オムニチェーン機能を実現するためのメッセージングプロトコルの役割

オムニチェーンスマートコントラクトは、一つの重要な機能に依存しています。それは、ブロックチェーン間で通信する能力です。この機能は、安全で検証可能なクロスチェーンメッセージングのために特別に設計された新しいインフラストラクチャプロトコルのクラスによって実現されています。これらのメッセージングプロトコルは、孤立したブロックチェーン間の通信レイヤーとして機能し、dAppが状態を同期し、リモートで関数を実行し、異なる実行環境間で価値やデータを転送できるようにします。

これらのプロトコルは、ブロックチェーンそのものではありません。代わりに、既存のネットワークの上にレイヤーされた信頼最小化コミュニケーションフレームワークとして機能します。これらは、あるチェーン上のトランザクションや契約イベントを観察し、その情報を検証し、別のチェーン上のスマートコントラクトに届けます。こうすることで、彼らはオムニチェーンアプリケーションの異なるコンポーネントを接続する目に見えないレールを形成します。

これらのプロトコルの設計は、オムニチェーンdAppで可能なセキュリティ保証、開発者体験、およびユースケースを決定します。一部は速度とシンプルさを優先し、他は分散化や柔軟性に焦点を当てています。それぞれがメッセージを輸送するための独自のメカニズムを持ち、信頼性、パフォーマンス、および実装の複雑さの間にトレードオフを示します。

LayerZero: 超軽量ノードアプローチ

LayerZeroは、オムニチェーン空間で最も広く採用されているメッセージングプロトコルの1つです。これは、各チェーンでフルブロックチェーンノードを実行することなくメッセージ検証を可能にする、ウルトラライトノード（ULN）として知られる新しいアーキテクチャを導入しています。

LayerZeroのモデルでは、検証のために2つの独立したエンティティが使用されます：オラクルとリレイヤーです。オラクル（ChainlinkやGoogle Cloudなど）は、ソースチェーンからのブロックヘッダーをデスティネーションチェーンに提供します。リレイヤーは、メッセージに関連するトランザクション証明を提供します。デスティネーションチェーンのスマートコントラクトは、メッセージがソースチェーンの状態内に存在すること、そして改ざんされていないことを確認します。一度確認されると、メッセージは実行されることができます。

このデザインは、柔軟でモジュール式の信頼モデルを提供します。開発者は、使用するオラクル・リレーのペアを選択でき、信頼を最小限に抑えた設定や、より効率的だが許可された構成を実現できます。LayerZeroは独自のバリデータネットワークを強制しないため、利用可能なプロトコルの中でも比較的軽量で拡張性の高いものの一つです。

LayerZeroを利用したアプリケーションには、流動性輸送レイヤーのStarGate、クロスチェーン担保を使用する貸付プラットフォームのRadiant Capital、完全なオムニチェーンステーブルコインエコシステムを構築しているTapiocaDAOが含まれます。これらのプロジェクトは、プロトコルがリアルタイムで相互接続されたDeFiシステムを構築する能力を示しています。

Axelar: プルーフ・オブ・ステーク・バリデーターによるクロスチェーンメッセージング

Axelarは異なるアーキテクチャのルートを取ります。オラクルとリレイヤーの役割を分離するのではなく、Axelarは委任型プルーフ・オブ・ステークモデルの下で運営される分散型バリデーターセットを使用します。これらのバリデーターは、Axelarネットワークに接続されたブロックチェーンを監視し、定足数に達したときにメッセージに署名し、検証された指示を宛先チェーンにブロードキャストします。

Axelarのバリデーターセットは各メッセージについてコンセンサスを達成するため、外部オラクルや証明の提出は必要ありません。この設計は開発者にとっての複雑さを軽減し、検証をより透明にします。Axelarのセキュリティモデルは経済的インセンティブに基づいており、バリデーターは悪意を持って行動したりオフラインになった場合、ステークを失うリスクがあります。

このプロトコルは、一般化されたメッセージパッシング、トークンブリッジ、およびSDKとAPIを通じた開発者ツールを提供します。Axelarの一般メッセージパッシング（GMP）サービスは、トークン転送だけでなく、チェーン間の任意のコントラクト呼び出しを可能にします。これにより、カスタムメッセージングロジックを必要とするオムニチェーンドアプリケーションの成長が促進されました。

Axelarは、Ethereum、Cosmosベースのネットワーク、Avalancheを含む多数のチェーンをサポートしています。ユースケースには、クロスチェーン流動性ルーティング、分散型ガバナンス、オムニチェーンゲームメカニクスが含まれます。そのインフラストラクチャは、CosmosネイティブプロジェクトがEVM互換環境へのリーチを拡大するためにも使用されています。

ワームホール：ガーディアンベースのクロスチェーンメッセージング

Wormholeは、特にNFTやゲームセクターにおいて、オムニチェーンスマートコントラクトを実現するもう一つの主要なプロトコルです。これは、ソースチェーン上のメッセージを監視し、証明書に署名し、それらのメッセージをデスティネーションチェーンに中継する独立したバリデーターノードであるガーディアンに基づくモデルを使用しています。

