The Surgeは、イーサリアムが大幅にスケーラビリティを向上させる計画を指し、主にL2ソリューションを通じて実現されます。そして、rollupはこの戦略の重要な構成要素です。rollupを中心にしたロードマップは、シンプルな役割分担を提案しています：イーサリアムL1は強力で分散型の基盤層になることに焦点を当て、L2はエコシステムの拡張を助ける役割を担います。
特定チェーンの支払いリクエスト："チェーン Z で私に X 個の Y タイプのトークンを送ってください"という形式のメッセージを簡単かつ標準化して作成できる必要があります。これには主に2つのアプリケーションシナリオがあります：人と人との間の支払いまたは人と商人サービスとの間の支払い；dApp が資金を要求すること。
イーサリアムアップグレードThe Surge全解:100,000+ TPS目標下の拡張の道
イーサリアム技術アップグレードThe Surge解析
今年10月以来、イーサリアムの共同創設者がイーサリアムプロトコルの未来の可能性に関する一連の記事を発表しました。内容はイーサリアムの発展ロードマップの6つの部分を網羅しています。本記事では、そのシリーズの第2部The Surgeを解読し、イーサリアムの可用性と長期的な発展について重点的に議論します。この段階の技術ロードマップから、イーサリアムがどのようにして巨大な需要（TPSが100,000以上）を処理しつつ、去中心化と安全性を維持するプロトコルに変わるのかを深く理解することができます。
イーサリアムの核心的なビジョン
本質的に、イーサリアムは去中心化インターネットの基盤層となることを目指しています。エーテルは自動実行されるスマートコントラクトコードによって複雑な去中心化アプリケーションをサポートしており、この柔軟性が開発者にDeFi、NFTなどの去中心化アプリケーションを構築するための最適なブロックチェーンとなっています。
しかし、イーサリアムはスケーラビリティの面で限界があります。イーサリアムL1は1秒あたり約15から30件のトランザクションしか処理できず、従来の決済ネットワークとは大きな差があります。これにより、ネットワークが混雑している間のガス代が高騰し、イーサリアムがグローバル規模のインフラストラクチャになる能力が制限されています。これがまさにThe Surgeが重点的に解決しようとしている問題です。
The Surgeの主な目的は次のとおりです。
! イーサリアムプロトコル技術アップグレードの見通し分析(2):サージ
ロールアップを中心とした未来
The Surgeは、イーサリアムが大幅にスケーラビリティを向上させる計画を指し、主にL2ソリューションを通じて実現されます。そして、rollupはこの戦略の重要な構成要素です。rollupを中心にしたロードマップは、シンプルな役割分担を提案しています：イーサリアムL1は強力で分散型の基盤層になることに焦点を当て、L2はエコシステムの拡張を助ける役割を担います。
ロールアップは取引をオフチェーンでパッケージ化し、その後イーサリアムのメインネットに提出します。これにより、安全性と分散性を維持しながら、スループットを大幅に向上させることができます。ロールアップはイーサリアムのスケーラビリティを100,000 TPS以上に引き上げることができます。これは、イーサリアムが分散の精神を損なうことなく、グローバル規模のアプリケーションを処理できるようにする変革的な拡張となります。
rollupを中心にしたロードマップは、長期的なスケーリングソリューションと見なされています。イーサリアム2.0はThe Mergeを通じてPoWからPoSに移行し、エネルギー消費を削減しましたが、rollupは長期的なスケーリングソリューションとして次の重要なマイルストーンと見なされています。
今年、rollupを中心としたロードマップは重要な成果を上げました：EIP-4844 blobsの導入により、イーサリアム L1のデータ帯域幅が大幅に増加し、複数のイーサリアム仮想マシン（EVM）rollupが第一段階に入っています。各L2は独自の内部ルールとロジックを持つシャーディングとして存在し、シャーディングの実現方法の多様性と多元化が現実となりました。
! イーサリアムプロトコル技術アップグレードの見通し分析(2):急増
データの可用性サンプリング (DAS)さらに発展
