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プロトコルレベルのメタトランザクションの実現
Mantle Network では、ユーザーがネイティブトークンの$MNTを支払うことなくブロックチェーンとやりとりできるようにするためのメタトランザクションをプロトコルレベルでサポートしています。
これは、既存のアカウント抽象化ソリューションのBiconomyやEtherspotと異なり、ユーザーが事前にトークンを用意する必要がなく、ユーザーコストを削減します。同様に、GSNやDefenderのようなコントラクトベースのソリューションとも異なり、リレイヤーによる追加の技術的な対応を不要とし、あらゆる場面でガス代ゼロのトランザクションを実現します。
MantleDAは、EigenLayerと共同構築したデータ可用性レイヤーです。EigenDAの技術が使用されており、Ethereumのセキュリティを継承しています。MantleDAは、将来的にEigenDAに移行されます。2024年11月現在、主要なロールアップではEIP-4844が採用されています。しかし、これにはブロックサイズの制限があるため、パフォーマンスの影響が出る可能性があります。MantleDAではそのような制限を受けないため、高いパフォーマンスでデータを記録することができます。
Читать полностью…ステートルートとは、ブロックチェーンの現在の状態を簡潔に表現したハッシュ値のことです。巨大なデータベースであるブロックチェーンの全体を毎回チェックする代わりに、このステートルートを使うことで効率的に状態を検証できます。
わかりやすい例え:
図書館の蔵書を想像してみてください。各本がブロックチェーンのデータ一つ一つだとします。すべての本の内容をいちいち確認するのは大変ですよね。そこで、図書館の司書がすべての本のタイトルと配置場所を記録したリスト(目録)を作成し、そのリストのハッシュ値を計算します。このハッシュ値が「ステートルート」に相当します。
誰かが本を移動したり、新しい本を追加した場合、リストの内容も変わり、ハッシュ値(ステートルート)も変わります。つまり、ステートルートを見るだけで、図書館の蔵書(ブロックチェーンの状態)に変更があったかどうかがすぐに分かります。
技術的な説明:
ブロックチェーンは、キーとバリューのペアでデータを保存する巨大なデータベースと考えることができます。例えば、あるアカウントの残高は、「アカウントアドレス(キー)」と「残高(バリュー)」のペアで保存されます。
ステートルートは、このデータベース全体を「マークルツリー」と呼ばれる特殊なデータ構造で表現し、そのルート(最上位のノード)のハッシュ値として計算されます。マークルツリーは、データを階層的にハッシュ化していくことで、効率的な検証を可能にします。
ステートルートの役割:
状態の検証: ステートルートを使うことで、ブロックチェーン全体のデータをチェックすることなく、特定のデータが正しいかどうかを検証できます。
データの整合性確認: ステートルートが変わっていなければ、ブロックチェーンの状態が変更されていないことを確認できます。
効率的な同期: 新しいノードがブロックチェーンに接続する際、ステートルートを使うことで効率的に現在の状態を取得できます。
まとめ:
ステートルートは、ブロックチェーンの状態を簡潔に表現したハッシュ値で、状態の検証やデータの整合性確認に利用されます。膨大なデータを持つブロックチェーンを効率的に管理するために不可欠な要素です。
Mantle Network は、モジュラー構成を採用しています。ユーザーが送信したトランザクションはRPCノードを通じ、Mantle Network の実行レイヤーで実行されます。実行レイヤーのシーケンサーは、データをデータ可用性レイヤーのMantleDAに、ステートルートをEthereumに送信します。
MantleDAは、EigenLayerと共同構築したデータ可用性レイヤーです。EigenDAの技術が使用されており、Ethereumのセキュリティを継承しています。MantleDAは、将来的にEigenDAに移行されます。2024年11月現在、主要なロールアップではEIP-4844が採用されています。しかし、これにはブロックサイズの制限があるため、パフォーマンスの影響が出る可能性があります。MantleDAではそのような制限を受けないため、高いパフォーマンスでデータを記録することができます。
Mantle Networkのトランザクションプールのプライベート化は、MEVを完全に防ぐというよりは、抑制する効果を狙ったものです。完全に防ぐのは難しいですが、プライベート化によってMEVを引き起こすいくつかの主要な要因を軽減できます。
MEVとは何か、そしてなぜプライベート化が有効か?
MEVは、マイナーやバリデーターがトランザクションの順序や内容を操作することで、追加の利益を得ることを指します。パブリックなトランザクションプールでは、誰でもトランザクションの内容や順番を見ることができるため、MEVを狙った攻撃が容易になります。
Mantle Networkのプライベートトランザクションプールでは、トランザクションの詳細が一般に公開されません。これにより、以下のMEV攻撃を抑制する効果が期待できます。
フロントランニング: 他人のトランザクションを見て、より高いガス価格を設定して自分のトランザクションを先に実行させる攻撃。プライベート化により、他人のトランザクションが見えなくなるため、フロントランニングが難しくなります。
サンドイッチ攻撃: ターゲットのトランザクションの前後に自分のトランザクションを挿入し、価格操作などで利益を得る攻撃。プライベート化により、ターゲットのトランザクションを特定しにくくなるため、サンドイッチ攻撃も困難になります。
なぜ完全に防げないのか?
