ブロックチェーンネットワークの未来：相互運用性など

ブロックチェーンテクノロジーは実際には見かけよりも古いものですが、それに基づくブロックチェーンプラットフォームは比較的若いです。そのような現象と同様に、それは突然現れ、独立して進化します。

Blockchain technology has been around for longer than you might think, but the blockchain platforms based on it are relatively young. Like any such phenomenon, it emerges suddenly and evolves independently.

ブロックチェーンテクノロジーは、あなたが思っているよりも長く存在していますが、それに基づくブロックチェーンプラットフォームは比較的若いです。そのような現象と同様に、それは突然現れ、独立して進化します。

This has created several related issues, namely the isolation of these platforms where each was developed with its vision, approach, and standards. Blockchain developers successfully work on filling this gap, but a lot of work is still ahead and there are several different approaches to blockchain network integration.

これにより、いくつかの関連する問題が発生しました。つまり、それぞれがビジョン、アプローチ、および標準で開発されたこれらのプラットフォームの分離です。ブロックチェーン開発者はこのギャップの埋めにうまく取り組んでいますが、多くの作業がまだ先にあり、ブロックチェーンネットワーク統合にはいくつかの異なるアプローチがあります。

Today we will look at what are the key challenges in achieving interoperability in blockchain technology. What are the advantages of blockchain interoperability? And what are the interoperable blockchain platforms that exist today?

今日は、ブロックチェーンテクノロジーの相互運用性を達成する上での重要な課題が何であるかについて説明します。ブロックチェーンの相互運用性の利点は何ですか？そして、今日存在する相互運用可能なブロックチェーンプラットフォームは何ですか？

Challenges for Cross-Chain Communication

クロスチェーン通信の課題

As we mentioned earlier, because blockchain is an open technology, its implementation has been approached very differently without regard to the future popularity of other blockchain platforms and interoperability with them. This created many isolated blockchains that could not communicate with each other and made it difficult for Web3 to evolve in a coherent and uniform manner.

前述したように、ブロックチェーンはオープンテクノロジーであるため、その実装は、他のブロックチェーンプラットフォームの将来の人気とそれらとの相互運用性に関係なく、非常に異なってアプローチされています。これにより、互いに通信できない多くの孤立したブロックチェーンが作成され、web3が一貫した均一な方法で進化することが困難になりました。

Lack of Standardization

標準化の欠如

The lack of an initial and unified standard or even established best practices for blockchain platform development and interoperability has created a problem of blockchain isolation. Everyone has developed their own vision, approaches, and standards making blockchain network integration technically impossible.

ブロックチェーンプラットフォームの開発と相互運用性のための初期および統一された標準または確立されたベストプラクティスの欠如は、ブロックチェーンの分離の問題を引き起こしました。誰もが独自のビジョン、アプローチ、および標準を開発しており、ブロックチェーンネットワーク統合を技術的に不可能にしています。

Liquidity Fragmentation

流動性断片化

In turn, this also created the problem that the native tokens of each blockchain could not be natively integrated into the other. The lack of ability to seamlessly flow capital as a very basic problem severely stalled the development of Web3 as an industry.

次に、これにより、各ブロックチェーンのネイティブトークンを他のブロックチェーンのネイティブトークンがネイティブに統合できないという問題も作成しました。非常に基本的な問題として資本をシームレスに流れる能力の欠如は、業界としてのWeb3の開発を厳しく停止させました。

Scalability Constraints

スケーラビリティの制約

Also, isolated blockchains can experience network overload and the inability to delegate processing. It can create many challenges such as network slowdowns, rising costs, and security issues that ultimately negatively impact scalability.

また、分離されたブロックチェーンは、ネットワークの過負荷と処理を委任できないことを経験する可能性があります。ネットワークの減速、コストの上昇、最終的にスケーラビリティに悪影響を与えるセキュリティの問題など、多くの課題を作成できます。

Security Risks

セキュリティリスク

Of course, blockchain security has also suffered from isolation. Finding a vulnerability in the protocol could result in all its assets risking being stolen or frozen without the ability to move them to another secure blockchain until the problem is resolved.

もちろん、ブロックチェーンのセキュリティも隔離に苦しんでいます。プロトコルで脆弱性を見つけると、問題が解決するまで別の安全なブロックチェーンに移動する能力なしに、すべての資産が盗まれたり凍結されたりするリスクが発生する可能性があります。

Achieving Blockchain Interoperability

ブロックチェーンの相互運用性を達成します

When the development of this became inevitable, and the capital invested in it became impossible to ignore – it became obvious that each individual platform, as well as the whole Web3 industry, required solutions that could bring blockchain interoperability benefits. And to solve this there were several views, each with its features.

これの開発が避けられないようになり、それに投資された資本が無視することが不可能になりました。各プラットフォームとWeb3業界全体が、ブロックチェーンの相互運用性の利点をもたらす可能性のあるソリューションを必要とすることが明らかになりました。そして、これを解決するために、それぞれがその機能を備えたいくつかのビューがありました。

Blockchain Bridges

ブロックチェーンブリッジ

Centralized and decentralized blockchain bridges are separate, complementary solutions that work in conjunction with the main blockchains and help enable data exchange between them. Examples include Wrapped Bitcoin (WBTC), which allows Bitcoin to be used in the Ethereum ecosystem by locking it to a centralized custodian and issuing the equivalent amount of WBTC on the Ethereum network as an ERC-20 token. It is also an Avalanche Bridge (AB), which allows the transfer of Avalanche and Ethereum tokens using trusted relayers, while significantly increasing speed and reducing cost.

