テクニカル拡張性が社会拡張性を生み出します

この記事は、Nick Szaboの「Social Scalability」、Vitalik Buterinの「Weak Subjectivity」、Haseeb Qureshiの「Why Decentralization Is Not As Important As You Think」という記事を知っていることが前提となっています。

この記事は、Szaboの記事の反論ではありません。

Szaboはこの記事の最後で、social scalabilityを「市場、大企業、政府といった近代的な制度に関わる他人同士の関係を維持するために必要な人的資源の大きな支出を減らし、よりうまく活用するために、計算の効率とスケーラビリティを犠牲にする（より安い計算資源を消費する）」と定義している。

ビットコインキャッシュやビットコインSVに対するビットコインの勝利は、この説を裏付けています。

しかし、Szaboが2017年2月に意味深長なエッセイを書いて以来、暗号のエコシステムは大きく進歩したのです。Szaboは約20年前にスマートコントラクトのアイデアを考えましたが、ここ24か月間でスマートコントラクトの最も有用なアプリケーション（DeFi）を理解することができるようになりました。

DeFiはすべてを変更します。

この記事は、ブロックチェーンの最も重要な機能が、それ自体ではない非主権的な貨幣でないことを想定しています。ブロックチェーンの最も重要な機能はDeFiです。

システムの主な機能を検閲に強く非主権的な貨幣から、金融アプリケーションのための高度な機能で、プログラム可能な開発環境に変えることは、ネットワークレイヤ（例えばgossipvsTurbine）から実行環境まで、テクノロジースタックのすべてのレイヤーに影響を及ぼす場合があります。（例：EVM vs SeaLevel)（SolanaがEthereumとどのように違うかについての概要については、この記事の付録を参照してください。）

ブロックチェーンは、DeFi開発プラットフォームとして時間をかけて設計および管理されるべきです。

予測は力です。

「今後10年間で何が変化するのか」という質問を受けることが非常に多いです。そして、これは非常に興味深い質問であり、非常によくある質問です。「今後10年間で何が変化しないのか」という質問を受けることはありません。そして、その2つ目の質問は、時間が安定しているもので、ビジネス戦略を構築できるため、実際にはこの2つのうち、より重要なこととなります。小売業では、顧客が低価格を求めていることが分かっていますし、それは10年後も同じだと思います。迅速な配達を求めており、膨大な選択肢を求めています。10年後に、「Jeff、私はAmazonが好きです、ただ価格がもう少し高ければ良いのに」または、「私はAmazonが好きです、ただもう少し配達をゆっくりして欲しい」というお客様が現れる将来は想像できません。」ありえません。これらのようなものに尽力し、それらのものを回転させて、今日のエネルギーが、10年後にも顧客の配当として還元されることを知っています。長期的に見ても、正しいと知っているものがあれば、多くのエネルギーをそれに投入することができます。」

— Jeff Bezos, 創設者 & CEO, Amazon

Coinbaseは、約5000万ユーザーが登録しています。Robinhoodもそうです。米国の主要な銀行の大半もそうです。

Coinbaseの戦略的要請を、できる限り速く、ユーザーの100%をDeFiに移行し、規制環境がこれをサポートすると仮定します。Coinbaseは、現在ではどのようにEthereumでこれを実行していますか。

これは今のところ回答できない質問です。技術的に不可能なわけではありません。それは非常に可能かもしれません。しかし、今日、この質問に答える人や組織は、世界中に一人もいません。なぜでしょうか。

Ethereumがどのようにスケーリングするか、実際に誰も知りません。簡単な例として、Vitalikは短期中期的に、楽観的なロールアップが、最良のスケーリングソリューションであり、長期的では、zk-rollupが支配的になると考えています。この遷移はいつ、どのように起こりますか。どのようなインフラを（再）構築する必要がありますか。これらの様々なロールアップ間の資本流動性と、スマートコントラクト開発者、ウォレット、ユーザー、流動性プロバイダ、フィアットなどに対する影響はどのようなものでしょうか。