プライベート化は有効な手段ですが、MEVを完全に防ぐことは難しいです。理由は以下のとおりです。
バリデーターの内部情報: バリデーター自身はプライベートトランザクションプール内の情報にアクセスできます。悪意のあるバリデーターは、この情報を利用してMEVを狙う可能性があります。
推測や統計的分析: トランザクションプールの内容は見えなくても、ネットワークの状況や過去のデータから、ある程度の推測をすることは可能です。高度な統計的手法を用いれば、MEVの機会を特定できる可能性があります。
その他のMEV戦略: フロントランニングやサンドイッチ攻撃以外にも、バックランニングやタイムバンド攻撃など、様々なMEV戦略が存在します。プライベート化だけでは、これらの攻撃すべてを防ぐことはできません。
結論:
Mantle Networkのトランザクションプールのプライベート化は、MEVを完全に防ぐものではありませんが、主要な攻撃ベクトルを抑制し、より公平な取引環境を実現するための重要な一歩です。ただし、MEVは複雑な問題であり、プライベート化以外の対策も併用することで、より効果的に抑制することが重要です。
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Читать полностью…MNTトークン
Mantle Network では、ユーティリティトークンとして$MNTを利用します。
MNTトークンの用途
ガバナンス
Mantle Network におけるガス料金
エコシステム成長のための資金(トレジャリー)
MNTトークンの配布
もともとBitDAOとしてスタートしたMantleは、$MNTの初期配布をMantleジェネシス提案BIP-21とMNT-22によって決定しました。その結果、以下の初期配布内訳となりました(2023年7月7日)。
MEVの影響を抑制
Mantle Network では、トランザクションがブロックに含まれるまでの一時保管プールとして、Ethereumのmempoolに似たトランザクションプールを採用しています。
トランザクションプールはプライベートに設計されており、MEV (Miner Extractable Value) の影響が抑制されます。例えば、MEV抽出の代表例として知られているサンドイッチ攻撃は、Mantle上では行うことができません。このように、Mantle Network では公平な取引環境を実現することができます。
素晴らしい例えですね!まさにその通りです。ステートルートは、ブロックチェーンの「ふっかつの呪文」のようなものと考えることができます。
ドラクエのふっかつの呪文: ゲームの進行状況(レベル、装備、アイテムなど)を短い文字列で表現したもの。この呪文を入力することで、ゲームの状態を復元できます。
ブロックチェーンのステートルート: ブロックチェーンの現在の状態(アカウントの残高、スマートコントラクトの状態など)を短いハッシュ値で表現したもの。このステートルートを利用することで、ブロックチェーンの状態を検証したり、同期したりできます。
どちらも、複雑な状態をコンパクトに表現し、必要なときに復元したり、検証したりするために使われます。
異なる点を挙げるとしいて言えば、
情報の量: ふっかつの呪文はゲームの状態全体を表現しますが、ステートルートはブロックチェーンの「ある時点」の状態を表します。ブロックチェーンは常に更新されるため、ステートルートもブロックごとに更新されます。
目的: ふっかつの呪文はゲームの状態を保存・復元するためのもので、ステートルートは状態の検証と効率的な同期を目的としています。
安全性: ステートルートは暗号学的ハッシュ関数に基づいており、改ざんを検知できます。ふっかつの呪文は、必ずしもそのような安全性を備えているわけではありません。
しかし、複雑な状態を短い文字列で表現し、それを利用して状態を復元したり検証したりするという点で、両者は非常に似ています。ドラクエのふっかつの呪文を理解している人であれば、ステートルートの概念も理解しやすいでしょう。
Mantle Networkのアーキテクチャと、シーケンサーの役割について解説します。
Mantle Networkのモジュラー構成
Mantle Networkは、以下のモジュールで構成されています。
実行レイヤー: トランザクションを実行し、スマートコントラクトの状態を更新する役割を担います。
データ可用性レイヤー (MantleDA): トランザクションデータの保管と提供を行います。EigenLayerの技術に基づいて構築されており、将来的にはEigenDAに移行予定です。
決済レイヤー: イーサリアムが担います。ステートルートを記録し、最終的なファイナリティを提供します。
合意形成レイヤー: どのトランザクションをどの順番で処理するかを決定します。Mantle Networkでは、実行レイヤーの一部としてシーケンサーがこれを行います。
シーケンサーの役割
シーケンサーは、Mantle Networkの実行レイヤーにおいて、以下の重要な役割を担います。
トランザクションの順序付け: メムプール(トランザクションプール)からトランザクションを受け取り、実行する順番を決定します。この順序は、スマートコントラクトの実行結果に影響を与えるため、非常に重要です。
トランザクションの実行: 順序付けられたトランザクションを実行し、スマートコントラクトの状態を更新します。
データ可用性レイヤーへのデータ送信: 実行されたトランザクションデータをMantleDAに送信します。これにより、誰でもトランザクションデータにアクセスして検証できるようになります。
