「ブロックは死んだ。ブロブ万歳」：Ethereumの研究者たちがバリデータのデータ負担を軽減するアップグレードを探る

Ethereumの研究者たちは、ブロックと並行して公開されるblobに実行ペイロードデータを移動させる設計案を模索しています。これは、帯域幅の要求を削減しつつ、より高いスケーラビリティを実現することを目的としています。

Toni Wahrstatter氏や他のEthereum貢献者が共著した最近の研究投稿「Blocks Are Dead. Long Live Blobs」では、今年初めに初めて提案されたドラフト案であるEIP-8142、または「Block-in-Blobs」の概要が述べられています。

この設計は、トランザクションデータをEthereumのEIP-4844アップグレードで導入されたデータフォーマットであるblobに直接エンコードするもので、バリデータが完全な実行ペイロードをダウンロードし再実行する必要をなくします。

研究者によれば、このアイデアはEthereumのアーキテクチャのボトルネックを解消することを目的としています。

ブロックサイズの拡大とガスリミットの増加は、バリデータがより多くのデータセットをダウンロードし検証しなければならないことにつながっています。これにより帯域幅への負担が増し、スケーラビリティが制限されます。

2024年3月、blobはDencunアップグレードにおけるEthereumのデータ可用性ロードマップの一部として導入されました。

EIP-4844（プロトダンクシャーディングとも呼ばれる）を通じて提供されるblobは、標準的なトランザクションcalldataよりも大きなデータチャンクを効率的に運ぶよう設計されています。

すべてのトランザクション詳細を直接オンチェーンに保存し、バリデータがそのデータを処理することを要求するのではなく、blobはデータを暗号学的にコミットし、ネットワーク全体で完全な複製をせずに検証できるようにします。

Block-in-Blobs

EIP-8142はそのアイデアをさらに発展させます。

blobを補助的なデータレイヤーとして扱うのではなく、この提案はEthereumの標準RLPフォーマットで既にエンコードされているコアの実行ペイロードデータをblobそのものに移動させます。

バリデータはこれらのblobへの暗号学的コミットメントを検証し、時間の経過とともにデータ可用性サンプリングに依存します。これにより、データ全体をダウンロードしなくても、データセット全体が存在するかを小さな部分で検証できます。

この変更は、将来的にzkEVMシステムが実行検証を担うようなシナリオで特に重要になると言えます。

Zero-knowledge proofは、トランザクションが正しく処理されたことを確認できるため、バリデータがすべてのトランザクションを再実行する必要がなくなります。

しかし、それだけではトランザクションデータが実際に利用可能であることは保証されません。「zkEVM下では、バリデータはトランザクションそのものではなくproofを検証します」とWahrstatter氏は書いています。彼はまた、個別の仕組みがなければ、データが非公開のままでもコンセンサスチェックには合格する可能性があると指摘しています。

Block-in-Blobsは、そのギャップを埋めることを目的としています。

トランザクションデータを暗号学的にコミットしたblobに埋め込むことで、可用性を暗示的ではなく明示的にし、バリデータは完全にダウンロードせずにデータの一部サンプルで安全性を保ちつつ検証できます。

またEthereumのデータ管理方法に関して、より広範な影響ももたらします。

現在、Ethereumは実行ガスとblobデータ利用料を分離しています。しかし新しいモデルでは、両方を単一の「データガス」システムに統合できるかもしれません。研究者は、これが全てのデータ可用性の形態でコストを統一し、重複的な制限を避けられると述べています。

BiconomyのERC-8211

別途、トランザクション自体の構造と実行の改善も進められています。

BiconomyはEthereum FoundationのUXトラックと連携し、トランザクションをプログラム可能なワークフローとする標準、ERC-8211を提案しました。

署名の時点でパラメータを固定するのではなく、ERC-8211はトランザクションがリアルタイムでオンチェーンデータを取得し、条件を検証し、一つの署名で複数のステップを連続して実行できるようにします。その狙いは、失敗したトランザクションを減らし、より複雑でエージェント主導のDeFiプロトコル間インタラクションを可能にすることにありますと、BiconomyのXでのスレッドで説明されています。

これら両方の動きは、Ethereumエコシステム全体に広がる実験の波の一部です。研究者は、昨年のダブルハードフォークの展開以降、10年末まで続く複数年のアップグレードパスを示しています。