Input Outputの研究者がCardanoのデータ可用性ニーズを概説

Input Outputの研究者Giorgos Panagiotakosは、Cardanoのベースレイヤーに専用のデータ可用性機能が必要であることを説明する文書を提出した。

提案されたLayer 1 Data Availabilityの問題提起は、台帳の恒久的なトランザクション履歴の一部に必ずしも組み込むことなく、他者が取得し検証できる形でプロジェクトが情報を公開する方法を検討している。これは9月3日にIO Researchの技術ワークショップで議論された要件に基づいている。

Cardanoのプロジェクトが公開データへのアクセスを必要とする理由

一部のブロックチェーンアプリケーションは、参加者が行為を検証したり問題に対応したりできるだけの期間だけ情報が利用可能であればよい。他方で、作成から長い時間が経っても記録にアクセス可能である必要があるものもある。

特定のLayer 2プロトコルでは、プロトコルが停止したりオペレーターがオフラインになった場合に、参加者が自らのポジションを再構築し資金を引き出すために、公開された状態情報が必要になることがある。オプティミスティックロールアップでは、主張された状態に異議を唱える際に参加者が不正証明を構築できるだけの期間、トランザクションデータがアクセス可能である必要がある。

この文書は、大規模なゼロ知識証明、ガバナンス投票、監査記録、多数の小さな処理をバッチ化するアプリケーションも挙げている。保持要件はそれぞれ異なり、数時間で済む情報もあれば数日必要なデータもあり、後日の監査に用いる記録は何年にもわたって必要になる可能性がある。

Panagiotakosは既存の選択肢をいくつか説明している。プロジェクトはCardanoの台帳に直接データを公開するか、Celestiaのような外部システムに依存するか、信頼されたオペレーターを用いることができる。文書によれば、大量のデータを台帳に投稿するのは一部のアプリケーションにとってコストが高すぎる一方、外部サービスには別個のセキュリティおよび可用性の前提が持ち込まれる。

CPSはIPFSについても論じており、これはデータ自体から導かれる情報を用いてコンテンツを識別する。こうした手法は、受信者が取得したコンテンツを検証できるようにするが、別の参加者がそれを保存し提供し続けることを保証するものではない。

Cardanoのデータ可用性レイヤーに必要なもの

この問題提起は、想定される解決策に対する五つの目標を定めている。その可用性保証は、独立に信頼されたストレージオペレーターや別個の外部バリデーターセットではなく、Cardanoの既存のセキュリティ前提に依拠すべきだとしている。

公開された情報は、定められた期間にわたって再取得可能でなければならない。提案される解決策は、公開がいつ受理されるのか、保持がいつ開始し終了するのか、参加者がどのような前提の下でデータを取得できるのかを明示する必要がある。

三つ目の目標はデータ整合性であり、情報を取得する者が誰でもその正しさを検証できるようにすることだ。四つ目はメンバーシップおよび非メンバーシップ証明のサポートで、これによりPlutusスマートコントラクトは特定のデータが公開済みの集合に属するかどうかを確認できる。

最後の目標はコストとパフォーマンスに関するものだ。CPSは、同等のデータをベースレイヤーに直接公開する場合よりも大幅に低いバイト当たりコスト、より高いスループット、そしてLayer 1に匹敵する公開レイテンシを求めている。将来の提案には、これらの要件を評価できる指標値を明記するよう求めている。

この文書は、個別のプロジェクトを通じてニーズの幅を示している。Gummiwormについては1時間から5日間の保持期間を挙げており、オプティミスティックロールアップであるMidgardは7日間の保存とメンバーシップおよび非メンバーシップ証明のサポートが必要だと記載されている。

ガバナンスアプリケーションについては、CPSは10万から100万票の潜在的な処理能力を議論する際に過去のProject Catalystの投票ラウンドに言及している。また、一部のポスト量子ゼロ知識証明は100キロバイトを超える場合があり、アプリケーションが公開する必要のあるデータ量が増加し得ることも指摘している。

恒久的なアーカイブ保存や機密性は提案の対象外だ。数年後の監査に備えて利用可能であり続ける必要があるガバナンス記録については、別個のアーカイブ機構が必要だと文書は示している。

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コスト、タイミング、そして未解決の技術的論点

Panagiotakosはアーキテクチャを選定しておらず、完了したネットワークアップグレードも発表していない。CPSは、必要なスループットを支え得る証明システムはどれか、Plutusスクリプトがそれをどのように参照するのかを問いかけている。

また、データ保持の費用を誰が負担すべきかについても未定のままだ。公開者か、取得者か、プロトコルか。いかなる料金モデルであっても、散発的な小規模公開と、継続的に大量トラフィックを生み出すアプリケーションの双方を考慮する必要がある。

ステークプール運用者に関しては、解決策がハードウェア要件や運用コストにどのような影響を与えるか、参加を促すインセンティブは何かを文書は問うている。さらに、特定されたアプリケーションの少なくとも一つに有用な機能を提供できる程度にシンプルな第一段階を求めている。

この問題提起にはタイミングの制約が含まれている。文書によれば、おおむね8か月以上先の解決策は、年内のローンチを計画している一部のプロジェクトには遅すぎる可能性がある。より遅い代替案が既に統合済みのインフラを置き換えるには、顕著なスループット向上か、他の明確な優位性が必要になる。

ポスト量子セキュリティは必須ではなく望ましい要件として挙げられている。提案中のCPSはCardano Improvement Proposalsリポジトリで公開のままで、まだ番号は割り当てられていない。