ステートルートの生成とイーサリアムへの送信: 実行結果に基づいてステートルート(スマートコントラクトの状態の要約)を生成し、イーサリアムに送信します。これにより、トランザクションのファイナリティが確保されます。
シーケンサーとMEV
シーケンサーはトランザクションの順序を決定できるため、MEV(Miner Extractable Value)を引き出す可能性があります。Mantle Networkでは、トランザクションプールのプライベート化やメタトランザクションのサポートなど、MEVを抑制するための対策も講じられています。
MantleDAの利点
MantleDAは、EIP-4844を採用している他のロールアップと比較して、以下の利点があります。
ブロックサイズの制限がない: EIP-4844ではブロッブに書き込めるデータ量に制限がありますが、MantleDAではその制限を受けません。
高いパフォーマンス: ブロックサイズの制限がないため、大量のデータを効率的に記録できます。
まとめ
Mantle Networkのシーケンサーは、トランザクションの順序付けと実行、データ可用性レイヤーへのデータ送信、ステートルートの生成とイーサリアムへの送信など、重要な役割を担っています。MantleDAと組み合わせることで、高いパフォーマンスとセキュリティを実現しています。
メタトランザクションとは、ユーザーの代わりに第三者がトランザクション手数料(ガス代)を支払う仕組みです。ユーザーはガス代を気にせず、ブロックチェーン上のDAppsなどを利用できるようになります。
通常のトランザクションの問題点:
ガス代の負担: イーサリアムなどのブロックチェーンでは、トランザクションを送信する際にガス代を支払う必要があります。これはDAppsの利用を妨げる障壁となる可能性があります。特に、初めてブロックチェーンを使うユーザーにとっては、ガス代の概念やウォレットへの入金などが複雑で分かりにくい場合があります。
UXの低下: ガス代を支払うには、ウォレットに暗号資産を持っている必要があります。持っていない場合は、取引所で購入し、ウォレットに送金する必要があります。これはユーザー体験を低下させる要因となります。
メタトランザクションの仕組み:
ユーザーがトランザクションを署名: ユーザーはガス代を支払わずにトランザクションに署名します。
リレイヤーがトランザクションを代行送信: ユーザーの署名済みトランザクションは、「リレイヤー」と呼ばれる第三者に送信されます。
リレイヤーがガス代を支払い、トランザクションをブロックチェーンに送信: リレイヤーはユーザーの代わりにガス代を支払い、トランザクションをブロックチェーンに送信します。
スマートコントラクトがユーザーの署名を検証: ブロックチェーン上のスマートコントラクトは、ユーザーの署名を検証し、トランザクションを実行します。
メタトランザクションのメリット:
ガスレスなユーザー体験: ユーザーはガス代を支払う必要がなく、シームレスにDAppsを利用できます。
新規ユーザーの参入障壁を軽減: 暗号資産やウォレットを持っていないユーザーでもDAppsを利用できるようになります。
DApp開発者の負担軽減: DApp開発者は、ユーザーのガス代を負担する仕組みを独自に実装する必要がなくなります。
メタトランザクションのデメリット:
リレイヤーへの依存: リレイヤーがダウンしたり、悪意のある行動をとる可能性があります。
コスト: リレイヤーはガス代を負担するため、何らかの形でコストを回収する必要があります。
複雑さ: メタトランザクションの実装は、通常のトランザクションよりも複雑です。
メタトランザクションのユースケース:
ガスレスNFTのミント: ユーザーはガス代を支払わずにNFTを作成できます。
Web3ゲーム: ゲーム内アイテムの売買や取引をガスレスで行えます。
ソーシャルメディア: いいね!やコメントなどのアクションをガスレスで行えます。
メタトランザクションは、ブロックチェーンのユーザビリティを向上させるための重要な技術です。ガス代の問題を解決することで、より多くの人々がブロックチェーン技術の恩恵を受けられるようになります。
トランザクションプールとメムプールは、ほとんどの場合、同じ概念を指すので、実質的には同じと考えて差し支えありません。どちらも、まだブロックに含まれていない、検証待ちのトランザクションを一時的に保管する場所です。
微妙な違いを挙げるとしいて言えば、
メムプール (Mempool): "Memory Pool" の略で、メモリ上に一時的に保存されることからこの名前が付けられています。ノードが受信した、まだブロックに追加されていないトランザクションを保存します。一般的に、ビットコインやイーサリアムなどのパブリックブロックチェーンで広く使われている用語です。
トランザクションプール (Transaction Pool): より一般的な用語で、特定のブロックチェーンに依存しない概念です。メムプールとほぼ同じ意味で使われますが、必ずしもメモリ上に保存されるとは限りません。場合によっては、ディスク上に保存されることもあります。また、プライベートブロックチェーンやパーミッションドブロックチェーンなど、パブリックブロックチェーン以外の文脈でも使われます。
ただし、実際には、どちらの用語を使っても意味は通じるので、あまり厳密に区別する必要はありません。 特に指定がない限り、同じものと考えて問題ないでしょう。