Web3.com Ventures オリジナル調査分析
0xフィッシュロソファー
導入
Suiブロックチェーンは、Move言語を活用した主要な新しいL1プロジェクトの1つであり、その技術開発において主要なメディアや資本の注目を集めています[1]。他の多くの新しいL1ブロックチェーン、特にAptosと比較して、Suiは一連の実験的な設計、技術革新、独自のトークノミクスを誇り、事実上無制限の上昇が見込める「水平方向に拡張」できるブロックチェーンを提供しています[2]。この記事では、Suiの主要な技術革新とプロジェクトのユニークなトークノミクスモデルについて説明し、その後、スケーラビリティ重視のL1チェーンとしてのSuiの可能性について批判的に評価します。
Suiの技術原則
Sui プロジェクトでは、トランザクションの速度とスループット、特に単純なピアツーピア トランザクションを最適化することを目的とした、さまざまな技術革新が行われています。このセクションでは、Move 言語を変更して Sui Move を作成すること、コンセンサスなしで「単純なトランザクション」を処理すること、および独自の Narwhal-Tusk コンセンサス エンジンという、最も顕著な 3 つの技術革新に焦点を当てます。
スイムーブ
まず、Aptosや他のMove言語プロジェクトがMeta LibraのオリジナルのMove言語をそのまま直接採用しているのとは異なり、Suiは独自のMove言語のカスタムバージョンであるSui Moveを使用してスマートコントラクトを記述します。Moveは、アビリティ対応の構造体を使用して実装されたリソースベースのスマートコントラクト言語であるため、当然ながら並列実行に最適化されています。しかし、オリジナルのDiem-Move言語はアクセス制御が厳密に実施される「許可システム」を念頭に置いて開発されたのに対し、Suiの大量採用のアイデアでは、オンボーディングを加速するためにはるかにオープンなシステムが必要になります。このため、Sui Moveは転送機能など、より基本的な機能を作成し、「摩擦のない大量資産作成」を可能にします[3]。
Sui による Move 言語へのその他の変更には、Move の型付けシステムのクリーンアップが含まれており、よりスムーズなプログラミング体験が可能になります。ネイティブ型の資産転送と所有権を許可することで、開発者は従来の Move 言語のように「ラッパー パターン」を使用する必要がありません。また、Sui Move のリソース「型付け」の最適化により、異なる型の資産を 1 つの大きな資産コンテナーにまとめることも可能になり、カスタム定義型の機能が拡張され、よりクリーンなポリモーフィズム構造が可能になります [3]。
シンプルな「シングルライター」トランザクション
Sui のシンプルな「シングルライター」トランザクションの処理は、おそらくプロジェクトの最も重要なイノベーションであり、プロジェクトのスケーラビリティの重要な保証者です。シングルライタートランザクションは、その名前が示すように、ピアツーピア支払いや NFT 転送など、送信者が 1 人しかいない一般的なブロックチェーントランザクションが含まれます。Sui は、「シングルライターオブジェクトに最適化され、シンプルなトランザクションのコンセンサスを省略した設計を可能にする」と述べています [4]。これはブロックチェーン設計の原則に矛盾しているように見えます。結局のところ、コンセンサスはブロックチェーンを介して送信されるデータが安全であることを確認するための重要なステップです。では、Sui はコンセンサスなしでデータセキュリティをどのように処理するのでしょうか。
ここで重要なのは、Sui が「ビザンチン一貫性ブロードキャスト」と呼ばれるアルゴリズムを使用していることです。これは、従来のコンセンサス手法のオーバーヘッドを排除しながらも、ビザンチン敵対条件下でのセキュリティと活性を保証する、よりシンプルなアルゴリズムです (基本的にはコンセンサスの標準的なセキュリティ要件)。このアルゴリズムは、実際には、Web ページで安全な接続を確立するために従来使用されているトランスポート層セキュリティ (TLS) アルゴリズムと非常によく似ています [5]。