The Surgeのもう一つの重要な側面はデータ可用性サンプリング (DAS) であり、これはデータの可用性の問題を解決することを目的とした技術です。イーサリアムのような分散型ネットワークでは、すべてのノードがすべてのコンテンツを保存またはダウンロードすることなくデータを検証できることが重要です。
DASは、ノードが完全なデータセットにアクセスすることなくデータを検証できるようにし、スケーラビリティと効率を向上させます。
DASには2つの形式があります：PeerDASと2D DAS。PeerDASは、ロールアップにおける信頼仮定を強化し、より安全にすることが期待されています。2D DASは、blob内でのランダムサンプリングだけでなく、blob間でのランダムサンプリングも行います。KZGコミットメントの線形特性を利用して、新しい仮想blobのセットを介してブロック内のblobセットを拡張し、これらの仮想blobは同じ冗長情報をエンコードします。
DASを活用することで、イーサリアムはより大量のデータを処理できるようになり、より迅速で安価なロールアップを実現し、分散化を損なうことはありません。
将来的にさらに遠い段階では、2D DASの理想的なバージョンを特定し、その安全属性を証明するためにより多くの作業が必要です。
長期現実パスは：
注目すべきは、L1 層で直接拡張実行を決定した場合でも、その選択肢が存在することです。これは、L1 層が大量の TPS を処理しなければならない場合、L1 ブロックが非常に大きくなり、クライアントはその正確性を検証するための効率的な方法を望むため、L1 層で rollup（ZK-EVM や DAS のような）と同じ技術を使用しなければならないからです。
プラズマと他のソリューション
Rollupの他に、早期に提案されたオフチェーンスケーリングソリューションの一つであるPlasmaも別のL2ソリューションです。
プラズマはサブチェーンを作成し、これらのサブチェーンはメインのイーサリアムチェーンとは独立してトランザクションを処理し、定期的にメインネットに要約を提出します。各ブロックについて、オペレーターは各ユーザーにそのユーザーの資産の変化状態を証明するためのメルクルブランチを送信します。ユーザーはメルクルブランチを提供することによって自分の資産を引き出すことができます。重要なのは、このブランチが最新の状態を根とする必要はないということです。
したがって、データの可用性に問題が発生しても、ユーザーは利用可能な最新の状態を抽出することで資産を回復できます。ユーザーが無効なブランチ（例えば、他の人に送信された資産を抽出する、またはオペレーター自身が資産を無から創造する）を提出した場合、チェーン上のチャレンジメカニズムを通じて資産の合法的な帰属を判断できます。
Plasmaの開発はある程度rollupに遅れをとっていますが、それでもイーサリアムのより広範なスケーラビリティツールキットの一部と見なされています。
さらに、rollupや他のL2ソリューションの効率をさらに向上させるために、データ圧縮技術と暗号証明の改善についての議論があります。アイデアは、可能な限り多くのデータを圧縮しつつ、すべての必要な情報がイーサリアムノードによる検証のために依然として利用可能であることを保証することです。これらの技術的改善は、イーサリアムがより高いスループットを実現する過程で重要な役割を果たす可能性が高いです。
初期のプラズマバージョンは支払いユースケースのみを処理でき、効果的にさらなる普及ができませんでした。しかし、各ルートをSNARKで検証することを要求すれば、プラズマははるかに強力になります。そのプロセスは大幅に簡素化でき、オペレーターの不正行為の大部分の可能性が排除されます。同時に、オペレーターが不正を行わない場合、ユーザーは1週間のチャレンジ期間を待つことなく、即座に資金を引き出す新しい道が開かれます。
EVMプラズマチェーンを作成する方法の一つ（唯一の方法ではない）は、ZK-SNARKを使用して並列UTXOツリーを構築し、EVMが行った残高の変化を反映し、歴史の異なる時期に「同じコイン」のユニークなマッピングを定義することです。その上にプラズマ構造を構築することができます。
Plasmaの性能は非常に良いので、これが皆がその安全性の不足を克服するために技術構造を設計する重要な理由です。
! [イーサリアムプロトコル技術アップグレードの見通し分析(2):急増](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-30e25125da0a53f3c3dd8020e245bb54.webp0192837465674839201