集中型および分散型ブロックチェーンブリッジは、メインブロックチェーンと連携して機能し、それらの間のデータ交換を可能にするのに役立つ別々の補完的なソリューションです。例には、ラップされたビットコイン（WBTC）が含まれます。これにより、中央のカストディアンにロックし、ERC-20トークンとしてEthereumネットワークで同等の量のWBTCを発行することにより、ビットコインをイーサリアムエコシステムで使用できます。また、雪崩橋（AB）でもあり、信頼できる中継者を使用して雪崩およびイーサリアムトークンの移転を可能にし、速度を大幅に増加させ、コストを削減します。

The problem with centralized bridges is their vulnerability, namely a potential single point of failure, which in turn has given rise to decentralized bridges. The most prominent example is Wormhole, a decentralized blockchain bridge that connects Ethereum, Solana, and BNB Chain. But it doesn’t guarantee security either, and in particular, it was hacked in 2022.

集中橋の問題は、それらの脆弱性、すなわち潜在的な単一の故障ポイントであり、それが潜在的な分散橋を生み出しました。最も顕著な例は、イーサリアム、ソラナ、およびBNBチェーンを接続する分散型ブロックチェーンブリッジであるワームホールです。しかし、セキュリティも保証するものではなく、特に2022年にハッキングされました。

Layer Zero & Interoperability Protocols

レイヤーゼロと相互運用性プロトコル

There is also a more fundamental approach to solving the problem, namely seeking to provide a means not for interoperability between specific blockchains, but a foundation for interoperability between all. Of course, here there are several visions of how to approach and implement this too. Some have focused on developing a so-called Layer 0 blockchain as the underlying infrastructure for Layer 1 blockchains like Bitcoin, Ethereum, etc. Others instead of Layer 0 focused on developing decentralized middleware and interoperability protocol as such.

また、問題を解決するためのより根本的なアプローチ、つまり、特定のブロックチェーン間の相互運用性の手段を提供しようとすることを求めています。もちろん、ここにもこれにアプローチして実装する方法のビジョンがいくつかあります。一部の人々は、ビットコイン、イーサリアムなどのレイヤー1ブロックチェーンの基礎となるインフラストラクチャとして、いわゆるレイヤー0ブロックチェーンの開発に焦点を当てています。レイヤー0の代わりに、分散型ミドルウェアと相互運用性プロトコルの開発に焦点を当てています。

IBC (Inter-Blockchain Communication)

IBC（ブロックチェーン間通信）

IBC is a cross-chain interoperability protocol that runs on top of Cosmos’ Layer 0 infrastructure and uses light clients and Merkle proofs to verify the state of the chains to ensure safe and reliable data transfer between independent blockchains. In turn, Tendermint’s consensus mechanism ensures transaction completeness within individual Cosmos chains, which connect into Cosmos Hub and implement their proprietary Hub-and-Spoke Model. This is a decentralized security model where each chain is responsible for its security while maintaining interoperability with each other. IBC can use this Layer 0 infrastructure for more efficient functioning, but it also supports direct interoperability between blockchains without Tendermint and Cosmos Hub.

IBCは、Cosmosのレイヤー0インフラストラクチャの上で実行され、軽いクライアントとメルクルプルーフを使用してチェーンの状態を検証して、独立したブロックチェーン間の安全で信頼できるデータ転送を確保するために、クロスチェーンの相互運用性プロトコルです。次に、Tendermintのコンセンサスメカニズムにより、個々のコスモスチェーン内のトランザクションの完全性が保証され、Cosmos Hubに接続し、独自のハブアンドスポークモデルを実装します。これは、各チェーンが互いに相互運用性を維持しながら、セキュリティの原因となる分散型セキュリティモデルです。 IBCは、このレイヤー0インフラストラクチャを使用して、より効率的な機能を使用することができますが、テンデリントとコスモスハブなしのブロックチェーン間の直接的な相互運用性もサポートします。

Cross-Consensus Messaging (XCM)

Cross Consensusメッセージング（XCM）

XCM is another cross-chain interoperability protocol, but now from Polkadot, that communicates between parachains within Polkadot Layer 0 called Relay Chain, the general architecture of which we have described here.

XCMは別のクロスチェーンの相互運用性プロトコルですが、現在はポルカドット層の間で通信し、リレーチェーンと呼ばれるポルカドット層0の間で通信します。これは、ここで説明しました。

Although XCM can exchange data directly between parachains, full functionality is achieved through the Relay Chain which coordinates interactions and also implements shared security for the entire Polkadot ecosystem using Polkadot Validators and nominated Proof-of-Stake (NPoS) consensus. As you may have noticed this is different from the decentralized security approach of Cosmos, which has its

XCMはパラチャイン間でデータを直接交換できますが、完全な機能はリレーチェーンを介して達成され、相互作用を調整し、ポルカドットバリッターと指名されたプルーフステーク（NPO）コンセンサスを使用して、ポルカドットエコシステム全体の共有セキュリティを実装します。ご存知かもしれませんが、これはコスモスの分散型セキュリティアプローチとは異なります。