さらに、どのスケーリングソリューションが重要になっても、そのスケーリングソリューション（例えば、単一のOptimismなロールアップ）の単一的なインスタンス化がある可能性は低いです。Ethereumスケーリングの将来は、多様化することになります。

長期的には、これはEthereumにとって良いことです。各種スケーリングソリューションには、いくつかのトレードオフが含まれ、どのトレードオフが最適なのか、そのスケーリングソリューションをどのように組み合わせることが最良なのかは明らかではありません。そのため、長期的にEthereumエコシステムにとって最もよいことは、多くのスケーリングソリューションを試して、どのアプリケーションにどれが最適なのかを把握し、ブリッジや他の相互運用ソリューションとレイテンシー問題を把握することです。

スケーリングソリューションを構築するチームは、すべて資金調達、出荷、顧客をオンボードすることができます。誰もすぐに諦めることはありません。

Coinbaseは、5000万ユーザー以上のユーザーをDeFiにどのようにオンボードするのでしょうか。

そのスケールでは、最も重要なことは確実に最適化にすることです。そのような規模の企業であれば、現在も、そして可能な限り遠い将来も確実性が要求されます。

そのスケールで組織が単純に間違ったテックスタックにかけることはできません。間違っている機会コストと、後に移行/ブリッジを必要とする明確なコストは大規模なものです。

この質問に答えられる、または今後24か月でこの質問に答えることができるようになるブロックチェーンプロトコルはSolanaであると主張します。

ロールアップベースのスケーリングソリューションは、すべてが上記の問題を対象にしています。シャーディングも同様です。多くの有能チーム（Cosmos、Polkadot、Avalancheなど）から何十億も研究開発が行われても、シャーディングシステムは実際に意味のあるスケールで機能しません。（ほとんどは本番環境においても全く機能しません）たとえプルーフオブコンセプトのスケールで機能したとしても、多くの緊急的な問題が管理されなければなりません（例えば、失敗したクロスシャード取引、取引所の統合など）

シャーディングやロールアップによるスケーリングがうまく機能しないと言っているのではありません。どちらのソリューション も、最終的にはそうなると、実はそれなりに楽観視しています。しかし、これらのスケーリング戦略は現在本当に機能していませんが、多くの二次的および三次的な問題が生じるため、それらに取り組むことになります。スケーラビリティに関する確実性を要求する公正な組織が、Ethereumをスケーリングする多くのコンポーネントが存在するため、今後24か月で今後も必要な確実性を得ることは困難なことです。

FragmentationのSocial Scalabilityコスト

上記の確実性の欠如を超えて、シャードやロールアップ間でアプリケーションを断片化することで、単一のシャードシステムでは存在しない明確な社会的調整コストが生み出されます。数例：

1. ブロック時間と計算スループットは、レイヤ1と様々なレイヤ2の間で異なります。これは、リスクを管理するすべてのDeFiプロトコル（Uniswap/Sushiswap以外のほとんどすべての主要なプリミティブを含む）でどのように管理するかという直接的な意味があります。DeFiチームは、多くのレイヤ1と2Sにコントラクトを展開することにすでにコミットしています。しかし、各実行環境には、独自のリスクパラメータが必要です。これにより、各プロトコルのコミュニティで必要な社会的調整が増え、開発速度が遅くなります。
2. 楽観的なロールアップ（ORUs）からの撤退は、長い時間がかかります。市場メーカーがロールアップとレイヤ1S間の流動性をブリッジする可能性が広く予想されています。しかし、これまでの実装の詳細は複雑なものです。プロトコルのフロントエンドはこれを自然に提供するべきなのでしょうか。もしその場合、特定の市場メーカー（Citadel SecuritiesがPFOFでどのようにRobinhoodで契約するかなど）と「契約する」するべきなのでしょうか。それとも、フロントエンドがこれをユーザーに任せ把握させるべきなのでしょうか。ユーザーが1つのORUから別へ移動したい場合は、ユーザーがこれをどのようにアプリケーションに伝え、レイヤ1に引き出すのではなく、ConnextやThorchainを使用できるようにするのでしょうか。
3. Metamaskユーザー（ほとんどの場合、パワーユーザー）にとって、ユーザーがこの複雑性を独自に管理することは合理的かもしれません。しかし、ExodusやArgentのようなこれらの複雑性の抽象化を試みるキュレーションされたウォレットにとって、ウォレットチームはこれらの問題を管理するにはどの程度多くの開発時間を使うのでしょうか。実際の新機能の開発はどの程度行われますか。市場メーカーがその特定のブリッジ/セグメントで流動性を提供するのも、何らかの理由で停止したからなのでしょうか。どのようなバックアップオプションがありますか。
4. 開発者ツーリングを新しいデータ構造（ORU、ZKRのZk出力の非処理されていないトランザクション）に対処するために更新する必要があります。インデックス作成とクエリレイヤが深刻なアップグレードを実装する必要があり、アプリケーション開発者が新しいデータ構造に対処するためにサブグラフを書き換える必要が発生する可能性があります（例えば、EVMサブグラフをStarkwareのCairoにマッピングすることは不可能）開発者は、さまざまなスケーリングソリューションで膨大な数のアプリケーションの書き換えを余儀なくされています。

