Polygon Hermezについて｜StarkWare・Matter Labsとの比較
PolygonがHermezチームの買収を発表した後、Polygon SDK、Polygon PoS、Polygon Avail、Polygon Hermezの4つの拡張ソリューションを含む、そのようなスクリーンショットをコミュニティでリリースしました 。
Polygon PoSは現在、イーサリアムコミュニティで最も広く使用されているサイドチェーンスケーリングネットワークであり、単にPolygonと呼ばれることもあります。
Polygon SDKは、モジュール式で拡張可能なフレームワークを備えたイーサリアム互換のブロックチェーンネットワークです。
Polygon Availは、比較的新しい技術ルートの1つであるスケーリングソリューションのデータ可用性ソリューションです。
Polygon Hermezは、 現在オンラインになっているZKRollupテクノロジーに基づくスケーリングソリューション です。
7月に開催されたEthCC4 Ethereumコミュニティ会議で、HermezチームはzkEVMソリューションを正式に発表していました。他のzkEVMチームソリューションとは異なり、ゼロ知識証明回路を介してすべてのEVMオペコードを実装することを望んでいます。
現在zkEVMを調査しているチームには、EthereumFoundationによって設立されたzkEVMチームとzkSyncチームが含まれます。
Hermezチームは、この四半期にzkEVMの概念実証を実施し、第4四半期にテストネットワークを展開し、来年の第2四半期にメインネットワークを立ち上げると述べていました。この進捗状況によると 、zkSyncのzkEVMソリューションはHermezチームよりも早く実装される可能性があります 。
Polygonほど多くのスケーリングソリューションを立ち上げることができるチームはありませんが、EthereumコミュニティのZK Rollupチーム、StarkWareとMatter Labsは、少なくとも2つのソリューションをユーザーに提供することもできます。ユーザーは「低コスト」と「より安全」で自由に選択できます。
・StarkWareについて
StarkWareは、StarkExテクノロジーに基づくスケーリングソリューションをすでに開始しています。 dYdX は、最も一般的なアプリケーションの1つです。このソリューションは、イーサリアムブロックチェーンにデータの可用性を設定しないため、他のソリューション よりも高価になる可能性がありますが、比較するとコストは低くなります。1つの解決策は、セキュリティをわずかに低下させます。
StarkWareは、今年末までにStarkNetスケーリングソリューションをリリースする予定です。これにより、Ethereumブロックでのデータの可用性をサポートできます。このソリューションのコストはStarkExよりも高くなりますが、セキュリティはイーサリアムのメインネットとほぼ同等と見なすことができます。
・MatterLabsについて
MatterLabsの今後のzkSync2.0にもこの構造がありますが、技術的な実装はStarkWareとは異なります。その中で、zkSyncアカウントはわずかに高いコストでイーサリアムメインネットと同等のセキュリティを提供できますが、zkPorterアカウントは非常に低いトランザクションコストを提供できます。
Hermez これまでの取り組み
Hermezは、iden3によるZK-Rollupであり、イーサリアム上での支払いとトークン転送のスケーリングに重点を置いています。
iden3は以前、ID認証などの高頻度のシナリオでZKロールアップテクノロジーを使用することを望んでいました。その後、テクノロジーの進化に伴い、EVMまたはzkEVMと互換性のあるゼロ知識証明テクノロジーに基づいて、この特定のシナリオソリューションのセットを一般的なソリューションに徐々にアップグレードすることを計画していました 。
それ以前は、Hermezのレイヤー2ネットワークが今年3月に正式に開始された後、送金の特定のシナリオのみをサポートしていました。
iden3は、zkSNARKSの回路コンパイラCircomも開発しました。これは、多くのゼロ知識証明関連チームによって使用されており、EthereumFoundationによって資金提供およびサポートされています。
Hermezは、ここのRinkebytestnetでも利用できます。
Hermez バックグラウンド
昨年、ロールアップがイーサリアムパブリックブロックチェーンの主要なスケーリングパラダイムになることが明らかになりました。これを念頭に置いて、Iden3は、イーサリアムでの支払いとトークン転送のスケーリングに焦点を当てたZKロールアップであるHermezを開発し、最近発売しました。