ガーディアンの定足数がメッセージが有効であることに同意しなければ、受け入れられません。これらの証明は、宛先チェーンのスマートコントラクトに提出され、そこで検証され、処理されます。LayerZeroやAxelarとは異なり、Wormholeは暗号証明やコンセンサスプロトコルを使用せず、ガーディアンセットの完全性と多様性に依存しています。

Wormholeは、その広範なチェーンサポートで知られており、Solana、Ethereum、BNB Chain、Polygonなどとの統合があります。クロスチェーンNFTマーケットプレイス、ゲーム内資産ブリッジ、DeFi資産移転など、いくつかの注目プロジェクトを支えています。その中核サービスの1つであるWormhole Connectは、開発者が最小限のコードでアプリケーションにクロスチェーン機能を迅速に追加できるようにします。

Wormholeは迅速でスケーラブルなメッセージングを提供しますが、その信頼モデルはガーディアンに依存しているため批判されています。2022年に発生した妥協されたバリデーターキーに関する exploit は、中央集権のリスクを浮き彫りにし、業界全体でのセキュリティプラクティスの改善を促しました。

ハイパーレーン：主権的コントロールによるモジュラー相互運用性

Hyperlaneは、モジュール性と主権に焦点を当てたアプローチを取っています。これにより、各アプリケーションは独自のメッセージングセキュリティモデルを定義し、制御することができます。開発者は、自分のバリデーターセットを運営するか、Hyperlaneのデフォルトリレイヤーに依存するか、カスタムルールを持つ許可されたメッセージハンドラーを実装するかを選択できます。

これにより、ハイパーレーンは、メッセージの検証と実行の方法に対して詳細な制御を必要とするアプリケーションにとって魅力的になります。このプロトコルは主権的相互運用性のために設計されており、各dAppは分散化、信頼、パフォーマンスの間で独自のトレードオフを行うことができます。

HyperlaneはEVMチェーンをサポートしており、より広いエコシステムとの互換性を拡大しています。そのモジュラー設計は、独自のスタックにメッセージングを深く埋め込むことを望むdAppや、クロスチェーン活動に対して厳格なガバナンスを維持したいdAppにとって強力な候補となります。

LayerZeroやAxelarほど成熟していないものの、Hyperlaneはメッセージングインフラストラクチャの重要な方向性を示しています：開発者により多くのコントロールを与えつつ、拡張性とオープン性を保つことです。

プロトコルの比較：設計におけるトレードオフ

各プロトコルは、オムニチェーン通信をサポートする際に、その設計哲学に基づいてトレードオフを行います。LayerZeroはモジュラリティと開発者の自由を提供しますが、アプリケーションに対して信頼モデルの選択の負担を課します。Axelarは組み込みのバリデーターセットを用いて開発を簡素化しますが、その経済的セキュリティに対する信頼が必要です。Wormholeは迅速なデプロイメントと広範なチェーンサポートを優先しますが、ガーディアンネットワークに依存します。Hyperlaneはアプリケーションの主権を強調しますが、開発者からのより多くの責任を想定します。

全てに適した解決策はありません。正しい選択は、アプリケーションの要件、つまりリアルタイム実行、コンプライアンス、ユーザーベース、資本効率、運用リスクに依存します。重要なDeFiシステムには、信頼最小化されたセットアップが好まれるかもしれません。急速に変化する消費者向けアプリでは、シンプルさと統合速度がより重要かもしれません。

これらのプロトコルが共通しているのは、クロスチェーン通信を信頼できる、プログラム可能でアクセスしやすいものにするという共通の使命です。これらがなければ、オムニチェーン契約を構築したりスケールさせたりすることは不可能でしょう。

オムニチェーンインフラの新興標準

メッセージングプロトコルは、より大きな相互運用性、モジュール性、標準化に向かって進化しています。多くのプロトコルが、自動ガススポンサーシップ、ユーザーのためのセッションベースのアクセス、コールバックを伴うクロスチェーン契約呼び出しなどの機能を導入しています。これらの革新により、開発者はネイティブでシームレスに感じられるオムニチェーンロジックを構築しやすくなります。

やがて、メッセージングレイヤーは互換性を持たせる共通の標準を採用するかもしれません。それまでの間、開発者はインフラストラクチャスタックを慎重に選択し、関わるトレードオフを理解する必要があります。

LayerZero、Axelar、Wormhole、Hyperlaneのようなプロトコルは単なるツールではなく、サイロ化されたdAppから統一されたオムニチェーンアプリケーションへの基本的なシフトを可能にしています。採用が進むにつれて、これらのプロトコルはブロックチェーンエコシステム全体で価値、ロジック、アイデンティティがどのように移動するかを引き続き形作っていくでしょう。