DevExは、シャーディングやロールアップが普及すると、DevExは意図を持ってより課題が増加します。いずれも解決できない問題ではありませんが、開発のスピードは落ち、こうした配管の問題を処理したくない多くの開発者を苛立たせることになります。

予測可能、ボーリングスケーリング

Solanaは、600以上のノードのグローバルネットワークで、1秒あたり5万トランザクションの持続可能な割合をサポートしています。しかし、最も重要なのは、Solanaは、無期限にスケーリングする予測可能なパスを提供します。GPUでトランザクションを自然に並行して実行するため、GPUが提供する並列処理で大きな利益を活用することができます。

Mooreの法則は、過去50年間で最も重要な経済力である可能性があります。しかし、今日では一種のシャムです。

約10～15年前にMooreの法則は、シングルスレッド計算の機能を停止しました。時計速度で熱発生が一線上がるため、停止しました。そのため、ファン付きデバイス（デスクトップやノートPC）が約3.5～4GHz、ファンレスデバイス（電話やタブレット）で1.5-2.0GHzでストールされています。過去10年間で、さまざまな最適化によってシングルスレッド性能は向上してきましたが、シングルスレッド性能は18～24ヶ月ごとに2倍になっているわけではありません。

過去10年間からの計算利益のほとんどは、チップ特化（FPGAとASIC）および並列化から取得しています。最新のデスクトップグラフィックカードは、4,000以上のコアを持っています。カードあたりのコア数は、過去10年間でMooreの法則との整合性により増加し、コアカウントを増加させることは、時計速度を増加するほどに熱生成に影響を与えないため、継続が期待されています。

Solanaは、SeaLevel実行時間を介してシャード内並列性を自然にサポートする唯一のブロックチェーンです。SeaLevelは、GPUで自然に取引を実行します。Nvidiaが8,000コアで12～24か月で新しいGPUをリリースすると、Solanaネットワークの計算帯域幅はおよそ2倍になります。

開発者は知ることも、気にすることも、行のコードを変更することも必要ありません。

これは予測可能性です。コードを書き、それが永続的に機能する可能性があることを知り、コードが今日よりも明日低コストで実行されることを知ることです。

計算のスケーリングにおける主な物理的制限は、熱放散です。Solanaは、物理的な限界でスケーリングします。

分散化と貧弱な主観性を定量化

表面的には、Solanaプロトコルは十分に分散化されていないと考えております。この主張を定量化するわけではありませんが、繰り返し行います。定量化できるものを定量化します。

まずは、ハードウェアコスト：

• ビットコインは、25ドルのRaspberry Piで実行され、柔軟なインターネット接続だけが必要となります。
• Ethereumは500ドルのノートパソコンで実行することを目的としており（この主張は現在のガス限界を考慮）、ブロードバンド接続が必要です。
• Solanaは、約3,500サーバーで実行され、ギガビット接続を想定しています。