なぜ転送に焦点を合わせるのですか？イーサリアムネットワーク上のトランザクションの50％以上が転送であり、これらの大部分が取引所からのデポジットと引き出しであることが判明しました。取引所がロールアップを使用し始めた場合、または（理想的な場合）同じロールアップで満たすことに同意した場合でも、需要は大幅に減少する可能性があります。
ユーザーの取引コストを大幅に削減することに加えて、これには、ガス価格を大幅に削減し、より複雑なコントラクトのためにベースチェーンを解放するという追加の利点があります。
ゼロ知識ロールアップ
HermezなどのZK-Rollupは、計算の代わりにデータストレージにEthereumブロックチェーンを使用するレイヤー2構造です。
・すべての資金は、メインチェーン上のスマートコントラクトによって保持されます。
・トランザクションのバッチごとに、ZK-SNARK暗号証明がオフチェーンで生成されます。
・このZK-SNARKは、バッチ内のすべてのトランザクションのvalidityを証明します。つまり、各署名トランザクションを検証するためにイーサリアムのメインチェーンに依存する必要はありません。
これの重要性は、トランザクションの数に関係なく、一定時間で検証を実行できることです。効率的かつ一定の時間で証明を検証するこの機能は、すべてのZK-Rollupsの中心です。
これに加えて、すべてのトランザクションデータは、署名なしで、callデータの下で、チェーン上で安価に公開されます。データはチェーン上で公開されるため、Plasmaなどの他のL2ソリューションを悩ませているデータ可用性の問題はありません。
このオンチェーンデータから、誰でも現在の状態と履歴を再構築できます。これにより、検閲が防止され、コーディネーター（ロールアップバッチプロデューサー）の集中化が回避されます。これは、誰でもステートツリーを最初から構築できるため（したがって、コーディネーターになることができるため）です。
なぜZKロールアップが必要なのですか？
ブロックチェーンアプリケーションが大量採用を達成するためには、信頼を最小限に抑えたブロックチェーンスケーリングメカニズムが非常に必要です。
コンテキストとして、イーサリアムネットワークは1秒あたり約15トランザクション（tps）を処理できますが、Visaネットワークの平均は約2,000tpsです。このスループットの制限は、各トランザクションに支払われる価格に直接影響し、その採用を制約します。
以前のIden3の投稿で概説したように、ZK- Rollupsは、イーサリアムネットワークの最大tpsを2桁増加させ、Visaネットワークの平均に匹敵する可能性があります。
2000 tpsはどのように可能ですか？
ブロックチェーンのスケーラビリティは、各トランザクションを最大10バイトに圧縮することで向上します。オンチェーンに署名を含める代わりに、数千の署名検証やその他のトランザクション検証チェックがオフチェーンで正しく実行されたことを証明するZK-SNARKを送信します。
署名はトランザクションコスト（ガス）の大部分を占めるため、実際には、ZK-Rollupsはトランザクションあたりの平均コストを大幅に削減する効果があります。これにより、Hermezはバッチあたりのトランザクション数を増やすことができ、全体的なスループットが向上します。
バイトの内訳：バニラEthトランザクション（109+バイト）とZK-Rollupトランザクション（8バイト）
Hermezプロトコル
Hermezは、スマートコントラクトとオープンソースツール（SDK、Block Explorer、Walletなど）の形で分散型コンポーネントを提供し、アクターの新しいエコシステムがネットワークに参加できるようにします。
Hermez Networkは、スマートコントラクトを介して、またはすべての運用コーディネーターによってエクスポートされた標準化されたREST APIを介して、エコシステムの残りの部分と対話します。
コーディネーター
コーディネーターは、HermezNetworkのブロックプロデューサーのバージョンです。これは、ユーザーが行ったトランザクションのvalidityのゼロ知識証明を計算することにより、ネットワークを効果的に実行していることを意味します。
コーディネーターは、システムインフラストラクチャを使用して次のことを行います。
・レイヤー1からデータ（履歴および更新）をフェッチするHermezネットワークと同期します
・ユーザーからのトランザクション要求を受信します
・ロールアップバッチを構築するためにトランザクション要求を処理します
・正確性のZK証明と、イーサリアムで完全なマークルツリーを再構築するために必要なデータとともに、マークルルートを保存します。
