パブリックチェーン開発が直面する課題は何ですか？どのように迅速にブロックチェーンを構築するか？

Web3アプリケーションの発展は急成長しており、さまざまな分野のアプリケーションプロジェクトが次々と登場しています。同時に、パブリックチェーンの分野も着実に成長しています。Coingeckoのデータによれば、現在、収録されているL1およびL2プロジェクトは7000を超えています。その中には、インフラストラクチャを提供するL1だけでなく、ビジネスに特化したアプリケーションチェーンも多数あります。パブリックチェーンの発展はインフラストラクチャの面だけにとどまらず、アプリケーションの金融、ゲーム、ソーシャルなどに向けたパブリックチェーンも初歩的な規模を持っています。

しかし、パブリックチェーン開発は複雑で挑戦的な作業であり、基盤となるパブリックチェーンはWeb3のインフラストラクチャとして、分散化、安全性、効率性などの複数の問題を解決する必要があります。また、アプリケーションレイヤーのパブリックチェーンもスマートコントラクト、仮想マシン、データストレージ、オンチェーンガバナンスなどの多くの問題に直面しています。これはチームの開発能力、ビジネス経験、論理的実装などの能力に大きな試練をもたらします。それでは、どのように迅速かつ簡単にブロックチェーンを構築する方法があるのでしょうか？

1. パブリックチェーン開発が直面する課題

コンセンサスメカニズムの設計と実装

パブリックチェーンの安全性は主にコンセンサスメカニズムによって保証されます。たとえば、ビットコインネットワークのPoWコンセンサスメカニズムでは、世界中のノードがネットワークの維持に参加でき、ネットワークを攻撃したい場合は51％のハッシュレートを掌握する必要がありますが、これは実現するのがほぼ不可能です。したがって、ビットコインは最も安全なネットワークでもあります。

しかし、ほとんどのパブリックチェーンにはそれほど強力なコンセンサスとノードがないため、安全性と分散化のバランスを取ることは難題です。もちろん、現在のPoSやDPoSも優れたコンセンサスメカニズムの選択肢です。また、一部の先進的なコンセンサスアルゴリズム（HotStuffやTendermintなど）は、実装するための技術的な障壁が比較的高いです。

スケーラビリティの問題

ネットワークのスケーラビリティは新世代のパブリックチェーンが最も考慮すべき問題であり、これはアプリケーションの運用効率とユーザーコストに関わる問題です。リーダーアプリケーションのパブリックチェーンであるイーサリアムは、スケーラビリティの問題に制約されており、ネットワークの混雑と取引コストが非常に高いため、後にユーザーが大量に流出し、プロトコルのアプリケーションも次々と移転しています。たとえば、リーダーDEXであるUniswapです。

スケーラビリティの問題を解決し、ネットワークの高TPSを保証し、スループットを向上させるだけでなく、ネットワークの迅速なブロック生成、取引の迅速な応答を実現し、低い確認時間とネットワークの安定性を確保する必要があります。現在、ほとんどの主流のパブリックチェーンは、10秒以内に取引を完了できるようになっており、これはユーザーエクスペリエンスにとって非常に重要です。

スマートコントラクトプラットフォームの開発

効率的で安定した仮想マシンを開発し、コントラクトの実行を全面的にサポートすることは、アプリケーションの側面で非常に重要です。現在の主流な仮想マシンにはEVMとMove VMがあります。EVMはイーサリアムの仮想マシンであり、EVMに互換性があるということは、本質的にイーサリアムエコシステムに互換性があることを意味します。EVMの普及により、大量の開発文書、チュートリアル、テンプレートがすでに存在し、開発者の学習コストは低くなっています。ツールチェーンも整っています。一方、Move VMは底層でMove言語を使用しており、設計上「リソースセキュリティ」の概念を導入しており、従来のスマートコントラクトの多くの脆弱性を回避し、安全性が高まっています。

同時に、開発者がスマートコントラクトを書く際には、再入攻撃、オーバーフロー問題などの脆弱性を防ぐためのツールとメカニズムを提供する必要があります。使いやすく、安全なコントラクトプログラミング言語（Solidity、Moveなど）を設計する必要がありますが、これは大量の開発とテストが必要です。

それに加えて、ネットワークとストレージアーキテクチャ、開発ツールとインフラストラクチャ、ネットワークセキュリティ、継続的なアップグレードメカニズムなども、パブリックチェーン開発が注意を払うべきポイントです。

2. どのようにシンプルかつ迅速にパブリックチェーンを開発するか

実際、ブロックチェーン技術は現在までに多くのフレームワークが登場しており、開発者はこれらのフレームワークを採用して、巨人の肩に乗ることでシンプルかつ迅速にパブリックチェーンを構築できます。ゼロから開発する必要はありません。また、これらの技術はすでに非常に成熟しており、安全性と安定性が確認されています。以下にStarStackとCosmos SDK開発フレームワークについて説明します。

