Algorand State Proofs
ブロックチェーンの相互運用性とポスト量子セキュリティの実現に向けて
Algorand State Proofsは、仲介者を介さずにブロックチェーンを外の世界と安全に接続する新しい相互運用性標準です。すべてのProof of Stakeチェーンは、クロスチェーンの方程式からトラストを取り除くためにState Proofsを実装することができます。
ブロックチェーン・エコシステムは都市のようなもので、ビジネスチャンス、コミュニティ、エンターテイメント、インフラ、ローカル・ガバナンス、そして単なる個人の好みに至るまで、それぞれが人々を引きつける価値を提供しています。業界が成熟するにつれ、人々はさまざまなエコシステムを訪れる理由が増え、クロスチェーン・アプリケーションにさらなる価値をもたらすでしょう。
新しいエコシステムでブロックチェーンにアクセスするには、新しい環境でのその「state（状態）」（口座残高と取引のスナップショット）を検証する信頼できる方法が必要です。このトラストレスなインフラは現在市場に存在しないため、人々は中央集権的なブリッジやバリデータ・ネットワークのような信頼できる仲介者に資産の取り扱いを委ねています。レイヤー1ブロックチェーンは、オンチェーン価値を保護するために、この信頼閾値を下げる責任を共有しています。
Algorand State Proofs（ASP）は、ブロックチェーンのネイティブ・エコシステムを超えてトラストレスな相互作用を拡張する新しい相互運用性標準です。ライト・クライアント（ブロックチェーンの状態を追跡する効率的なソフトウェア）を通じて、複数のブロックチェーンのイベントを条件とする強力なアプリケーションを構築するためのシンプルでトラストレスなインタフェースを提供します。State Proofsはすべてのプルーフ・オブ・ステーク（PoS）チェーンに実装可能であり、真の分散化への道を加速させるでしょう。
相互運用性の問題
2021年は、世界のDeFiスマートコントラクトの預かり資産（TVL）が1200%成長¹し、NFTが台頭し、多くのLayer-1チェーンで多様化するなど、ブロックチェーン業界にとって刺激的な年でした。繁栄する分散型ブロックチェーン・エコシステムはもうすぐそこまで来ていますが、ほとんどのdAppsはそれらが構築されているプラットフォームそのものに制約を受けています。
ブロックチェーン・コミュニティは、高価なガス料金を支払うことなく、ネットワーク停止に対処し、大切な資産を仲介者に託すことなく、お気に入りのdAppsを使用する信頼性の高い方法を探しています。
開発者は、Algorandのような高速で安価なブロックチェーン上に構築し、複数のエコシステムに散在する拡大したユーザーベースと流動性にすぐにアクセスすることを望んでいます。
投資家は、チェーンを切り替えたり、より中央集権的な代替手段に頼ったりすることなく、複数のプラットフォームでエキサイティングな機会を求めています。
人々は、ブロックチェーン間で基本的なトランザクションをトラストレスな信方法で送信したいと考えています。
開発者、クリエイター、投資家は、壁に囲まれた庭から抜け出すための相互運用性ソリューションを求めています。ASPはこれらの境界を取り除き、クロスチェーンのアプリケーションと流動性への扉を開くものです。
ブリッジング・ソリューション
こうした相互運用性の問題を解決するために、多くの企業がブロックチェーン間で資産を移動させるブリッジを構築しています。これらの「ブリッジされた」資産は、ローンの担保として貸し出したり、別の資産と交換したり、単にウォレットに保有したりと、ターゲット・チェーンのエコシステムで自由に使用することができます。
ブリッジは有望ですが、ほとんどのソリューションでは、人々がブリッジの運営者または一連の委任者を信頼して、安全かつタイムリーな方法で資産を保管・移動させる必要があります。すでに320億ドル以上の資産がクロスチェーン・ブリッジに保管されており（2021年開始時の6億7000万ドルから増加）²、業界は大きなターゲットを持つ新たな集中型攻撃対象を作り出しました。
私たちは、相互運用性の方程式から信頼を排除し、コスト、信頼性、セキュリティに妥協しない新種のトラストレス・ブリッジとクロスチェーン・アプリケーションを生み出す機会を得ています。