ブートコーディネーターは特別なシードコーディネーターであり、デフォルトでトランザクションのバッチを作成するために割り当てられます。これは、別の許可のないオペレーターが将来の時間枠でネットワークを実行する権利を取得しようとして入札するまでです。
Auction
Hermezノードを実行しているネットワークには、複数のコーディネーターが共存できます。彼らは、スマートコントラクトによって管理される継続的な分散型オークションプロセスで、ロールアップバッチを構築し、各ユーザートランザクションに関連する料金を徴収する権利を求めて競争します。ミントする権利は、10分の長さで定義されているタイムスロットで構成されています。
落札価格は、HEZの金額が最も高いものであり、ERC-20ユーティリティトークンの値は事前に決定されておらず、参照資産に固定されていません。
すべての入札はオークションスマートコントラクトによって処理され、配置されたすべてのHEZトークンは次のように使用されます。
・30％が燃やされます（完全に除去されます）。
・40％は、イーサリアム財団が管理する寄付アカウントに自動的かつ恒久的に送金されます。これらの寄付は、最初はGitcoinの二次資金助成金に送られますが、利用可能になったときに他の二次資金マッチングプールにも寄付する将来性のある機能を備えています。
・30％は、Hermez Networkの使用インセンティブとして割り当てられ、アクティブなエンゲージメントとネットワークの採用を補います。たとえば、L1イーサリアムアドレスではなく、HermezL2アドレスでのトランザクションの報酬や特定のトークンの保持の報酬などです。
・コーディネーターは、入札コストと運用コストを補うために、各タイムスロットにできるだけ多くのトランザクションを含める必要があるため、オークションプロセスは効率を高めます。
入札者が一度にすべてのスロットを購入するのを防ぐために、1か月以上前に特定のスロットに入札することはできません。また、オークションは、スロットを作成する時間の2時間前に終了します。
オークションは、1時間（％0-5）をカバーする一連の6つのタイムスロットで構成され、すべてのオークションの初期最小入札価格として10HEZが使用されます。
各タイムスロットでの最初の入札は、有効であると認められるために最低入札価格を超えている必要があります。その後、オークションにかけられた入札は、前の入札を少なくとも10％上回らなければなりません。
オークションシリーズの各スロットの最低入札額は、ネットワークガバナンスによって決定され（「ヘルメスガバナンス」のセクションを参照）、動的に変更して、将来の、すでに開かれているオークションにも影響を与えることができます。
また、ガバナンスは、オークションの特定のスロットの価格を0 HEZにロックすることにより、ネットワークの効果的な分散化を実装できるため、最小入札額を必要とせず、これは不可逆的な構成です。
ユーザー
ネットワークユーザーには、L1イーサリアムアドレスをHermezL2アカウントとして登録するための使いやすいインターフェイスが提供されます。その後、これらのL2アカウントに、またはこれらのL2アカウントから、資金、ETHまたはERC-20トークンを入金および出金できるようになります。
最初に、ユーザーは、秘密鍵の管理をMetamaskに依存する、管理されていない個人所有のウォレットソリューションに基づくインターフェイスを介してHermezネットワークにアクセスします。
このインターフェースを通じて、ユーザーは次のことができるようになります。
・イーサリアムL1アドレスをHermezNetworkに登録し、内部アドレスを取得します。これは、デポジットするトークンのタイプごとに1つです。
・簡単なトランザクションでL1トークンをHermezNetworkアドレスにデポジットします。
・Hermezアドレス間でトークンを転送すると、はるかに高速で非常に低料金になります。
・HermezNetworkアドレスから選択したL1アドレスにトークンを引き出します。
・Hermezは、オークションに勝ったコーディネーターが悪意のある場合、つまり、盗んだり、検閲したり、トランザクションをブロックすることは不可能です。
・Hermez Networkは、保管サービスや交換サービスを提供していません。Hermezは、より高速で低料金のイーサリアムトークン転送のためのL2スケーリングソリューションのみを提供します。
サードパーティのボリュームアグリゲーター
サードパーティのエクスチェンジやその他のボリュームアグリゲーターは、SDKを使用してネットワークに接続し、L1スマートコントラクトとコーディネーターのREST APIエンドポイントにアクセスして、Hermezの可能性を最大限に活用します。Hermezは、一緒に実行する必要のあるトランザクション間のリンクを実装するアトミックトランザクションの興味深い機能を提供し、トークンの交換に非常に役立ちます。