Modular（モジュラー）型ブロックチェーンとは何か？

ブロックチェーン技術はビットコインの登場以降、分散型ネットワークによるデータの信頼性や透明性を強調し、様々な分野での応用が進んでいます。

これまで多くのブロックチェーンは、すべての機能を1つのネットワークで担う「モノリシック（Monolithic）」な構造を取っていました。

しかし、最近では「Modular（モジュラー）」という新たなアーキテクチャが注目を集めています。

このModularアプローチはスケーラビリティ、柔軟性、拡張性において優れた特徴を持ち、今後のブロックチェーン開発の鍵になると考えられています。

この記事ではModularブロックチェーンの概要、メリット、代表的なプロジェクトについて詳しく解説します。また、Modular機能を提供する仮想通貨についても紹介しています。

モノリシック vs. モジュラー

まず、従来のモノリシックなブロックチェーンとModularアーキテクチャの違いを理解することが重要です。

モノリシックなブロックチェーン

モノリシックなブロックチェーンは、1つのネットワークが以下の3つの主要な機能をすべて担います。

これによりモノリシックなブロックチェーンは、全体的な設計がシンプルである一方、スケーラビリティに限界があります。特に、トランザクションが増加するにつれて、ネットワーク全体のパフォーマンスが低下するという問題に直面します。

モジュラーなブロックチェーン

一方でModularブロックチェーンは、これらの機能を分割し、異なるレイヤーやモジュールがそれぞれの役割を担います。具体的には、次のようなレイヤーに分割されます。

このように機能を分けることで各レイヤーが独立して動作し、全体のスケーラビリティや柔軟性を大幅に向上させることができます。

モジュラーアーキテクチャのメリット

Modularブロックチェーンにはいくつかのメリットがあります。

スケーラビリティの向上

モジュールごとに役割が分離されるため、各レイヤーは独立して最適化され、スケーラビリティが向上します。

たとえば、データの可用性レイヤーを強化することで、大量のデータを処理するネットワークが構築可能です。

開発の柔軟性

開発者は個別のモジュールに焦点を当てて最適化できるため、ネットワーク全体の改善が容易になります。

また、新しいモジュールやレイヤーを追加することで、機能の拡張やカスタマイズが可能となります。

セキュリティの強化

モジュールごとに責任を分担することで各機能がより強固なセキュリティ対策を講じることができます。

コンセンサスや実行レイヤーの分離により、1つのレイヤーの脆弱性が全体に影響を及ぼすリスクを低減できます。

モジュラーなブロックチェーンの代表的プロジェクト

Modularアーキテクチャを採用しているプロジェクトはいくつかあります。以下はその中でも特に注目されているものです。

Celestia

Celestiaはデータの可用性とコンセンサスに特化したレイヤー1ブロックチェーンです。他のプロジェクトが独自の実行レイヤーを構築し、スケーラブルかつ柔軟なブロックチェーンネットワークを作りやすくしています。

Celestiaは従来のモノリシックなブロックチェーンとは異なり、データの可用性とコンセンサスに特化したモジュラーなブロックチェーンです。

Celestiaは実行レイヤーを持たず、他のブロックチェーンやプロジェクトが独自の実行レイヤーを構築できるような柔軟なインフラを提供します。

この独自のアプローチにより、スケーラビリティ、柔軟性、セキュリティが大幅に向上することが期待されています。

Celestiaの基本構造

Celestiaは、「データ可用性レイヤー」と「コンセンサスレイヤー」という2つの主要な機能に焦点を当てています。

• データ可用性レイヤー

Celestiaはネットワーク上でのデータの可用性を保証することに特化しています。これは、ブロックチェーンの各ブロックに含まれるデータが正確に存在し、誰でもそれを検証できることを確保するプロセスです。データが正しく保存されていなければ、スマートコントラクトや取引履歴に関する信頼性が失われるため、データ可用性は非常に重要です。

• コンセンサスレイヤー

Celestiaはブロックチェーンのコンセンサスアルゴリズム（Proof of Stakeなど）に基づいてトランザクションの正当性を確定しますが、トランザクションの実行自体は他のネットワークに任せています。このレイヤーの役割は、ネットワーク全体でブロックの正当性に対する合意を形成することです。

Celestiaの革新ポイント

• モジュール化された設計

Celestiaは、データ可用性とコンセンサスを分離することで、スケーラビリティと柔軟性を最大化します。この設計により、他のブロックチェーンやプロジェクトが独自の実行レイヤーを作り、Celestiaの提供するインフラを利用して効率的に動作させることが可能です。

