OP Stack はどのようにして OP “スーパーチェーン” に進化していくのか？

著者：LXDAO

はじめに 先月、WorldCoin財団はOP Stackに基づくブロックチェーンWorld Chainの導入を発表しました。このブロックチェーンはOptimismのスーパーチェーンSuperchainに参加し、Base、Mode、OP Mainnet、Zoraなどの他のチェーンと相互作用します。

皆さんはOP、OP Stack、スーパーチェーンについて聞いたことがあるでしょう。好奇心旺盛な方々はこう尋ねるかもしれません：What？Why？Where？この記事では、スーパーチェーンの現状やビジョンなどについて一つ一つお答えします。文末にはL2 / L3の操作手順を整理したものもあります。

Optimismについて

皆さんはOptimismに馴染みがあるでしょう。これはEthereumに基づくLayer 2ソリューションで、迅速で安定したスケーラブルなブロックチェーンサービスを提供することを目的としています。Ethereumのメインチェーン（Layer 1）の上で動作することで、ネットワークの混雑を緩和し、取引コストと処理時間を削減します。

Optimismは、Optimism Rollupsと呼ばれる技術を利用しており、大量の取引データをまとめてパッケージ化し、Ethereumのメインチェーン上で一度だけ処理と料金支払いを行います。この方法は取引速度を加速し、コストを削減するだけでなく、Ethereumに基づく高いセキュリティを維持します。その後、Optimism Rollup技術はオープンソースとして公開され、OP Stack - Optimism Collectiveが発表したオープンソースブロックチェーンフレームワークとなりました。

OP StackはL2を簡単に発行するためのツールボックスとして理解でき、L2チェーンの構築を大幅に簡素化します。これらの分散型のOP Stackに基づいて開発されたL2チェーンは、セキュリティ、通信層、オープンソース技術スタックを共有し、OPスーパーチェーンのビジョンを形成します。

現状------ OP Stacksを用いた複数分野での展開

現在、OP Stacksは多くの著名なプロジェクトに採用されています。例えば、現在さまざまなL2 NFT取引データで第一位を占めているBase：Coinbaseが開発したLayer2、資産管理アプリDebankが提供するDebank Chain、そしてソーシャルプロトコルの先駆者FarcasterのFarcaster Stackなどです。これらのアプリケーションの多様性は、OP Stackが導入された当初からサポートすることを目的としていたOPスーパーチェーンの概念を反映しています。

「スーパーチェーン」とは何か？

「スーパーチェーン」とは、Layer 2（L2）技術に基づくマルチチェーンネットワーク構造で、従来のブロックチェーンが直面する水平スケーラビリティの課題を解決することを目的としています。従来のマルチチェーンアーキテクチャは、協調作業の困難さや高いコストの問題に直面することが多いですが、「スーパーチェーン」は各チェーンを「交換可能な計算資源」として扱い、ブロックチェーンを商品化することで、開発者がシステムリスクを増加させることなくクロスチェーンアプリケーションを構築できるようにします。

「スーパーチェーン」モデルでは、各チェーン（例えばOPチェーン）が標準化され、Optimism Collectiveによって正式に管理されるネットワークに統合されます。これらのチェーンは、セキュリティと通信層を共有するだけでなく、オープンソース技術スタックも共有します。この設計により、開発者は個々のチェーンの具体的な技術的詳細を気にすることなく、スーパーチェーン全体でアプリケーションを構築することに集中できます。

さらに、この設計理念はブロックチェーンの概念自体をより抽象的にすることを意味し、開発者は相互運用可能なブロックチェーンネットワーク全体を統一された単位として捉えることができるため、新しいソリューションをより効率的に開発・展開できます。この方法により、「スーパーチェーン」はリソースの利用を最適化するだけでなく、ブロックチェーンの将来の発展に新たな可能性を提供します。

OPチェーンはどのようにセキュリティを実現しているのか

「スーパーチェーン」ブリッジセキュリティモデルでは、セキュリティ（すなわち有効性）と活性（すなわち検閲耐性）が保証されます。セキュリティは証明システムによって保証され、活性はL1に直接取引を提出する能力によって保証されます。セキュリティと活性の組み合わせにより、OPチェーンのオーダラーに異常が発生した場合でも、ユーザーは常に取引をL1に提出でき、L1は正しく動作しているオーダラーを持つ新しいOPチェーンに彼らの使用を移行します。

