ヴィタリック・ブテリン氏、イーサリアムのスケーリングはビットコインのUtreexoから学べると指摘
重要ポイント
- •ヴィタリック・ブテリン氏は8月16日のXへの投稿で、イーサリアムがビットコインのUtreexoのアイデアを応用できると示唆した。Utreexoは2019年にタデウス・ドライジャ氏が提案したもので、ノードがUTXOセット全体を保持する代わりに、インクルージョン証明を通じて出力を検証できるようにする。
- •イーサリアム研究員トニー・ヴァールステッター氏によるネイティブUTXOの提案は、シンプルな支払いにおいて恒久的な状態使用量を約99.8%削減できる可能性があり、10億件あたりのストレージを約300 MBと推定している。同等のアカウントモデルでは100 GBから150 GBとなる。
- •ネイティブUTXOのアイデアは、EIP-8141のプログラム可能なトランザクションフレームに依存する研究段階の設計であり、2027年に予定されているイーサリアムのHegotáアップグレードには現時点で組み込まれていない。
- •ブテリン氏は別に、イーサリアムのメモリプール向けに再帰的STARKを提案した。これは帯域幅に焦点を当てたアプローチで、約128 kBの証明を使用し、8つのピアと500ミリ秒の集約間隔の場合、ノードあたり毎秒約2 MBの追加帯域幅がかかると同氏は推定した。
- •ブテリン氏は、UTXO型の状態、動的な状態、中間的なモデルをサポートすることで、分散性と検閲耐性を保ちながらイーサリアムのアクティビティの大半をスケールできると主張した。
イーサリアムの共同創設者であるヴィタリック・ブテリン氏は、イーサリアムのスケーリング研究が、ブロックチェーンの完全な状態を保存する必要性を減らすシステムであるビットコインの「Utreexo」からアイデアを借りられると述べている。8月16日のXへの投稿でブテリン氏は、関連するアイデアを開拓したビットコイン開発者に功績を認め、イーサリアムで提案されているアプローチについて、ネットワークアクティビティの種類に応じたUTXO型状態と動的状態の組み合わせであると説明した。
この議論の背景には2つの研究の流れがある。1つはネイティブUTXOで、シンプルな支払いアクティビティにおいてイーサリアムの恒久的な状態使用量を約99.8%削減できる可能性がある。もう1つは帯域幅の需要を対象とする再帰的STARKである。ネイティブUTXOは依然として研究提案の段階であり、ロードマップの目標ではない。
ブテリン氏、イーサリアムのスケーリングにUtreexoを提示
ブテリン氏は、イーサリアムはUTXO型の状態、動的な状態、そしてその中間にあたるモデルをサポートすべきだと述べた。UTXO（未使用トランザクション出力）は、ビットコインが所有権を追跡するために使う会計モデルであり、一方でイーサリアムはアカウントベースのモデルを使用している。同氏の見解では、このアプローチによって、分散性、ノード運用、検閲耐性を犠牲にすることなく、イーサリアムのアクティビティの大半をスケールできるという。
Utreexoは、ビットコイン開発者のタデウス・ドライジャ氏が2019年に提案したもので、ビットコインのUTXOセットに対してコンパクトな暗号学的アキュムレータを使用する。ノードは、セット全体をローカルに保存する代わりに、インクルージョン証明を通じてトランザクション出力を検証できる。
このモデルはストレージの圧力に対処するものだが、イーサリアムはより広範な状態の問題に直面している。イーサリアムのアカウントベースのシステムは、スマートコントラクトの残高、コード、アプリケーションデータも保存しており、フルノードはその状態を利用可能な状態に保つ必要がある。そのため、増大するストレージ要件は、ノードを運用しチェーンを独立して検証する上で、繰り返し現れる圧力要因となっている。このため、ネイティブUTXOのアイデアは、ノードが保存しなければならないものを抑えることを目的としたイーサリアム研究の長い系譜に加わるものであり、この系譜には、ノードが完全な状態を保持せずにブロックを検証できるようにすることを意図した、ステートレス性とVerkleツリーに関する長年の研究も含まれる。
イーサリアムの提案、ネイティブUTXOを追加
イーサリアム研究員のトニー・ヴァールステッター氏は、シンプルな支払いアクティビティ向けにネイティブUTXOを提案している。この提案では、イーサリアムのアカウントモデルを維持しつつ、永続的な状態をほとんど必要としないトランザクション向けにUTXO型の支払いを追加する。
提案によれば、ネイティブUTXOによって恒久的な状態使用量を約99.8%削減できる可能性があるという。同提案では、10億件あたりのストレージを約300 MBと推定しており、同等のアカウントモデルでは100 GBから150 GBとなるのと対比的である。
ただし、この提案は依然として研究段階の設計である。検証、ガス支払い、実行のためのプログラム可能なトランザクションフレームを導入するEIP-8141に依存している。
再帰的STARK、ネットワーク帯域幅を狙う
ブテリン氏はまた、ブロックに組み込まれる前に保留中のトランザクションが待機する場所であるイーサリアムのメモリプール（mempool）向けに、再帰的STARKを提案している。1月に行われた同氏の研究では約128 kBの証明を想定し、再帰的集約を使って妥当性証明を組み合わせることで、ノードが各トランザクションを個別に再実行することなく保留中のアクティビティを確認できるようにしている。
UTXOの提案とは異なり、このモデルは恒久的な状態ストレージではなく帯域幅を対象としている。8つのピアと500ミリ秒の集約間隔の場合、ブテリン氏は追加の帯域幅をノードあたり毎秒約2 MBと推定した。
コミュニティからの反応では、再帰的STARKとネイティブUTXOを組み合わせれば、非常に大きなトランザクション量を支えられる可能性があると指摘された。しかしこれはあくまで外挿であり、イーサリアムのスループット目標ではない。
イーサリアムのロードマップでは、2026年後半のGlamsterdamに続き、2027年にHegotáが予定されている。ネイティブUTXOは現時点でHegotáには組み込まれていないが、EIP-8141が導入するプログラム可能なトランザクションフレームの設計であるFrame Transactionsは引き続き検討中である。ネイティブUTXOのアイデアにとって注目すべき実用的なシグナルは、この依存関係が研究段階から予定されたアップグレードへと進むかどうかである。