従来のコンセンサスメカニズムでは、送信者に対して「ファイアアンドフォーゲット」アプローチが採用されており、トランザクションをバリデータに送信した後、送信者はトランザクションに対してそれ以上何も行わず、バリデータがすべての作業を行います [6]。これは、バリデータが、トランザクションが他のクライアントから送信された他のトランザクションと競合しないことを確認する必要があるためです。しかし、単純な「シングルライター」操作の場合、他の送信者からの競合する書き込みがないことは既にわかっています。したがって、貴重なバリデータ計算を消費するのではなく、投票を集計する計算負荷を送信者にオフロードできます。
具体的には、単純なトランザクションは次の4つのステップを経ます[6]。
送信者はトランザクションデータをバリデーターに送信し、このトランザクションを送信したことを記録します。
バリデーターは（プルーフオブステークの重み付けされた）投票を送信者に送り返す
送信者はバリデーターが受け取った投票をすべて集計し、検証しきい値を超えると「検証証明書」を作成し、バリデーターに送り返します。
バリデーターはこの証明書を受け取り、有効性を確認し、このトランザクションを即座に確定します。
バリデーターは互いに通信する必要がないため (従来のコンセンサスの場合のように)、この独創的なアルゴリズムにより、Sui ネットワーク上のバリデーターのシンプルなトランザクションの計算コストが非常に少なくなり、証明書メカニズムによってこれらのトランザクションのセキュリティ面でもかなり高いレベルの堅牢性が実現されます。
さらに重要なのは、このアルゴリズムが非常にスケーラブルであることです。この独創的なアルゴリズムにより、Sui ネットワークは理論的には処理できる単純なトランザクションの数に上限がありません。バリデーターの投票を集計する主な計算はクライアント側で行われるため、Sui ネットワークを使用する人が増えても、バリデーターは Ethereum、Solana、さらには Aptos が直面しているような計算上のプレッシャーに直面する必要はありません (ユーザーは基本的に DIY 計算を行います)。これが、Sui の作成者が、このブロックチェーンが「水平スケーリング」戦略 [7] を使用する点で他のブロックチェーンと比較して質的に異なると宣伝している理由です。
イッカクタスクコンセンサスエンジン
もちろん、Suiは単純なシングルライタートランザクションに最適化されているかもしれませんが、より複雑なトランザクションやブロックチェーンのグローバル状態を定期的にチェックポイントするために使用される、より「伝統的な」グローバルコンセンサスメカニズムも備えています。グラフ（より具体的にはDAG）データ構造を活用するこのコンセンサスエンジンは、それ自体が最先端のコンセンサスメカニズムでもあります。Suiのコンセンサスエンジンには、2つの主要なコンポーネントがあります[8]。
イッカク、スイのメモリプール、つまり基本的には保留中のコンセンサストランザクションをチェックする執事
Tusk（およびその前身であるBullshark）は、コンセンサストランザクションの順序を保証するプロトコルである。
Narwhal は基本的に、保留中のトランザクションの束を受け取り、処理を待っている間にこれらを「グラフ化」します [9]。従来のブロックチェーンのコンセンサスのようにトランザクションを確認ブロックにまとめる代わりに、Narwhal はトランザクションにバージョン番号と以前のトランザクションのバージョン番号へのポインターをスタンプし、ファイルツリーのような有向非巡回グラフ (DAG) を作成します。この DAG 構造は、Arweave の「ブロックウィーブ」の概念に非常に似ています。これは、「ブロックチェーン」の 1 次元の LinkedList のような構造をファイルツリーのようなグラフに変換し、より効率的なデータ保存を可能にします [10]。
Tusk は本質的に HotStuff コンセンサス プロトコルの修正版でもあり、Narwhal が提供する DAG 構造に最適化されており、ネットワーク上のバリデーター間のオーバーヘッド通信の削減に重点を置いています。Narwal と Tusk を併用すると、従来のビザンチン フォールト トレランス (BFT) 条件下で最大「約 3 秒の遅延で 160,000 tx/秒」を達成できます [9]。したがって、Sui が上記のビザンチン一貫性ブロードキャスト アルゴリズムを使用してシングルライター トランザクションに実装する追加の最適化を考慮しなくても、Narwal-Tusk トランザクションの効率はすでに最先端です。