以下はOptimism公式による「スーパーチェーン」の定義で、以下の条件を満たすものが「スーパーチェーン」とされます：

| 属性 | 目的 | |--------------|--------------------------------| | L1ブロックチェーンの共有 | すべてのOPチェーンに取引の完全な順序を提供する、すなわちオーダラー。 | | すべてのOPチェーンの共有ブリッジ | OPチェーンに標準化されたセキュリティ属性を持たせる。 | | 低コストのOPチェーン展開 | 高額なL1取引手数料を支払うことなく展開および取引を行うことを可能にする。 | | OPチェーンの設定オプション | OPチェーンがデータ可用性プロバイダー、オーダラーアドレスなどを設定できる。 | | セキュアな取引とクロスチェーンメッセージ | ユーザーがOPチェーン間でデータを安全に移行できるようにする。 |

OP技術の「分散化」路線

OP Labsはフレームワークのサポートを行い、多くの作業をOP Stackがより広範な技術の分散化をサポートすることに注力しています。例えば、Bedrockバージョンは複数の証明スキームと複数のクライアントをサポートしています。複数クライアントの故障証明は技術的分散化の基本的な構成要素であり、Bedrockのモジュラー設計はOP Stackの実際の開発に対するコミュニティの分散化能力に大きな影響を与えています。

戦略-誠実さを保つ

分散化を追求する過程で、挑戦に対して知識的に誠実であることが重要です。具体的には、複雑でエラーのないコードを書くことは非常に困難ですが、極めて重要です。なぜなら、どんな一つの脆弱性もL2に対して壊滅的な結果をもたらす可能性があるからです。

戦略-並行してプロトコルのアップグレードを開発する

OPは、チェーン上の故障証明のステップにおいて目的を持ち、実用的かつ慎重であることを推奨しています。完全な証明を実現するには時間がかかりますが、Optimism側は故障証明が準備されるのを待たずに、いくつかのプロトコルアップグレードを並行して開発できると考えています。

技術的なソリューションの更新を常に維持することは、以前にOPがArbitrum側に二つのバグを発見された理由でもあります ^[1]^。技術提供者として、コミュニティで広く使用されるオープンソースフレームワークは、常に市場とコミュニティの監視を待っており、より多くの責任を負う必要があります。

技術的分散化のタイムラインとマイルストーン

OP Stacks スーパーチェーンの商業的成功

L2Beatのデータによると、2024年5月4日現在、Layer2のTVL（総ロック価値）は399.8億ドルで、そのうちOP Stackは186.1億ドルで、全TVLのほぼ半分を占めており、第一位です。OptimismのStackサービスは広く採用されており、ますます多くのプロジェクトがOP Stackフレームワークを使用して新しいL2を迅速に構築しています。例えば、Optimism、Base、Mode、Zora、Frax、Lyra、Ancient、Redstone、Worldcoin、Mint、Liskなどです。これは、Stackサービスが市場の物語において持つ価値を強調しています。

OP Stacks ------ どのようにしてスーパーチェーンに進化するのか？

技術的な観点から、私たちは一部のコードと公式情報を取り出して答えます。 SystemConfigコントラクトの導入 OP Stackの背後にある技術プラットフォームBedrockはSystemConfigコントラクトを導入し、L1スマートコントラクトを通じてL2チェーンを直接定義し始めました。これにより、ユニークなチェーンID、ブロックガス制限などの重要な設定値を含むL2チェーンのすべての情報をチェーン上に置くことができます。以下はSystemConfigコントラクトの一部です ^[2]^：

