ミニゲームからDeFiまで：それでもTONに必要なものとは？
ここ数ヶ月、TONエコシステムでは、BinanceでNotcoin、Dogs、Hamster Kombat、Catizenがローンチされた。この急増は、数百万人の新規KYCユーザーを様々な取引所にもたらしたと報告されており、近年最大のブロックチェーンアプリケーションの1つとなった。しかし、「次はどうなるのか？
ユーザーベースが大きいにもかかわらず、TONのTotal Value Locked (TVL)は比較的低いままであり、DeFiプロトコルの顕著な増加は見られない。このため、TONチェーンのユーザー価値の低さやインフラの不十分さについて懸念や議論が巻き起こっている。
この記事では、DeFiの背後にある重要な概念であるアトミックスワップと、LayerPixel（PixelSwap）が関連する課題にどのように取り組んでいるかについて簡単に説明する。一方では、DeFiの最初の成功はイーサリアムに遡ることができ、イーサリアムはDeFiアプリケーションとスマートコントラクトの礎となった。一方、TONのような非同期ブロックチェーンの台頭は、特にコンポーザビリティに関する新たな機会と課題をもたらしている。
1.DeFiの歴史
DeFiのエコシステムは、主にイーサリアムを中心とした「DeFiの夏」に花開いた。開発者たちはイーサリアムのエコシステムを活用し、スマートコントラクトをレゴのピースのように組み合わせることができる基本的なビルディングブロックとして機能させた。この組み合わせ可能性により、分散型金融アプリケーションやサービスの急速な普及が可能になった。
イーサリアムのコンポーザビリティ・パラダイムは、様々なDeFiプロトコルが革新的な方法で相互作用することを可能にします。アトミックスワップ、フラッシュローン、担保付き借入などの主要な金融プリミティブは、異なるアプリケーションがどのように積み重なり、複雑で多機能な金融商品を生み出すことができるかを示している。
DeFiが成熟するにつれ、イーサリアムの同期モデルの限界（特にスケーラビリティと高い取引手数料）が次第に明らかになった。このため、こうした固有の制約の一部を克服することが期待される非同期ブロックチェーンのような新しいブロックチェーンアーキテクチャの探求に関心が集まった。
2.非同期ブロックチェーン新しいパラダイム
イーサリアムの伝統的なモデルは同期型であり、各取引が逐次処理されるモノリシックな状態を維持する。対照的に、TONのような非同期型ブロックチェーンはアクターモデルアプローチを採用しており、いくつかの基本的な構造上の違いが生じている：
イーサリアム – 同期ブロックチェーン（モノリシックステート）：
- 原子操作: 複数のスマートコントラクトのステートを変更する場合でも、各トランザクションは単一のユニットとして扱われるため、直接アトミックトランザクションが可能である。イーサリアム仮想マシン（EVM）は、トランザクション内のすべてのステップが分離されていることを保証し、すべてが実行されるか、何も実行されないかを保証する。
- シーケンシャル処理: 各トランザクションは前のトランザクションの完了を待たなければならず、当然スループットとスケーラビリティが制限される。
- グローバル国家: すべてのトランザクションは共有されたグローバル・ステート上で動作するため、ステート管理は単純化されるが、競合は悪化する。
TON – 非同期ブロックチェーン（アクターモデル）：
- 並列処理: トランザクションは複数のアクターやスマートコントラクトで同時に処理できるため、全体的なスケーラビリティとスループットが向上する。例えば、TON上のスマートコントラクトは、アクター間の状態を更新するために一方向メッセージングを使用して、独立したユニットまたはアクターとして動作することができます。
- 分散状態：異なるアクターが孤立した状態を保持し、単一のグローバルな状態を共有することなく相互作用できる。
- コーディネーションの複雑さ：このモデルにおけるアトミック操作の実装は、その分散された性質のために複雑である。
非同期ブロックチェーンはスケーラビリティにとって重要な意味を持つが、アトミックスワップの欠如は、FunC/Tact言語に関連する複雑さに関わらず、TON上でのDeFi開発にとってかなりの障壁となる。アトミックな操作とシーケンシャルな処理がなければ、DeFi LEGOがいかに独創的であっても、借入プロトコルの流動性は困難になる。
