イーサリアムの検閲抵抗への道：BRAID対FOCIL

8月 28, 2024

進化するイーサリアムのランドスケープにおいて、検閲への耐性を求める戦いはいくつかの革新的なメカニズムを導入してきた。その中でもBRAIDとFOCILは、トランザクションの検閲リスクを最小化することでネットワークの完全性を保護するように設計された2つの有望なアプローチとして際立っている。

この2つの解決策は、どちらもブロック・プロポーザル・プロセスにおける重要な問題に対処するものだが、目的を達成するためのアプローチは根本的に異なる。この記事では、これら2つのメカニズムのニュアンスを掘り下げ、最終的にどちらがより効果的かを探る。

イーサリアムにおける検閲の脅威を理解する

イーサリアムのブロック生成と検証プロセスの中核には、ビルダーとプロポーザーの2つの主要なアクターがいます。ビルダーはトランザクションを選別し、ブロックをプロポーザーに提出する役割を担い、プロポーザーはブロックを1つ選んで署名し、ブロックチェーン。

しかし、このプロセスは潜在的な脆弱性を生む。提案者がどのブロックが提案されるかの最終決定権を持つため、提案者と構築者が結託して特定の取引を検閲するリスクがあり、それによってイーサリアムの検閲耐性の原則が脅かされる。

検閲への耐性はブロックチェーンの公平性と透明性を維持する上で極めて重要である。提案者がトランザクションを選択的に取り込んだり除外したりできるようになると、ネットワークの分散化された性質が損なわれ、トランザクションの順序付けが悪用され、MEV（Miner Extractable Value）のような問題が生じる可能性がある。

既存のソリューションMCPとFOCIL

この課題に対処するため、検閲に強いソリューションがいくつか提案されており、中でも最も議論されているのが、FOCIL（Force Inclusion List）とMCP（Multi-Concurrent Proposer）の2つのメカニズムである。

フォース・インクルージョンリスト（FOCIL）

FOCILは、各時間帯に無作為に選ばれた検証委員が参加することで、公平性を確保するように設計されている。

これらのバリデーターは、メンプールに対する見解に基づいてローカルの包含リストを作成し、これらのリストをブロードキャストする。

それから提案者は、これらのローカルリストを集約して、最終的な包含リストを作成し、ブロックに追加する。

この仕組みにより、単一の提案者がブロックに含まれるトランザクションを完全にコントロールすることができないため、検閲のリスクが低減される。

バリデータはブロックをブロックチェーンに受け入れる前に、そのブロックがコンセンサスルールを遵守しているかどうかを検証する。

マルチ・コンカレント・プロポーザ（MCP）

MCPは、マックス・レズニックがMultiplicityメカニズムで最初に提案したように、複数の同時提案者という概念を導入している。

このシステムでは、複数のプロポーザが並行して動作し、それぞれがメンプールからトランザクションの一部を選択する。

これらの取引は「特別取引バンドル」にパッケージされ、提案者によって署名される。リード提案者は、提案されたブロックが有効であるとみなされるためには、少なくとも3分の2以上のこれらのバンドルが含まれていなければならない。

この方法は一人の提案者の力を分散させ、取引の検閲の可能性を大幅に下げる。

BRAID：強化されたMCPの実装

マックス・レズニックはMCPのコンセプトを基に、より洗練された完全なMCPの実装であるBRAIDを開発した。

パラダイム主催の「MEV時代のDeFi」セミナーで紹介されたBRAIDは、複数の提案者が異なる並列チェーン上のブロックを同時に提案できる。

これらのブロックはコンセンサスメカニズムを通じて同期され、チェーン間の一貫性を確保する。

イーサリアムの実行レイヤーは、スロット内で生成されたすべてのブロックを単一の実行ブロックに統合し、そこでトランザクションが重複排除され、順序付けされ、事前に定義されたルールに従って実行される。

