市場は「高速公鏈」に対して完全に脱感作されていますが、なぜSomniaが他と異なる可能性があると言えるのでしょうか？

Question

著者: TVBeeこの記事では、以下の2つの問題について分析します：質問1：市場は「高速公链」に完全に感覚を麻痺させているが、なぜSomniaが他とは異なる可能性があると言えるのか？問題2：最速でコスト最適な並行EVM Layer 1を謳っているSomniaは、実際にそれを実現しているのか？➡️➡️➡️ シンプル • クリーン • バージョン ⬅️⬅️⬅️この部分では、技術、背景、エコロジーの三つの側面からSomniaを概説し、皆がSomniaプロジェクトのハイライトと利点を理解できるようにします。💠Somniaの技術的なハイライト🔹マルチフロー合意アルゴリズム：データチェーン+合意チェーンは、MEVの防止、冗長性の削減、コストの削減と効率の向上に役立ちます。🔹革新的なEVMコンパイラ：極端な状況下での高頻度インタラクションを解決する命令レベルの並列EVMを実現。🔹自社開発のIceDBデータベースエンジン：データの読み書き速度とネットの安定性を向上させます。🔹 データ圧縮技術:データ伝送効率を向上させます。💠ソムニアの背景の強み🔹チーム：開発チームはImprobableから来ており、Improbableは2012年に設立された多国籍テクノロジー会社で、本社はイギリスのロンドンにあります。過去にソフトウェア、ゲーム、Web3メタバース製品を開発してきました。🔹資金調達：MSquared、a16z、ソフトバンク、Miranaなどの著名な機関が合計2.7億ドルを投資しました。💠Somniaのエコシステムの進展🔹エコシステムの状況：Somniaテストネットには4つのAI/ソーシャル製品、7つのゲーム、4つのNFTプロジェクト、6つのDeFiアプリケーションが参加しています。さらに、2つのAI/ソーシャル製品、11のゲーム、1つのDeFiアプリケーションが今後登場予定です。🔹エコデータ：2025年2月下旬にオンライン予定で、この記事を執筆している時点で(2025年6月26日)、Somniaテストネットは1億を超えるブロックを生成し、平均ブロック生成時間は0.1秒です。合計で96,878,557のウォレットアドレスがテストネットに参加しており、最近1日の取引量は2643万件です。ブロックチェーンブラウザでは、取引数とブロック数が絶えず点滅しているのをよく見ることができます。Somniaは「サブ秒レベル」と呼び、肉眼で確認できます。💠なぜSomniaが他と異なる可能性があると言われているのですか？🔹高頻インタラクション：市場はすでに「高速ブロックチェーン」概念に対して完全に脱感作されているが、Somniaは単に技術指標を追求するのではなく、Web3技術がどのように実際のアプリケーションシーンにサービスを提供できるかに注目している。特にゲームやソーシャルなどの高頻度関連インタラクション分野において。🔹Web3とWeb3の統合：Somniaの独自の背景は、Web3とWeb2の統合において重要な役割を果たす可能性があります。SomniaはWeb2ユーザーにWeb3の世界へのシームレスなアクセスを提供する潜力を持ち、真にユーザー体験中心のアプリケーションエコシステムをもたらす可能性があります。➡️➡️➡️ 詳細 • 説明 • エディション ⬅️⬅️⬅️前の部分では【WHAT】Somniaのハイライト、利点、エコシステムの進展について紹介しました。この部分ではSomniaの技術について詳しく解説します。皆さんに理解していただくために、【HOW】Somniaがどのように技術的に高頻度のインタラクションを実現しているのか、どのように低コストで高性能を実現しているのか、【WHY】Somniaが他の並行EVMプロジェクトとは異なる点について説明します。💠マルチフローコンセンサスアルゴリズム：データチェーン+コンセンサスチェーン🔹概要：データチェーン＋コンセンサスチェーン構造Somniaは新しいマルチストリームコンセンサス(MULTISTREAM)アルゴリズムを採用しています。いわゆるマルチチェーンとは、Somniaが複数のデータチェーン上で取引情報を記録することであり、各データチェーンは1つの検証者によって記録され、各検証者は他の検証者のデータチェーンに干渉できません。いわゆるコンセンサスとは、Somniaがコンセンサスチェーン上でコンセンサスを実行し、取引を並べ替え、取引の参照をコンセンサスチェーン上に記録することです。コンセンサスチェーンはすべての検証者によって共同で実行および維持されます。