アルゴランド・ステート・プルーフ（Algorand State Proofs）
Algorand State Proofsの紹介：Algorandと広い世界をつなぐ新しいブロックチェーン・インフラストラクチャです。ASPは、Algorandブロックチェーンの状態を証明する、不変の証明の連鎖です。ASPは、携帯電話やスマートウォッチなどの低消費電力環境、さらにはブロックチェーン・スマートコントラクトの内部で、誰でもAlgorandの取引、残高、アプリケーション・データを、セキュリティを損なうことなく追跡できるようにするもので、それぞれのASPは、新しいブロックに合意する同じ分散型ネットワークによって生成されます。
ASPは軽量でポータブルなため、他のエコシステムのAlgorandライトク・ライアントを更新するために使用することができます。イーサリアムのような手数料に制限のある環境でのコストを下げるために、Algorandはライト・クライアントを最新に保つために使用できる、さらにコンパクトなzk-SNARK証明も生成する予定です。
ブリッジ、オラクル、ウォレットなどのアプリケーションは、これらのライト・クライアントに問い合わせ、シンプルでトラストレスな方法でAlgorandの状態を暗号的に検証することができます。例えば、アリスがボブに10枚のアリスコインをAlgorandからEthereumに送りたい場合を考えてみましょう。アリスコインは非常に貴重なので、トークンが迅速かつ安全に、仲介者の許可や信頼なしに届くようにしたいのです。アリスはこれらのトークンを、コードベースが公開されているトラストレス・ブリッジを介して、ボブのEthereumウォレットに直接送ることができます。
裏側では、アリスはトークンをトラストレス・ブリッジのAlgorandスマートコントラクトに「ロック」し、何もないところから重複したトークンが作られないようにします。ブリッジのEthereumスマートコントラクトは、Algorandライト・クライアント（State Proofsによって最新に保たれる）に、アリスが実際にトークンをロックしたかどうかを尋ねるだけです。認証されると、ブリッジは同量をEthereum上でミントし、ボブの選択したウォレットにリリースします。
同様に、ブリッジはEthereumライト・クライアントを使用して、ブリッジされたEthereum資産をAlgorandエコシステムにトラストレスにミントし、リリースすることができます。ブリッジ・オペレーターは、AlgorandのContract to Contractコールを介して、これらのライト・クライアントにEthereumトランザクション（EthereumスマートコントラクトにETHを預けるなど）を検証するよう依頼するAlgorandスマートコントラクトを作成することができます。これらのライト・クライアントのペアは、双方向ブリッジングのためのインポート/エクスポート・フローを完了します。
全体像
Algorand State Proofsは、ポスト量子セキュリティでクロスチェーン・アプリケーションを強化します。高度な暗号技術を使用することで、ASPはブロックチェーンの報告された状態を変更しようとする強力な量子コンピュータによる攻撃に耐えることができ、オンチェーン・データに関する堅牢でポータブルな真実のソースを提供することができます。
ブロックチェーン間で資産を移動させるトラストレスなブリッジから、貴重なオンチェーン・データをエクスポートする分散型オラクルまで、人々は仲介者を信頼することなく、Algorandの高速、安価、かつ信頼性の高いプロトコルを新しいエコシステムに活用できるようになります。彼らは基盤となるブロックチェーン自体のセキュリティのみを信頼すればいいのです。
ロードマップ
Algorand State Proofsは間もなく利用可能になり、最初のマイルストーンは今月（2022年3月）公開される予定です。来週のコンセンサス・アップグレードの後、AlgorandネットワークはASPを生成するために使用されるポスト量子セキュア投票キーの登録を開始する予定です。
ASPの活用方法については、今後のState Proofsブログ・シリーズで技術的な深堀りを行いますので、ご期待ください。
元記事：https://medium.com/algorand/algorand-state-proofs-707d64038e35