イーサリアムライトクライアントHelios：実現する信頼不要のオンチェーンアクセス

最近、Rust言語に基づくイーサリアムライトクライアントHeliosが登場し、完全に信頼を必要としないイーサリアムアクセスを提供することを目的としています。このクライアントは、イーサリアムがPoSに移行した後に促進されたライトクライアントプロトコルを利用し、信頼されていない中央集権的RPCプロバイダーのデータを安全に検証可能なローカルRPCに変換することができます。中央集権的RPCと組み合わせることで、Heliosは完全ノードを実行することなくデータの真実性を検証することができます。

ユーザーがブロックチェーンを使用する主な理由の一つは信頼が不要であり、自分の富とデータを自主管理できることです。しかし、便利さのために、人々はしばしば中央集権的なRPCサーバーを通じてイーサリアムにアクセスします。このような行為には潜在的なリスクがあり、ユーザーはこれらのプロバイダーを信頼する必要があり、クエリ結果の正確性を検証できません。

Heliosクライアントは約2秒で同期を完了し、ストレージを必要とせず、ユーザーは任意のデバイス（スマートフォンやブラウザプラグインを含む）を通じてオンチェーンデータに安全にアクセスできます。これにより、利便性と分散化の両立が難しいという一般的な痛点が解決されました。

中央集権的インフラの潜在的リスク

理論的に、悪意のある中央集権型RPCプロバイダーは罠を設定し、ユーザーが新しいタイプのサンドイッチ攻撃の被害を受ける可能性があります。例えば、分散型取引所で取引を行う際、RPCプロバイダーがスマートコントラクトの正確な見積もりを提供しない場合、ユーザーは不利な交換取引に署名するよう誤導される可能性があります。さらに悪いことに、悪意のあるプロバイダーは取引を秘密裏に保留し、特定のマイナーに直接送信して利益を得る可能性があります。

このリスクを回避するために、経験豊富なユーザーは通常、自分のイーサリアムノードを運営します。しかし、これは大量の時間とリソースを消費する必要があり、ほとんどのユーザーにとっては依然として困難であり、特にモバイルデバイスのユーザーにとってはそうです。

Helios の仕組み

Heliosは、実行層とコンセンサス層で構成されており、2つの層は密接に結合されていて、ユーザーは単一のソフトウェアをインストールして実行するだけで済みます。そのワークフローは以下の通りです：

1. コンセンサス層は、既知のビーコンサインのブロックハッシュを使用して、信頼できないRPCに接続し、検証可能な方法で現在のブロックに同期します。

2. 実行層は検証済みの信標チェーンブロックと信頼されていない実行層RPCを組み合わせて、オンチェーンの状態情報を検証します。例えば、アカウント残高、コントラクトストレージ、トランザクションレシート、スマートコントラクトの呼び出し結果などです。

3. これらのコンポーネントは協調して動作し、ユーザーに完全に信頼を必要としないRPCを提供し、フルノードを運用する必要がありません。

Heliosのアプリケーションの展望

Heliosの軽量な特性により、より多くの人々がさまざまなデバイスから安全にイーサリアムデータにアクセスできるようになります。ユーザーはMetaMaskでHeliosをRPCプロバイダーとして使用することで、信頼を必要とせずにさまざまなDAppにアクセスできます。

さらに、RustのWebAssemblyへのサポートにより、アプリケーション開発者はHeliosをJavascriptアプリケーションに簡単に組み込むことができます。これらの統合は、イーサリアムのセキュリティを向上させ、中央集権的なインフラへの依存を減らします。

今後、HeliosにはP2Pネットワークからライトクライアントデータを直接取得するサポート、欠落しているRPCメソッドの展開、WebAssemblyバージョンの構築、ウォレットソフトウェアへの統合、ネットワークダッシュボードの構築など、さまざまな発展の方向性があります。これらの発展は、イーサリアムエコシステムの安全性とアクセシビリティをさらに強化します。