🔹概要：SomniaのマルチフローコンセンサスのワークフローユーザーがSomniaネットワークにリクエストを送信すると、リクエストを受け取ったバリデーターがトランザクションをデータチェーンにそれぞれ書き込みます。b コンセンサスチェーンは、一定の時間周期(（例えば30秒、1秒など）ごとに)、データチェーンのバリデーターがそれぞれ他のデータチェーンバリデーターとデータチェーンの最上部のデータシャードをアップロードおよびダウンロードします。C バリデーターは、すべてのデータチェーンの上にあるデータシェーディングのセットを完全なデータスライスとしてコンセンサスチェーンに書き込みます。d バリデーターは取引をソートし、ソートされた取引に基づいて状態を更新し、すべてのバリデーターはSomniaのIceDBデータベースに同期して書き込みます。🔹ハイライト：Somniaの取引順序はMEVを防ぐのに有利ですSomnia は、決定論的な擬似ランダム関数を使用してトランザクションを並べ替えます。私たちは、計算プログラムには実際には真のランダム性は存在せず、アルゴリズムによって擬似ランダムが実現されていることを知っています。決定論的擬似ランダム関数には2つの特徴があります。1つはランダム性で、次に生成されるランダム数を予測することはできませんが、各検証者が実行する際には、固定された順序で同じランダム数を生成します。このように、すべてのバリデーターが同じ決定論的擬似乱数関数を実行し、一連の同一の乱数を生成し、その乱数に基づいてデータチェーンを並べ替えます。その基盤の上で、この周期の取引を並べ替えます。例えば、並べ替えられたデータチェーンはB、A、C……したがって、取引の順序はデータチェーンBの取引が最初で、その後にデータチェーンA、データチェーンC……もちろん、このプロセスではハッシュ値に基づいて重複する取引が除外されます。もちろん、データチェーンの順序は固定されていますが、異なるデータチェーン内の取引の順序は異なる場合があります。例えば、データチェーンAでは取引1が前、取引2が後であるのに対し、データチェーンBでは取引2が前、取引1が後である可能性があります。データチェーンの順序はBがAの前にあるため、最終的な取引の順序は取引2が前、取引1が後になります。このソート方式の利点は、MEV攻撃者がバリデーターを賄賂することが非常に難しいことです。なぜなら、彼はバリデーターに対応するデータチェーンがどのようにソートされるかを知らないからです。ネットワーク上に合計100のバリデーターノードがあると仮定しましょう。MEV攻撃者が50のバリデーターを賄賂したとしても、1つの賄賂を受けていないバリデーター(が、お攻撃された取引)を含む場合、それがこの50のバリデーターの前に位置していれば、コンセンサスチェーンは正しい取引順序で記録され、MEV攻撃は失敗します。🔹ポイント：冗長性の削減、コスト削減と効率向上一方で、Somniaの各バリデーターは個別にデータチェーンを記録し、バリデーター間のデータ検証プロセスはありません。また、スナップショットを転送する際には、各データチェーンのスナップショット情報のみが転送され、スナップショット情報には具体的な取引情報が含まれないため、相互作用の冗長性が減少します。一方で、Somniaの各データチェーンは他のデータチェーンの情報を同期する必要がなく、コンセンサスチェーン上にも取引情報は記録されず、一定の時間周期ごとにデータチェーンの情報スナップショットと順序付けられた取引参照(のハッシュ値)を記録します。これにより、ストレージの冗長性が減少しました。冗長なインタラクションが減少したため、Somniaは作業中により効率的に動作できます。ストレージの冗長性が減少したため、Somniaは動作時に必要なコストが低くなります。🔹補足：データチェーンの改ざん防止データチェーンの情報検証はないが、検証者は取引情報を改ざんすることはできない。なぜなら、検証者が取引情報を改ざんすると、取引のハッシュ値やその後の取引のハッシュ値に影響を与え、情報がコンセンサスチェーンに保存されている情報と矛盾することになるからである。💠命令レベルの並列EVM🔹痛点：取引の並行処理は高頻度のインタラクションの混雑を改善するのが難しいSomniaの並列EVMはMonadやReddioとは異なり、これらの3つのチェーンのEVM並列はトランザクションの並列であり、つまりトランザクションを並列化することで、トランザクションの速度を向上させます。その中で、Monadは楽観的にトランザクションの並行処理を許可し、衝突が検出された場合に修正します。一方、Reddioは衝突がなく、依存関係のないトランザクションを並行処理します。しかし、大量の関連取引が発生すると、取引は並行できず、混雑が容易に発生します。