セルフトークンノミクス
Suiは、ネットワークの構成可能性とスケーラビリティを最適化することを目的とした多くの技術革新に加えて、ネットワーク上のストレージコストを考慮した独自のトークノミクスモデルも実装しています[11]。従来、Ethereumなどのブロックチェーンでは、ブロックチェーンにデータを書き込むための「ガス」価格が非常に高く、ネットワークに大量のデータを書き込むことに対する自然な抑止力となるため、ネットワークにデータを保存するコストを考慮する必要はありませんでした。しかし、Suiの場合、ネットワークのスケーラビリティが高いため、ガス料金が非常に低くなり、人々は実際に大量のデータをチェーンに保存したいと考えるかもしれません。
図に示されているように、Sui のトークノミクス モデルは、本質的にはプルーフ オブ ステーク チェーンの従来のトークノミクス モデルであり、「ストレージ ファンド」というひねりが加えられています。では、「ストレージ ファンド」は何を解決するのでしょうか。ブロックチェーンは基本的に追加専用のデータ構造であり、一度ブロックチェーンに書き込まれたデータは、常にそこに残ることを保証する必要があります。ユーザー A と B の 2 人がいるとします。ユーザー A は、開始時に Sui を使用します。バリデータが考慮しなければならない「レガシー データ」があまりないため、ユーザー A は非常に低いガス料金を享受できます。一方、ユーザー B は、ネットワークが成熟し、チェーン上に大量のデータが存在するようになった場合にのみ Sui を使用します。バリデータはこのレガシー データをすべて維持する必要があるため、ユーザー B はユーザー A よりもはるかに高い料金を支払う必要があります。「ストレージ ファンド」は基本的にこの問題を均等にするための方法であり、ユーザー A に多くの料金を支払わせることで、2 人のユーザーが同等の料金レベルでネットワークを使用できるようにします [12]。
Suiのストレージ基金は、システム内のバリデーター、つまり実際にブロックチェーンのデータを保管し、データ維持の「メンテナンス作業」を行うバリデーターに支払われます。メンテナンス作業が増えると、バリデーターへの支払いも増加し、コインをステークして忘れてしまうトークン委任者よりも、システム内のバリデーターになるインセンティブが高まります[13]。バリデーターになる人が増えると、利用可能なストレージスペースの総量も増加します。
したがって、Sui トークノミクス モデルは、高いスケーラビリティが達成された後に「次に何が起こるか」という疑問に対処するために特別に設計されています。これは、ゲーム理論を使用して、ブロックチェーンの存続期間を通じてガス価格が比較的一定に保たれることを保証する、高度にスケーラブルなチェーンの典型的なトークノミクス モデルです。
評価
ビザンチン・コンシステント・ブロードキャストやイッカクタスク・コンセンサス・メカニズムから、Sui-Move 言語やストレージ・ファンド・トークノミクスまで、Sui はブロックチェーン・プロジェクトのあらゆる部分で大きな革新性を備えたプロジェクトであり、Aptos などの他の新しい L1 チェーンと比較してもユニークな地位を占めています。これらの革新性はすべて、現代のソーシャル メディアやその他の Web 2 プロジェクトの規模でのブロックチェーンの大量導入に向けたエンドツーエンドの最適化という、まとまりのある物語にまとめられています。
この一連の技術革新の中で、おそらく Sui の最大の技術的ハイライトは、単一書き込みトランザクションの上限が「無制限」であることです (ビザンチン一貫性ブロードキャスト アルゴリズムによる)。したがって、単一書き込みトランザクションを多用するプロジェクトは、Sui ネットワークを使用することで、間違いなく最大のスケーラビリティ向上を実現できます。
Suiは、通常のピアツーピアトークントランザクション、公開掲示板、プライベートメッセージ、ゲームアセットの大量発行と配布など、これらの「シングルライター」DAppsの例をいくつか提供しています[14]。基本的に、シングルライタートランザクションの最適化は、ソーシャルメディアアプリの最も一般的な機能をスケーラビリティの心配なしにSuiに搭載できることを意味し、これらのソーシャルメディアアプリのネットワーク効果をSuiのスケーラビリティソリューションのおかげで最大限に発揮することができます。その一例がComingChatで、ウォレット統合を備えたTelegramやWhatsAppのような総合的なインスタントメッセージングサービスを作成しようとしており、SuiとAptosに展開する予定です[15]。