最後の主要な考慮事項はステートサイズです。5万TPSと何十億ものユーザーで、Solanaのステートサイズは膨れ上がります。これは全く問題ありません。なぜでしょうか？1）Solanaは、アップグレード可能なストレージ（アップグレードできないノートパソコンではない）で実行する2）NVMe SSDは、RAID0を通じて読み込みと書き込みパフォーマンスをスケールする3マルチテラバイトNVMeSSDは300ドル未満です。スケーリングステートストレージのコストとロジスティクスは些細なものです。

この記事にこれが含まれており、私がこれまで記載したすべてを理解できれば、50%以上の可能性で、2,000ドル以上のMacbook Proを使っています。この現実を考えると、世界50～100万人の開発者がハイエンドマシンに優れていることを考えると、500〜1000ドルのハードウェアに最適化することが最適なのかどうか、懐疑的になってしまいます。500～1,000ドルの価格ポイントについて特別なこととはなんでしょうか。

ハードウェア要件の上限は何かについて検討することは公正です。開発者がそのようなハードウェアを持っていないため、25,000ドルは高すぎます。任意のハードウェアコストを規定する代わりに、これについて考えるより良い方法は、十分な検閲抵抗を達成するためにノードがどの程度必要なのかを検討します。明らかに「十分な」という言葉は本質的に主観的で、1Mが正しい数であると仮定すると、自然な質問は「1Mのノードに合理的なパスがあるように、世界でギガビット接続を持つ十分な3,500ドルのサーバーが存在しますか。」となります。

ハイエンドのハードウェアを持つ多くのゲーマー、開発者、企業を考えると、その質問への答えがどのようにいいえと答えることは困難です。

ハードウェアコストの問題は孤立して考えることはできません。システムの設計目標のコンテキストで考慮される必要があります。

ブロックチェーンは、最大の検閲抵抗というよりも、最大限にDeFiに最適化されるべきだと主張しました（これは1Mの代わりに100Mまたは1Bノードで最適化するを意味します）25ドルや500ドルのハードウェアで最適化することは、大半の人がノードを最初に実行することができないため、単に必要ありません。ハードウェアコストとプロトコルを最適化することはなぜ困難なのでしょうか。

すべてが貧弱で主観的です。

これは貧弱な主観性と、分散化があなたが考えるほど重要ではないという認識になります。

世界は貧弱で主観的です。それは何を意味するのでしょうか？次の例を考えてみましょう。

最後に高層構造に戻ったとき、アーキテクチャを最初に検証し、主要な契約者にインタビューし、構造が崩壊し、あなたを殺すことはないか確認しますか。

または、飛行機を考えてみましょう。または車。または、あなたの家で考えてみます。

世界中のすべてが、ある程の信頼に基づいています。あらゆる人が、自身が関わるすべてのものの構造的完全性を独自に検証しなければならないとしたら、世界は機能しなくなるでしょう。

逆に、「あるシステムの前提条件を、他の人が十分に検証し、極めて高い確率で安全であることを理解しているから、世の中がうまくいくのだ」とも言えます。

これは貧弱な主観性の基盤となる前提です。ノードを数え、独自のノードを実行していないとしても、十分な他の人や機関がシステムを信頼できるようノードを実行していると合理的に考えることができますか。

現在、Solanaは約600のノードがあり、1年前は約100のノードでした。事実上すべてのブロックチェーンと同様に、この数は時間とともに増えています。エコシステムが成長を続ける限り、ノードカウントが縮小することはありません。Solanaネットワークは、他の主なチェーンと同様に、多くの人がそれを使用し、それに多くの価値を移行するにつれて、自然と時間をかけて分散化します。

これはQureshiが正しい理由であり、分散化はあなたが考えるほど重要ではありません。分散化は検閲抵抗を達成するために重要なことです。その閾値がどこにあるかは（私たちが理由として使用できる十分な反響はありません）明確ではありませんが、実際の閾値自体は重要ではありません。1）曲線の形が実際には逆のS曲線であり、2）ブロックチェーンの分散化を知り、時間とともに検閲抵抗を増加させることが重要です。チェーンが十分なペースで分散化をしている限り、分散化の増加のペースは維持できると考えられます。ユーザーは必要な検閲抵抗を維持することが可能になります。

