ブロックチェーンのスケーラビリティに関するVitalik Buterinの層別理解

なぜブロックチェーンのいくつかの側面は他よりも拡張しやすいのか？Ethereumの共同創設者であるVitalik Buterinは明確な回答を提供している：難易度の階層を提案し、基本的なコンポーネントは非常に異なる複雑さの度合いを持つと示す。層別の理解は、すべてのスケーラビリティの課題が同じではないことを明らかにし、この区別は将来の拡張戦略を理解する上で重要である。

Odailyが共有した分析によると、Buterinはブロックチェーンのコンポーネントを最も簡単なものから最も複雑なものへと分類している：計算、データ、状態。この階層は恣意的ではなく、各レベルに固有の技術的制約を反映している。

なぜ計算は最も拡張しやすいのか？

計算はこの層別理解の中で最も低い課題を示す。並列化とブロックビルダーによる「ヒント」により、処理を大幅に最適化できる。さらに、ゼロ知識証明のような暗号証明を用いて計算集約的な処理を置き換えることは、効果的なスケーラビリティの代替ルートを提供しており、この柔軟性により計算は比較的扱いやすくなる。

データ：可用性とスケーラビリティのバランス

データの可用性は中程度の難しさを持つ。シンプルなシステムは堅牢な保証を必要としない場合もあるが、分散検証を必要とするシステムはこの問題を慎重に解決しなければならない。データの賢い分割や、PeerDASのような破棄符号化の手法は、ストレージの最適化に役立つ。同様に重要なのは、能力の低いノードが「エレガントな劣化」によりネットワークに参加し続けられるようにすることで、これにより小さなブロックを維持しつつ重要な機能を失わないことが可能となる。

状態、層別理解の真の課題

状態は最も深刻なボトルネックである。ここに根本的な複雑さが存在し、単一のトランザクションを検証するだけでも、ノードは完全な状態へのアクセスを必要とする。状態はルートだけを保存する木としてモデル化できるが、そのルートの更新は依然として完全な状態に依存する。状態の断片化は可能だが、一般的には深いアーキテクチャの改修を必要とし、すべてのシステムに普遍的に適用できるわけではない。

Buterinはこの層別理解の優先順位を明確に締めくくる：データが新たな中央集権化をもたらさずに状態を効率的に置き換えられるなら、それが最優先である。同様に、計算がデータを置き換え、同じ分散性の保証を維持できるなら、その選択肢は真剣に検討されるべきだ。この効率的な置換の論理こそが、彼のブロックチェーンのスケーラビリティへのアプローチの核心である。