さらに、Sui の技術設計は、NFT を大量商品として最大限に活用することもできます。Sui は、イーサリアムでの NFT の大量配布 (BAYC など) でよく見られる価格高騰の問題をすぐに解決します。しかし、それ以上に、大量発行を手頃な価格でスケーラブルにすることで、Sui は、本質的価値は低いが社会的目的が高い NFT の門戸を開きます。オンチェーン クーポンから分散 ID、クレジットカード、搭乗券まで、Apple Wallet やその他の物理ウォレットに保存できるものはすべて、Sui のスケーラビリティ ソリューションのおかげで、NFT としてオンチェーンに置くことができます。
これをさらに一歩進めると、Sui は MongoDB の永続的なブロックチェーン バージョンとして機能することさえできます。Sui Move の言語機能により、Sui はさまざまなカスタム タイプの「リソース」を非常に明確に定義して処理でき、高度なポリモーフィズムとモジュール性を実現できることを思い出してください。これらは実際に MongoDB のような成果物を構築するために使用でき、ブロックチェーンのセキュリティと永続性をすべて保証しながら、オブジェクトをブロックチェーン上に構造的に格納する新しい方法を可能にします。
Sui のこの分野における最大の貢献は、Web 2 レベルのスケーラビリティに対応できる L1 ブロックチェーンの実現可能な青写真を構築したことだと私は考えています。さらに重要なのは、Sui の開発は Web 3 の成熟度が高まっていること、そして長期的には 10 億人のユーザー規模が約束されているというこの分野の自信の高まりを象徴しているということです。この意味で、Sui エコシステムが長期的に繁栄できるかどうかは関係なく、プロジェクト自体、そしてブロックチェーンの革新的な再構想はすでに大成功を収めていると私は考えています。
🐦 @0xfishylosopher
📅 2022年11月9日
この記事の相談とスポンサーにご協力いただいたWeb3.com Venturesに深く感謝いたします。
参考文献
[1] https://sui.io/resources-sui/raise-announcement/
[2] https://medium.com/mysten-labs/recap-7-21-sui-ama-unlocking-opportunities-on-sui-with-adeniyi-abiodun-f4fa96a15d7c
[3] https://sui.io/resources-move/why-we-created-sui-move/
[4] https://docs.sui.io/learn/how-sui-works
[5] https://www.cloudflare.com/learning/ssl/transport-layer-security-tls/
[6] https://docs.sui.io/learn/how-sui-works#simple-transactions
[7] https://boxmining.com/sui-blockchain/
[8] https://docs.sui.io/learn/architecture/consensus
[9] https://arxiv.org/abs/2105.11827
[10] https://www.arweave.org/technology
[11] https://docs.sui.io/learn/tokenomics
[12] https://docs.sui.io/learn/tokenomics/storage-fund
[13] 委任者とバリデーターについての詳細: https://coinguides.org/validators-delegators-staking/
[14] シングルライターアプリの例の一覧: https://docs.sui.io/learn/single-writer-apps
[15] https://coming.chat/