例えば、ネット上で突然多くのユーザーがUSDCを使ってあるトークンを取引するという二つの極端な例があります。これらの取引はLPプールと取引しなければならず、並行して行うことができず、順次実行される必要があります。もう一つの極端な例は、多くの人々が同じNFTをMintしようとすることですが、NFTの数は限られているため、並行処理はできません。順番に実行する必要があり、どの人が成功してMintでき、どの人が失敗するのかを確定します。Reddioがこの問題を解決する方法は、GPUを使用し、GPUの強力な計算能力を利用してこのような高頻度のインタラクションの混雑を解消することです。取引効率を向上させることができますが、同時に取引コストも増加します。🔹ハイライト：命令レベルの並列EVM大量の関連取引が同時に行われることで、取引の並行処理が難しい混雑問題を解決するために、SomniaはEVMコンパイラを革新・開発しました。標準的なEVM実行プロセスでは、取引内の命令を順番に一つずつ解釈実行することしかできません。しかし、Somniaは取引をいくつかの命令セットに分割することをサポートしており、衝突せず、依存関係のない命令セットは並行して実行できます。Swap取引を例に、機能に応じていくつかの命令セットに分けることができます：パラメータ検証、パラメータ処理、残高チェック、承認チェック、プール状態チェック、価格計算、手数料計算、入力トークンの移転、プール状態と手数料記録の更新、出力トークンの移転、イベント発火。その中で、競合せず、依存関係のない命令セットは並行して実行でき、取引の実行効率を向上させることができます。命令セット並列EVMの鍵は、Somniaの独自のEVMコンパイラであり、EVMのバイトコードをx86マシンコードにコンパイルします。現代のCPUはマルチスレッドコアであり、各CPUコアはマルチスレッド上で並行してマシンコードを実行できるため、EVMの複数の命令セットを並列化することができ、単一のトランザクションの実行速度を向上させることができます。したがって、Somniaはハードウェアレベルの並列EVMとも呼ばれることがあります。🔹特徴：コストと効率の二重の利点標準EVMの逐次実行：トランザクション1→バイトコードに解析→逐次実行→トランザクション2→バイトコードに解析→逐次実行→トランザクション3→バイトコードに解析→逐次実行……SomniaのEVMコンパイル実行：コントラクトコード→バイトコードに解析→機械コードに動的コンパイル→トランザクション1の命令セットを並行実行→トランザクション2の命令セットを並行実行→トランザクション3の命令セットを並行実行……比較すると、取引が多いほど、SomniaのEVMコンパイル実行がより有利になります。したがって、一般的な非高頻取引に対して、Somniaは依然として標準のEVM解釈実行を使用し、EVMを実行するたびにスマートコントラクトコードをEVMバイトコードに解析し、順次解釈実行します。集中型の高頻取引に関して、SomniaはEVMコンパイラを使用し、EVMのバイトコードをx86マシンコードにコンパイルします。その後、パラメータに従ってマシンコードを繰り返し実行することで、集中型の高頻取引を迅速に完了させることが可能です。これは取引レベルの並列EVMでは達成できない効果です。したがって、Somniaはコストと効率の間で二重の利点を実現できます。💠IceDBデータベースエンジン🔹概要：LSMツリーを使用してメルクルツリーのデータ構造を置き換えますほとんどのブロックチェーンは、マークルツリー（Merkle Tree）のデータ構造を使用しています。マークルツリーの葉ノードは、トランザクションデータのハッシュ値（またはトランザクションデータそのものをハッシュ化したもの）を格納し、非葉ノードはその子ノードのハッシュ値のハッシュ値を格納します。層ごとにペアで結合してハッシュ値を計算し、最終的にマークルルート（Merkle Root）を計算することで、ブロック内のデータの完全性を安全に検証し、データの改ざんを防ぎます。ERC20トークン契約のデータストレージのメルクルツリーを例にとると、メルクルツリーの葉ノードには次のものが含まれます:• トークンの総供給量(TotalSupply)、トークンシンボル(NameSymbol)などの属性は、それぞれ1つのキー(属性名)と1つの値(属性値)に対応しています；• このトークンのすべての保有者アドレスの保有状況は、各アドレスに対してキー(アドレスハッシュ)と値(保有数量)が対応しています；• このトークンのすべての権限状況は、各権限アドレスが1つのキー(アドレスハッシュ)と1つの値(権限数量)に対応しています；……もしERCトークンが4つの属性を持ち、32000の保有アドレスと2764の承認アドレスがあるとします。