/**
 * @title SystemConfig
 * @notice The SystemConfig contract is used to manage configuration of an Optimism network. All
 *         configuration is stored on L1 and picked up by L2 as part of the derviation of the L2
 *         chain.
 */
contract SystemConfig is OwnableUpgradeable, Semver {
    /**
     * @notice Enum representing different types of updates.
     *
     * @custom:value BATCHER              Represents an update to the batcher hash.
     * @custom:value GAS_CONFIG           Represents an update to txn fee config on L2.
     * @custom:value GAS_LIMIT            Represents an update to gas limit on L2.
     * @custom:value UNSAFE_BLOCK_SIGNER  Represents an update to the signer key for unsafe
     *                                    block distrubution.
     */

    /*
     * @notice Minimum gas limit. This should not be lower than the maximum deposit gas resource
     *         limit in the ResourceMetering contract used by OptimismPortal, to ensure the L2
     *         block always has sufficient gas to process deposits.
     */
    uint64 public constant MINIMUM_GAS_LIMIT = 8_000_000;

    /**
     * @notice Identifier for the batcher. For version 1 of this configuration, this is represented
     *         as an address left-padded with zeros to 32 bytes.
     */
    bytes32 public batcherHash;

    /**
     * @notice L2 gas limit.
     */
    uint64 public gasLimit;

CREATE2による確定的なチェーンアドレスの生成 SystemConfig設計に基づき、データを完全にチェーン上に置いた後、各チェーンの展開設定と必要なすべてのコントラクトを提供するファクトリー（Chain Factory）を作成できます。CREATE2を使用して一対一のコントラクトアドレスを生成することで、このステップをさらに拡張します。これは、特定のチェーン設定が与えられた場合、そのチェーンに関連するすべてのブリッジアドレスを特定できることを意味します。これにより、ブリッジコントラクトを展開せずにチェーンと相互作用できるため、チェーンの展開はほぼ無料になり、チェーンは標準的なセキュリティ属性を継承できます。 OPチェーン間の通信------ "チェーンファクトリー"がOPチェーンデータを引き継ぐ

BedrockはL1チェーンからL2チェーンを構築する方法を導入し、すべてのチェーンデータがL1ブロックと同期できます。L1チェーンファクトリーがすべての設定をチェーン上に展開するにつれて、OptimismノードはL1アドレスとL1との接続だけで、任意のOPチェーンを確定的に同期できます。 注意すべきは、OPチェーンの同期が完了したとき、チェーンの状態はローカルで計算されることです。これは、OPチェーンの状態を特定することが完全に無許可（Permissionless）で安全（Secure）であることを意味します。すべての無効な取引はノードが実行するローカルノード計算プロセスによって無視されるため、派生チェーンは証明システムを必要としません。ただし、Superchainチェーン上の引き出しを保証するためには、依然として証明システムが必要です。 SystemConfigによるオーダラーのモジュラー設計 Bedrockでは、SystemConfigコントラクト内でオーダラーアドレスを設定する機能が導入されました。各自のSystemConfigコントラクトを持つ複数のチェーンが導入されることで、OPチェーンの展開者はオーダラーアドレスを設定できるようになります。この可配置なオーダラー設計はモジュラーオーダリングと呼ばれ、異なるエンティティがOPチェーンをオーダリングできるようにし、同時に標準の[Superchainブリッジ]セキュリティモデルを保持します------これはオーダラーの分散化に向けた重要な一歩です。

モジュラーオーダリングは、無許可で異なるオーダリングモデルを試すことを可能にします。開発者は、ラウンドロビンオーダリング、オーダラーコンセンサスプロトコル、価格競争オーダリング（PGAオーダリング）、または先入先出オーダリング（FIFOオーダリング）など、さまざまなオーダリングプロトコルを採用できます。時間が経つにつれて、ユーザーにとってより使いやすいオーダリング基準が徐々に現れると予想されます。 OPチェーンは共通の技術アップグレードパスを共有する 初期のSuperchainをセキュリティと分散化の観点から高い信頼性で導入するためには、アップグレードを管理するための分散型セキュリティ委員会を導入する必要があります。セキュリティ委員会は、チェーンの証明者集合を更新し、遅延スタート契約のアップグレードを行い、緊急時にはブリッジを一時停止するボタンを押すことができる必要があります。