Cosmos

Cosmosはアプリケーションチェーン開発に焦点を当てており、TendermintコンセンサスエンジンとCosmos SDKを通じてパブリックチェーンの簡単かつ迅速な開発を実現します。その後、IBCクロスチェーン通信プロトコルを使用して、同じ構造のチェーン間で通信と相互接続を実現します。

Cosmosブロックチェーンを構築する際には、主にCosmos SDKを使用します。これは開発者がTendermintコンセンサスアルゴリズムを使用してブロックチェーンを構築するための開発ツールキットです。SDKは、ステーキング、管理、トークンなど、ブロックチェーンに含まれる最も一般的な機能を提供することにより、複雑さを低減します。

Cosmosチェーンの利点：

• 主権性と柔軟性：Cosmosの自由SDKは、開発者が主権のブロックチェーンアプリケーションを構築できるようにし、持続的なコストを消費します。

• 高度なスケーラビリティ：垂直スケーラビリティに関しては、Tendermint BFTと垂直スケーラビリティを利用して、Cosmosは数千の取引処理能力を実現しました。

• エコロジカルな開発環境：Cosmos SDKはブロックチェーンアプリケーションの開発プロセスを簡素化し、開発者はSDK上でカスタムチェーンを作成し、ブロックチェーンエコシステムの採用と成長を促進できます。

• プラグアンドプレイのカスタマイズ可能なコンセンサス層：RollkitとCelestiaをコンセンサスおよびデータ可用性層として使用できます。

Starcoin StarStack

Starcoinは高性能でカスタマイズ可能なLayer1ブロックチェーンのワンクリックスマートデプロイメントソリューションに特化しており、開発者はStarStackを使用して独立したブロックチェーンの開発ができます。StarStackは全く新しいMoveエコシステムの開発フレームワークであり、現在Moveエコシステムで唯一のブロックチェーン開発フレームワークです。これはモジュール化を核としたオープンソースコードライブラリであり、カスタマイズ可能なLayer1を構築するために使用されます。開発者はこのコードライブラリを使用してMove仮想マシンを起動し、自分のブロックチェーンを実行できます。将来的には、AIインテリジェントシステムを使用して対話形式でブロックチェーンをデプロイすることもできます。

Cosmosと比較して、StarStackは十分な柔軟性とカスタマイズ可能なコンポーネントを提供し、開発者はコンセンサスアルゴリズム、仮想マシン、暗号プロトコル、オンチェーンガバナンス、取引管理、ガスモジュールなどの面で自由に選択できます。

StarStackの技術フレームワークと利点は次のとおりです：

1）Move言語と仮想機構を基に構築されています。StarStackの基盤フレームワークとスマートコントラクトはMove言語で記述されており、仮想マシンもMoveを採用しており、オブジェクト指向で資産ベースのプログラミングにより、リソースがモジュール内で非常に高い透明性を持ち、モジュールの外部呼び出しは完全に不透明です。Move言語は最も安全で柔軟なスマートコントラクト言語とも呼ばれ、ワンクリックでのチェーン発行プランにおいてカスタマイズ可能なLayer1を提供するのにより多くのスペースを提供します。

2）DAG構造に基づいています。StarStackではDAG構造が導入され、独自の革新によりFlexiDAGが登場し、PoWコンセンサスメカニズムがアップグレードされ、ブロック生成時間、難易度、報酬を動的に調整します。FlexiDAGによってブロック生成速度が向上し、取引確認時間が短縮され、ネットワーク性能とシステム効率が大幅に向上します。さらに、重要なパラメータはオンチェーンガバナンスメカニズムを通じて動的に調整できるため、システムはより適応性と柔軟性を持つことができます。

3）高性能ネットワークの並列化。StarStackでは、高性能のマルチスレッドメモリ計算エンジンであるTurboSTMを導入し、スマートコントラクトの実行方法を根本的に変えました。TurboSTMは多バージョン同時制御（MVCC）と楽観的ロックを使用して、同期データの読み取りとタイムリーな更新を実現し、実行ボトルネックを大幅に軽減し、取引スループットを向上させました。これにより、ネットワーク性能は質的に飛躍し、公式のテスト環境データによれば、最高TPSは130,000に達することができます。この数値は業界のパブリックチェーンの天井に達しています。

4）Moveエコシステムの主流アプリケーションとの互換性。StarcoinはMove V7バージョンのアップグレードを通じて、Moveエコシステムアプリケーションの完全な互換性を実現し、開発者はコードを書き直すことなく、dAppを簡単に移行およびデプロイできます。簡単に言えば、Starcoinが発行したLayer1を介して、Moveエコシステム内のほとんどのアプリケーションに互換性があり、たとえばAptosで開発されたアプリケーションは、元のコードを変更することなく新しいLayer1に簡単に移行できます。

3. 概要

現在、チェーン発行技術は非常に成熟しており、以前のパブリックチェーン開発が直面していた困難もほぼ解決され、パブリックチェーン開発はもはや複雑で挑戦的な作業ではなくなり、成熟したフレームワークを通じてブロックチェーンの構築が簡単かつ効率的になりました。

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