この数は明らかに多くありません。しかし、合計で32768の葉ノードがあり、そのトークンのマークル権を記録するには65535回のハッシュ計算が必要です。Somniaが独自に開発したIceDBデータベースエンジンは、一般的に使用されるマーケルツリーのデータ構造を使用していないため、そのブロック情報にはハッシュルートもありません。IceDBはLSMツリー(ログ構造マージツリー)を使用しています。これは、ログベースのツリー状データ構造であり、主な特徴はデータが追記されて書き込まれ、原地での修正が行われないため、改ざんの問題がないことです。IceDBデータベースへの書き込みは、まずメモリのMemTableに書き込まれます。MemTableが満杯になると、それはディスクにフラッシュされ、SSTableが形成されます。LSMは定期的にSSTableをマージし、重複するキーを削除します。このプロセスではハッシュを計算する必要はなく、新しいデータをMemTableに書き込むだけでよいため、データがメモリ、キャッシュ、またはディスクに書き込まれる場合でも、IceDBデータベースの書き込み速度は明らかに速くなります。🔹ポイント：より高速な読み書きLSMツリーデータ構造は、明らかにデータの書き込みにおいて性能上の利点を持っています。それに加えて、Somniaの技術文書では「読み書きを同時に最適化できるデータキャッシュを作成し、IceDBの平均読み書き時間が15ナノ秒から100ナノ秒の間である」と述べています。🔹特徴：読み書き性能レポートと公平かつ効果的なガスほとんどのブロックチェーンネットワークでは、最終的な検証者ノードが同じデータを保存する傾向があります。しかし、短時間内では、異なる検証者ノードのメモリとディスクに保存されているデータには一定の相違があります。これにより、ユーザーがデータを読み書きする際に、異なる場所にアクセスすることによって異なるガスを消費することになります。一方で、アクセスする場所が異なるため、ユーザーのデータの読み書きにかかる時間が長くなる可能性があり、この時間ウィンドウ内でネットワークのガスが変動する可能性があります。そのため、公平で効果的なガスを決定することは困難です。もしガスを過小評価すると、ノードは収益が少ないために消極的になり、ネットワークの効率に影響を及ぼす可能性があります。もしガスを過大評価すると、ユーザーは不必要な追加費用を支払うことになり、さらにはMEV攻撃の機会を提供する可能性もあります。IceDBデータベースエンジンの下で、ユーザーはデータを読み書きするたびにキャッシュに必要なデータが見つからないため、メモリとSSDからそれぞれデータを読み取る必要があります。メモリとSSDからデータを読み取る頻度を統計し、"パフォーマンスレポート"を返します。"パフォーマンスレポート"は、ユーザーが必要とするGasを計算するための確定的な根拠を提供し、そのためネットワークのGasがより公平かつ効果的になり、ネットワークのステーブルコインに寄与します。💠 データ圧縮技術Somniaの技術文書に記載されている情報量と頻度分布の幂率理論に基づいて、情報の発生確率に従って集計することで、データは高い圧縮率を得ることができます。Somniaの各データチェーンは、1つのバリデーターによって管理されます。バリデーターは、全体のブロックを送信する必要はなく、情報のストリームを送信するだけで済みます。ストリーミング圧縮は、より高い圧縮率を持っているため、ネットワークの伝送能力を向上させるのに役立ちます。さらに、SomniaはBLS署名を使用して署名の転送と検証速度を向上させています。Somniaのマルチストリームコンセンサスアルゴリズムの下で、データチェーンの検証者ノードは互いにデータチェーンのデータスラストを送信し、中央集権的なリーダーによる中央集権的なデータのアップロードとダウンロードは行われず、検証者間で均等に帯域幅を分配できます。各検証者はデータスラストを他の検証者に送信する必要があり、同時に他の検証者から送信されるデータスラストをダウンロードする必要があるため、各検証者のアップロードとダウンロードに必要な帯域幅は対称的です。したがって、Somniaネットワークの伝送能力は比較的均等で安定しています。💠最後に書くWeb3は一見Web2よりも高度に見えますが、実際にはWeb2の技術体系はしばしばより複雑で成熟しています。Web2の開発者がWeb3の開発に参加することで、彼らの技術的背景がブロックチェーンの世界により多くの革新をもたらすことができます。