緊急時にブリッジを一時停止する能力は、最悪の事態、すなわちセキュリティ委員会のメンバーの秘密鍵が漏洩した場合に、引き出しが無期限に停止され、ブリッジのアップグレードも永久にキャンセルされることを意味します。言い換えれば、L1ブリッジは凍結されます。これは、セキュリティが活性よりも優先される設計原則に従っています------つまり、ETHやトークンの損失を常に防ぐべきであり（すなわち強制的なセキュリティ）、たとえそれがETHやトークンがロックされることを意味しても（すなわち活性の犠牲）。

OP Stackが 「スーパーチェーン」 になる道の痛点

もちろん、スーパーチェーンになるためには、完全にスケーラブルなブロックチェーンのビジョンを実現する前に、いくつかの重要な痛点を解決する必要があります。予想される痛点には以下が含まれます：

• 引き出し申請は信頼されたチェーン証明者のセットに依存しています。

• クロスチェーン取引の速度が遅く、チャレンジ期間を待つ必要があります。

• Superchainに取引を提出する際のスケーラビリティが不足しており、取引データは限られた容量のL1に提出する必要があります。

• クロスチェーン取引は非同期であり、原子的なクロスチェーン取引（例えばフラッシュローン）の実行能力を損ないます。

• これはEIP4844以降改善されました。

• 複数のOPチェーンを利用したスケーラブルなアプリケーションを構築するための使いやすいフレームワークが不足しています。

• 複数のOPチェーンを管理するためのシンプルなウォレットが不足しています。

これらの痛点が解決されると、最も複雑なweb2アプリケーションに代わる分散型の代替品を構築できる可能性があります。

4844以降 スーパーチェーンの大規模な適用は？

EIP-4844の導入は、OptimismエコシステムのDeltaアップグレードとほぼ同時に行われ、完璧な組み合わせです。

Celestiaなどのデータ可用性（DA）ソリューションは、主にrollupがL1にデータを提出する際のコストを削減するために設計されており、4844はOPチェーンの運用コスト（OPEX）を90％以上削減するネイティブな解決策を提供します。

4844以前、OP Stackの主要な費用はL1のガスコストに集中していました。以下の通りです：

• OP Stackチェーン上のL1活動データ（チェーン / L2収入 / L1費用 / 粗利益率 / L1費用占比）：

• OP Mainnet: 2k ETH / 1.97k ETH / 30 ETH / 98.5%

• Base: 1.7k ETH / 1.37k ETH / 330 ETH / 80%

4844以降、OP Stackにとってスーパーチェーンエコシステムは好材料であり、ますます多くのプロジェクトが技術的解決策としてL2を使用することを望むでしょう。私たちは、ブロックチェーンソリューションのコスト削減が、プロジェクトにさらなるビジネスチャンスを提供し、大規模な適用（Mass Adoption）の可能性を提供することを期待しています。

スーパーチェーンを使用して L2を簡単に展開する方法

実際にどう操作するのでしょうか？スーパーチェーンはSuperchain Dev Consoleというプラットフォームを提供しています ^[3][4]^。このプラットフォームは、Ethereum、Base、Fraxtel、Mode、OP Mainnet、Redstone、Lisk、ZoraなどのチェーンをL1またはL2としてサポートしています。

また、スーパーチェーンコミュニティには、Modeチームが開発したMode Flareなど、一鍵でL3を発行するツールもたくさんあります。このアーキテクチャはPyth、Blockscout、Goldskyなどを使用しています^[5]^。

最後にいくつかの考察：私たちはOptimismの展開とスーパーチェーンの商業的成功を見ています。OP Stacksはチェーンを発行するためのハードルを大幅に下げ、ますます多くのチームがOP Stackを利用して自分たちのL2、L3を迅速に展開しています。将来的に、OP StackがAWSやアリババクラウドのように、業界のリーダーとして私たちにさまざまな開発者が自分のプロジェクトを構築するためのインフラを提供することになるのでしょうか？実際、このような分散型技術ソリューションは、ある程度の技術のオープンソースとセキュリティを保証できるでしょう。設計の観点から、スーパーチェーンには潜在的な業界独占リスクが存在するのでしょうか？

時間が教えてくれるでしょう。