーンで鋳造されます。ステーキングパラメータはまだ指定されていませんが、このプロジェクトはバリデーターを運営するためのハードウェア要件をリストアップしています。ZETAの総供給量や具体的な配分に関する情報はまだ公開されていません。プロジェクトチームは、ZETAが複数のチェーンとレイヤーで発行される最初のマルチチェーントークンの一つになると主張しています。

エコシステム

今日のマルチチェーンの世界では、ユーザーはさまざまなネットワーク間でシームレスに相互作用することをますます求めています。マルチチェーンユーザーは、各ブリッジ、チェーン、ウォレットなどの要求を満たすのではなく、ZetaChainが提唱する全チェーンアプローチに魅了されるかもしれません。このパラダイムシフトは、取引の摩擦を減少させ、安全性を高めると同時に、開発者に最も適したチェーン上でアプリケーションを展開する自由を提供します。

ZetaChainの全チェーンアプリケーションの新興分野は、チェーン抽象機能を導入することでこの潜在能力を具現化しています。Sushiのネイティブビットコイン（BTC）サポートなどの取り組みは、DeFiにおけるBTCの未開発市場を浮き彫りにしています。特に最近のBTC ETFに関する議論を考慮すると、ZetaChainのZRC-20標準を通じてスマートコントラクトを促進することは、Web3、DeFi、SocialFiアプリケーションの発展を刺激する可能性があります。10月時点で、ZetaChainエコシステムには150のアプリケーションがあります。以下のインフラマップに示されているように、ZetaChainエコシステムはその幅を広げ、さまざまな分野のユニークな参加者をカバーしています。

出典：ZetaChain

前述のように、ZetaChainのテストネットは2022年8月に立ち上げられた最初の月に成功裏に15万人のユーザーに達しました。1年も経たないうちに、この指標は100万人に増加し、このマイルストーンはバリデーターインセンティブの導入と同時に発生しました。執筆時点で、テストネットは250万以上のユニークなzEVMアドレスで3760万以上のzEVMトランザクションと1400万のクロスチェーントランザクションを処理しています。

競争環境

ZetaChainがブロックチェーン相互運用性の分野で自らのニッチ市場を開拓する中で、2つの形態の競争に直面しています。まず、ZetaChainの関連性は、モノリシックブロックチェーンとモジュラー型ブロックチェーン間の戦闘結果に影響される可能性があります。Interchainエコシステムと比較して、Ethereumはロールアップ中心のアプローチにおいてユーザー、開発者、流動性の面で顕著な優位性を持っています。しかしそれに加えて、ZetaChainはさまざまな参加者からの既存の競争にも直面しています。

Axelar

Axelarは、ZetaChain技術と同じ基盤であるCosmos SDKを使用して構築されています。Axelarは全スタックの相互運用性に取り組んでおり、これは資産ブリッジだけでなく、許可なしのクロスチェーンスマートコントラクトの実行とdAppサポートを含む包括的なアプローチです。Axelarコミュニティは、接続ネットワークを拡大するために3部構成の戦略を採用しており、現在55に達しています。この拡張は、経済構造の調整、Axelar仮想マシンのデプロイによる摩擦のない接続の実現、軽量クライアントのようなより洗練されたソリューションの追求によって推進されています。Axelarの包括的だが複雑なシステムと比較して、ZetaChainが提供する統一された実行環境は、ユーザーがより簡素化された体験を享受できるようにし、ガス料金やメッセージングの要件を削減します。

LayerZero

Axelarとは異なり、LayerZeroはそのインフラストラクチャによってZetaChainから際立っています。LayerZeroはブロックチェーンではないため、プロトコルの実装において開発者に広範な柔軟性を提供します。それにもかかわらず、LayerZeroは中央集権的なオラクルとリレーターに依存しており、特に二重チェーン下のエンティティのマルチシグネチャシステムで動作するため、より高いレベルの信頼を必要とします。そのため、LayerZeroはCCMスタイルの相互運用性においていくつかの複雑な状況に直面する可能性がありますが、Axelarや他の類似のチェーンが直面しているように。対照的に、ZetaChainはそのオンチェーン操作のおかげで、潜在的な信頼度最小化の代替案として自らを位置づけることができるかもしれません。

THORChain

THORChainは、ZetaChainのもう一つの直接的な競争相手であり、Cosmosエコシステムにネイティブに統合され、ブロックチェーン開発のための類似のツールキットを採用しています。ZetaChainと同様に、THORChainも相互運用性に取り組み、異なるブロックチェーン間の資産流動性を実現しています。しかし、流動性と安全性に特に焦点を当てた独自のメカニズムを通じて、THORChainは独自のニッチ市場を創出しています。

THORChainは自動マーケットメイカー（AMM）に基づくプロトコルであり、Uniswapに似ていますが、異なる点もあります。THORChainシステム内のすべての資産は、そのネイティブ資産RUNEとペアになっています。このため、THORChainは流動性がプール間で分散されるのを防ぎ、THORChain上の任意の資産が他の任意の資産と交換できるDEXを作成しました。対照的に、ZetaChainはそのより分散化されたバリデーター機構、より広範なサポートチェーン、またはノード操作に対する要求がそれほど厳しくないことを活用できます。さらに、THORChainはアプリケーション特化型であるのに対し、ZetaChainは汎用のスマートコントラクトプラットフォームです。これにより、ZetaChainのユーザーはTHORChainの直接的な競争相手を作成するだけでなく、DEXアプリケーション以外のアプリケーションやユースケースを構築することもできます。

まとめ

全体として、ZetaChainはWeb3アプリケーションにシームレスな接続とアクセスを提供することを目指しています。この目標を達成するために、Layer-1ブロックチェーンインフラストラクチャ、Cosmos SDK、Tendermintコンセンサスを活用しています。全チェーンスマートコントラクトとクロスチェーンメッセージング機能を備えたZetaChainは、開発者がスマートコントラクトをサポートしないブロックチェーンを含む任意のブロックチェーンと接続し、相互作用できるようにします。

委任型プルーフ・オブ・ステークチェーンとして、ZetaChainはそのトークンZETAを通じてさらなる分散化を実現します。ネットワークを保護することに加えて、ZETAはガス料金の支払いと主要な価値移転手段としても使用されます。ZetaChainメインネットの立ち上げが進む中、相互運用性を促進し、より広範なブロックチェーンエコシステムの機能を強化する可能性を秘めています。

潜在能力がある一方で、ZetaChainの成功の道は決して容易ではありません。執筆時点で、ZetaChainは比較的新しいLayer-1であり、メインネットを立ち上げていません。ほとんどすべてのブロックチェーンと同様に、主流の採用を達成することは困難な課題であり、特に重要な既存の参加者が影響を及ぼしている場合はなおさらです。

今後発表されるロードマップによると、ZetaChainチームはユーザーと開発者の採用率を向上させることに重点を置く予定です。このロードマップは、より多くのチェーン統合を構築し、dAppやさまざまな資産タイプにさらなる相互運用性をもたらすこと（特にビットコインNFTのサポート能力）を強調し、全チェーンdApp開発者にSDKを提供することを目指しています。同時に、チームはZetaChainのセキュリティと効率を向上させるために、ネットワーク機能の一部をアップグレードすることを検討します。

最終的に、Axelar、LayerZero、THORChainの重点分野と比較して、ZetaChainの競争環境における位置付けは、そのアーキテクチャ、バリデーター機構、または取引効率などの独自の売りを強調するべきです。こうすることで、ZetaChainは市場における自らの地位を効果的に特定し、ユーザーにより高い価値を提供できる分野を活用することができます。