このアプローチは、取引記録を操作する単一のエンティティの力を大幅に削減する。

BRAIDの主な利点は、複雑さを増す可能性のある追加的な役割や複雑なインセンティブ構造を回避できることである。

しかし、複数のサブチェーンにまたがる同期を調整し、データ処理を処理することは、独自の課題を突きつける。

ブレイドの課題と考察

BRAIDの長所にもかかわらず、問題がないわけではない。特筆すべき課題のひとつは、「条件付きチップ」モデルである。このモデルでは、検閲に耐えうる取引を行うために、ユーザーは流動性を確保する必要がある。ユーザーはトランザクションを送信する際に、2つのチップ値を設定しなければならない：

ハイヤーチップ（T）: たとえ検閲が試みられたとしても、自分の取引が含まれることを保証するためにユーザーが支払うことをいとわない最大金額。提案者一人だけが取引を含む場合、その提案者はTの全額を受け取る。
下端 (t): 複数の提案者が取引を含む場合に支払われる少額のチップ。この場合、チップは取引を含む提案者間で分配される。

このモデルは、検閲を阻止するには効果的だが、利用者にとってはさらなる複雑さとコストが生じる。利用者は取引時に余分な流動性を確保する必要があり、それが必要になるかどうかが決まるまで凍結される可能性がある。

こうした問題に対処するため、ブロックチェーン・キャピタルのJonahb氏は2つの解決策を提案している：

ポスト国家流動性の証明: このアプローチでは、利用者は取引実行後に高いチップを支払うのに十分な流動性があることを証明することができる。しかし、これは提案者に取引後の状態を理解させる必要があり、共有状態や複雑な金融業務を含む取引では困難である。
検閲保険: このコンセプトは、手数料と引き換えにユーザーのチップを保証する第三者検閲保険（CI）プロバイダーを導入するものである。これにより、利用者の当面の流動性負担は軽減されるが、利用者とCIプロバイダーとの間の市場の発展が必要となる。

コミュニティーの視点FOCIL vs. BRAID

イーサリアムのコミュニティでは、FOCILとBRAIDの相対的なメリットについて意見が分かれています。イーサリアムクライアントPrysmの開発者であるTerence氏は、BRAIDが追加の参加者を必要としないため、参加者リストの提出と検証に余分な時間的制約が生じるFOCILに比べてプロセスが簡素化されると評価している。しかし、一般的にはFOCILの方が実装が簡単で柔軟性が高いと考えられている。

パラダイム社の研究者であるダン・ロビンソン氏は、BRAIDのトランザクションの優先順位付けのアプローチを高く評価し、MEVのリスクを効果的に軽減しているという。また、FOCILに欠けている検閲に対する強力なインセンティブとして、条件付きティッピング・メカニズムを強調している。

逆に、開発者であるDevは、シンプルで検閲に強いFOCILを好んでおり、FOCILは複雑さが少なく、より簡単な実装が可能であることを示唆している。

イーサリアムの研究者であるbarnabe.eth は、BRAIDが特定の分野で改善をもたらす可能性がある一方で、FOCILや他のIL設計の基盤となっているリーダーベースのモデルを完全に放棄することには慎重であり、BRAIDの実現可能性を検証するためのさらなる研究と証拠の必要性を挙げています。

結論どちらのメカニズムが優れているか？

BRAIDとFOCILの議論は、イーサリアムで検閲耐性を実現することの複雑さを強調している。提案者のパワーを分散化し、MEVリスクを軽減するBRAIDの革新的なアプローチは説得力がありますが、実装には大きな課題があり、さらなる開発が必要です。

FOCILは、よりシンプルで柔軟ではあるが、巧妙な検閲の試みに対して同じレベルの堅牢性を提供しないかもしれない。

最終的に、BRAIDとFOCILのどちらを選択するかは、その時々のイーサリアムネットワークの特定の優先順位に依存するかもしれません。エコシステムが進化し続ける中、どちらのメカニズムも検閲に対するイーサリアムの耐性を強化し、ネットワークが分散型の原則に忠実であることを保証する役割を果たす可能性がある。