LayerPixelとPixelSwap（フレームワークの一部としてLayerPixelのインフラを利用）は、この問題に対処する新しいアプローチを提案し、アトミックスワップを可能にし、取引所とDeFiにより安全で効率的なソリューションを提供しようと努めている。
3.非同期ブロックチェーンにおけるコンポーザビリティの課題
非同期ブロックチェーン上のDeFiアプリケーションのコンポーザビリティを維持することは、主に分散状態と並列性の特徴に起因する複雑な課題をもたらす：
取引の調整：
- 同期: 特定の時間に複数のアクター間で一貫した状態を実現することは複雑である。アトミックな操作を単純化する同期的なグローバル・ステートとは異なり、独立したアクタを同期させることには大きなハードルがあります。
- 一貫性モデル: 非同期システムは、多くの場合、最終的一貫性などの弱い一貫性モデルに依存している。すべての関連アクターが分岐することなく共通の状態に到達することを保証することは、ロジスティクス上の課題となる。
国家の一貫性：
- 同時実行制御: 分散環境では、複数のトランザクションが重複する状態を更新しようとすると、競合状態が発生する可能性がある。このため、ボトルネックになることなくトランザクションが正しくシリアライズされるようにする複雑なメカニズムが必要となる。
- 州との和解:アクター間で異なる状態を調整し、（トランザクションの一部が失敗した場合に）ロールバック・メカニズムを実装するには、矛盾を発生させることなく、変更を潔く取り消すのに十分堅牢でなければならない。
失敗の処理：
- 原子性: 状態分散された非アトミックな環境において、トランザクションのすべての部分が成功または失敗することを保証することは困難である。
- ロールバックのメカニズム: 不整合を残さず、トランザクションの部分的な状態変更を効率的にロールバックするには、高度な技術が必要である。
4.ピクセルスワップコンポーザビリティのギャップを埋める
Pixelswap は、TONブロックチェーンに合わせた分散トランザクションフレームワークを導入する革新的な設計によって、これらの課題に対処している。このアーキテクチャはBASEの原則（ACIDの代替）を遵守し、トランザクション・マネージャーと複数のトランザクション実行者という2つの主要コンポーネントを含んでいる。
佐賀県トランザクション・マネージャー：
複雑なマルチステップトランザクションをオーケストレーションし、2相コミット（2PC）プロトコルの限界を克服する。
- ライフサイクル管理: トランザクションのライフサイクル全体を、独立に実行可能な小さなステップに分解して管理する。
- タスク配分: メインのトランザクションを個別の分離されたタスクに分割し、適切なトランザク ション実行者に割り当てる。
- 補償業務: 各サーガが、部分的な変更を取り消すためにトリガーできる対応する補償トランザクションを持つようにし、一貫性を維持する。
取引執行者：
トランザクションのライフサイクルにおいて、割り当てられたタスクの実行に責任を持つ。
- 並列処理: スループットを最大化し、システム負荷のバランスをとるために、エクゼキュータは同時に動作する。
- モジュラー設計: 各取引執行者はモジュール式に設計されており、異なるスワップカーブ、フラッシュローン、担保プロトコルなど様々な機能の実装が可能である。このモジュール性により、これらの機能がSagaのトランザクション・マネージャーとシームレスに連携できるようになり、DeFiのコンポーザビリティの基本原則が守られている。
- 最終的な一貫性: エクゼキュータのローカル状態がトランザクションの分散状態全体と同期され、調整され続けることを保証する。
これらの機能を通じて、Pixelswapのトランザクション・エグゼキュータは、堅牢でスケーラブルな非同期トランザクション実行を可能にし、TON上で複雑でコンポーザブルなDeFiアプリケーションを作成することを可能にする。
5.結論
まとめると、DeFiの未来には、コンポーザビリティのような重要な原則を維持・強化しつつ、同期型から非同期型へのブロックチェーンへのパラダイムシフトに適応することが必要である。TONブロックチェーン上に出現したPixelswapは、堅牢性、スケーラビリティ、コンポーザビリティをエレガントに組み合わせ、画期的なソリューションとして位置づけている。
シームレスなインタラクション機能と強力なトランザクション管理を確保することで、ピクセルスワップは、よりダイナミックでスケーラブルかつ革新的なDeFiエコシステムへの道を開く。