このアプローチの利点は、ブロックチェーンの開発者がそれぞれのユースケースに最適な実行レイヤーを選択・開発できるため、ネットワーク全体の負荷を減らしながらも、個別のプロジェクトのニーズに対応できる点です。

• データ可用性サンプリング

Celestiaのもう一つの革新的な技術は、データ可用性サンプリングです。従来のブロックチェーンではネットワーク全体でブロックデータをダウンロードし、検証する必要がありますが、Celestiaではサンプリング技術を使用することで、ブロックのデータが正しいかどうかを、データ全体をダウンロードせずに検証できます。

これにより、スケーラビリティが大幅に向上し、軽量クライアントでも大規模なネットワークを検証できるようになります。

• 専用の実行レイヤーを持たない

Celestiaはトランザクションの実行機能を持たないため、EthereumやSolanaなどの従来のブロックチェーンとは異なります。その代わり、他のプロジェクトが独自の実行レイヤーを構築し、Celestiaのデータ可用性とコンセンサス機能を利用して動作します。

この設計により、異なる実行環境を必要とするアプリケーションやプロジェクトが、容易にCelestiaのインフラに統合できます。

Celestiaのメリット

• スケーラビリティの向上

モジュラーな設計によりネットワークは柔軟に拡張でき、各レイヤーが独立して最適化されるため、スケーラビリティが大幅に向上します。

特に、データ可用性サンプリング技術を用いることで、トランザクション処理能力を劇的に向上させることができます。

• 柔軟な開発環境

開発者はCelestiaのコンセンサスとデータ可用性機能を利用して、自分たちのプロジェクトに最適な実行レイヤーを設計できます。これにより、新しいブロックチェーンやdApp（分散型アプリケーション）の開発が柔軟に行えます。

• 分散型セキュリティの強化

各モジュールが分離されているため、1つの機能に問題が発生しても、他の機能に影響が及びにくい設計です。これにより、システム全体のセキュリティが向上し、攻撃耐性も強化されています。

Celestiaを利用したユースケース

Celestiaは、そのモジュール化された設計によって、さまざまなユースケースに対応できます。たとえば、以下のような利用シナリオが考えられます。

• スケーラブルなdAppの開発

開発者は自分たちのアプリケーションに必要な実行レイヤーを選択し、Celestiaのコンセンサスとデータ可用性機能を利用して、スケーラブルなdAppを構築できます。

• 独自のブロックチェーンの作成

新しいブロックチェーンをゼロから作成する際に、Celestiaのインフラを利用することで、コンセンサスやデータ可用性の問題を解決しながら、独自の実行環境を構築できます。

• レイヤー2ソリューションのサポート

Celestiaはレイヤー2スケーリングソリューション（例えば、Rollups）と連携することで、より効率的なブロックチェーンの拡張を可能にします。RollupsはCelestiaのデータ可用性機能を活用して、より軽量かつ高速なトランザクション処理を実現します。

以上のようにCelestiaはブロックチェーン技術におけるモジュール化という新しいアプローチを採用しスケーラビリティと柔軟性、そしてセキュリティを同時に向上させることを目指しています。

従来のモノリシックなブロックチェーンに代わる存在として、Celestiaは他のプロジェクトにデータ可用性とコンセンサスのインフラを提供し、ブロックチェーン技術のさらなる発展に貢献しています。

特に、異なるユースケースに適応できる柔軟性があるため、将来的にさまざまな分野での応用が期待されています。

Ethereum 2.0

Ethereum 2.0もシャーディング技術を通じてモジュラーなアプローチを部分的に採用しています。特に、データの可用性とコンセンサスレイヤーの改善により、トランザクションスループットの向上が期待されています。

Polygon Avail

Polygon Availはデータ可用性のレイヤーを提供するプロジェクトで、他のチェーンやアプリケーションが利用できるように設計されています。これにより、実行レイヤーが独自のスケーラビリティ戦略を取ることが可能です。

Modular : まとめ

Modularブロックチェーンアーキテクチャは、従来のモノリシックな設計に代わる新しいパラダイムとしてスケーラビリティや柔軟性の面で多くの利点を提供します。

これにより、開発者は特定のニーズに応じた最適なブロックチェーンを構築でき、ブロックチェーン技術の進化をさらに加速させることが期待されます。

ブロックチェーン技術が進化し続ける中で、Modularアーキテクチャは今後ますます重要な役割を果たしていくでしょう。

開発者やユーザーにとって、この新しいアプローチがどのようにブロックチェーンの未来を形作るか引き続き注目すべきポイントです。