Cross-L2 相互運用性の改善
現在、L2エコシステムが直面している主な課題の一つは、L2間の相互運用性が低いことであり、L2エコシステムを使用する感覚を、統一されたイーサリアムエコシステムを使用しているかのように感じさせる方法を改善する必要があります。
L2間の相互運用性の改善には多くのカテゴリーがあります。理論的には、Rollup中心のイーサリアムと実行分割L1は類似しています。現在のイーサリアムL2エコシステムは実際には理想的な状態から以下の問題があります：
特定チェーンのアドレス：アドレスにはチェーン情報（L1、Optimism、Arbitrum......）が含まれている必要があります。これを実現すると、アドレスを送信フィールドに単純に入れることで、L2間の送信プロセスを実行でき、この時ウォレットはバックグラウンドでどのように送信するか（クロスチェーンプロトコルの使用を含む）を自動的に処理できます。
特定チェーンの支払いリクエスト："チェーン Z で私に X 個の Y タイプのトークンを送ってください"という形式のメッセージを簡単かつ標準化して作成できる必要があります。これには主に2つのアプリケーションシナリオがあります：人と人との間の支払いまたは人と商人サービスとの間の支払い；dApp が資金を要求すること。
クロスチェーン交換とガス支払い：クロスチェーン操作を表現するための標準化されたオープンプロトコルが必要です。ERC-7683とRIP-7755はこの分野での試みですが、これら二つの適用範囲はこれら特定のユースケースよりも広いです。
ライトクライアント：ユーザーは、RPCプロバイダーを単に信頼するのではなく、実際に相互作用しているチェーンを検証できるべきです。ERC-3668（CCIP-read）は、この目標を達成するための一つの戦略です。
トークンブリッジの共有理念：すべての L2 が有効性証明のロールアップであり、各スロットがイーサリアムに提出される世界を仮定すると、ネイティブ状態で L2 の資産を別の L2 に移転するには、依然として引き出しと預金が必要であり、これには大量の L1 ガス料金がかかります。
この問題を解決する方法の一つは、共有のミニマルなロールアップを作成することです。その唯一の機能は、各タイプのトークンがどのL2に属し、各トークンがどれだけの残高を持っているかを維持することであり、これらの残高を任意のL2から開始される一連のクロスL2送信操作を通じてまとめて更新できるようにします。これにより、クロスL2送金は、毎回の送金でL1のガス代を支払う必要がなく、また、ERC-7683のような流動性提供者に基づく技術を使用する必要もなくなります。
上の多くの例は、いつ標準化し、どのレイヤーを標準化するかという標準化のジレンマに直面しています。早すぎる標準化は、劣ったソリューションを根付かせる可能性があります。遅すぎる標準化は、不必要な断片化を引き起こす可能性があります。
現在の合意は、特定の状況において、実施が容易な弱い特性の短期的解決策と、数年の時間を要する「最終的な正解」の長期的解決策の両方が存在するということです。これらの課題は単なる技術的な問題ではなく、L2とウォレット、そしてL1の協力を必要とする社会的な問題でもあります（さらには、主にそうかもしれません）。
イーサリアムL1の拡張を続ける
イーサリアムL1自体を拡張し、ますます多くのユースケースを引き続き収容できるようにすることは非常に価値があります。
L1拡張には、単独または並行して実行できる3つの戦略があります。
これらの異なる技術は、それぞれ異なるトレードオフがあります。たとえば、ネイティブロールアップは、通常のロールアップと同じ弱点である、複数のロールアップ間で操作を同期して実行するために単一のトランザクションを送信できないという問題があります。ガス上限を引き上げることは、L1の検証を簡略化することによって得られる他の利点、たとえば検証ノードを運営するユーザーの割合を増やすことや、ソロステーカーの数を増やすことを弱める可能性があります。実装方法によっては、EVM内の特定の操作を安くすることが、EVM全体の複雑さを増す可能性があります。
分散化とセキュリティ
スケーラビリティと分散化のバランスは繰り返し言及されるテーマの一つです。多くのブロックチェーンプロジェクトは、より高いスループットを得るために分散化を犠牲にすることを選択します。たとえば、あるブロックチェーンは毎