Credit:Haseeb Qureshi、分散化が重要ではない理由

結論 --

その際、根本的な問題として、「犬とは何か」「尾とは何か」ということがあります。

2009年にビットコインが創設以来の最初の10年間で、検閲に強い非主権的な貨幣が犬であり、他のアプリケーションが尾であることは明らかでした。

しかし、それは変化しています。DeFiが完全に資金を再編することは暗号関係者の間では明らかなことです。私は役割が逆転していると主張します。DeFiは犬であり、非主権的な貨幣は尻尾です

両方とも十分な検閲抵抗が必要ですが、エンジニアリング制約を考えると、DeFiの効用を最大化し、システムの検閲抵抗を最大化することで、基本的なトレードオフがあります。

システムの基本的な設計目標が変化したときは、テックスタックです。DeFiを何十億もの人々にスケーリングするために、スタックのすべてのレイヤは最初の原則から再考する必要があります。

Credits:*この記事のドラフトを検討してくれたHaseに感謝します。*

開示：*Multicoinは、投資活動に関する利益相反を識別し、効果的に管理するために合理的に作られた書面による方針および手順を確立しており、維持、実行しています。Multicoin Capitalは、この記事に挙げられている資産を公開から3日間「No Trade Period（非取引期間）」「No Trade Policy（取引を行わない方針）」を順守しています。出版時には、Multicoin CapitalはSOLとETHでポジションを保有しています。*

Appendix：EthereumとSolanaの簡単な比較

ビットコインとEthereumは、それぞれの設計で多くの前提を生み出しました。特に顕著だったのは、ネットワークレイヤと実行レイヤです。

ネットワークレイヤ

ネットワーレイヤでは、ビットコインとEthereumはゴシッププロトコルを活用しています。ゴシッププロトコルは何ですか。すべてのノードが、他のノードにを無差別に再分岐するプロトコルこれは回復力を最大化する一方で、パフォーマンスを犠牲にすることになります。データを非常に冗長な方法で再ブロードキャストすることは定義的には効率的ではありません。そのため、ハイスループットのDeFiアプリケーションを正しく最適化することはありません。

一方、Solanaは、BitTorrentプロトコルに触発されているTurbineと呼ばれる新しいネットワークプロトコルを発明しました。Turbineは効率を最適化しています。どのように機能するのでしょうか。1MBのブロックを考えてみましょう。ブロック全体を他のノードに送信するのではなく、ノードが10KB（ブロックの1%）をノード#2と#3に転送し、10KBの容量をノード#4と#5などに分岐します。元のノードは別の10KBのパケットをノード#6と#7に分岐して、そのノードは10KBのパケットをノード#8と#9などに再分岐します。これは、データの伝播にレイテンシーを導入するが、ネットワークの全体として絶対的なデータスループットを最大化するのです。さらに、このモデルの美しさはノード数が増加すると、絶対的な帯域幅が同じように維持されます。唯一の劣化は、線状または超状線状を増加させる他のほとんどのシステムとは対照的で、レイテンシーがLog（非常にサブリニア）を増加させます。

実行レイヤ

実行レイヤでは、EVMはシングルスレッドなコンピュータです。あらゆる取引が、並列処理をサポートするために、あらゆる世界的なステートの一部を変更できるため、システムは2つのトランザクションがステートの同じ部分に同時に書き込みをしないようにすることを確認する方法が必要です。EVMはこの問題に対処しないことを選択し、すべてのトランザクションを順番に実行します。

Solanaは、シャード内の同時に処理を試みる唯一のプロトコルです。問題はその方法です。SolanaのランタイムであるSeaLevelは、トランザクションヘッダがトランザクションに触れるステートのすべての部分を指定する必要があります。この情報により、SeaLevelはどの取引が衝突するかを決定し、これをシリアライズします。すべての非重複なトランザクションは並列化され、何千ものGPUコア間で同時に実行することができます。