モナドの暗号の秘密を探る：イーサリアムの栄光を取り戻すのに役立つか？

昔々、紫色のペペの魔法使いがエテリアムの村に降り立ちました…

1. イーサリアムの失われた村

昔々、エセリウムという小さな村に、緑色のペペの群れが住んでいました。この繁栄した王国では、高度な地方分権化と強力な治安により、村々の繁栄と経済の活性化が推進されています。

村人たちはこれらの原則に深く影響を受けており、村の活発な経済を維持するために、12 秒ごとに記録される取引ブロックを監督するリーダーを定期的にステークを通じて選出しています。しかし、今日のイーサリアム村は、かつてほど栄光に満ちたものではありません。蔓延したミームウイルスにより村は深刻な被害を受けました。村の緑のペペたちは慌てふためき、村は憂鬱な光景となった。

しかし、村にはまだ復活を夢見るグリーンペペたちがいる。彼らはイーサリアムを復活させることを期待して「L2改革」を提案した。彼らの努力により、村は徐々に繁栄を取り戻し、活動の規模はかつてないほど大きくなり、緑のペペたちの生活にも再び活気が戻ってきた。

しかし、L2改革では問題は完全に解決されませんでした。ソラナ村とスイ村は歴史が浅く、不安定な面が多いが、複雑な金融取引をシンプルかつ流動的にした前例のない科学革命の下で急速に発展している。一方、イーサリアムは改革にもかかわらず、依然として苦戦を強いられている。村内では、これらの新興村への移住についての噂が広まり始めました。

ちょうどその時、紫色のペペ魔法使いがエテリアム村に現れました。

2. 紫のペペ魔法使いの登場

紫色のローブを着たペペ魔法使いは、イーサリアム村の失われた栄光を深く悔い、モナドと呼ばれる新しい村を建設することを決意しました。

ある日、彼は村の広場に立って、緑のペペたちにモナドを作る壮大な計画を発表し、彼らに将来への期待と夢を語るよう勧めました。

最初にグリーンペペ1が話しました。「モナドでの生活がイーサリアムのようになることを願っています。イーサリアムはソラナやスイのようなスケーラビリティはありませんが、その文化は独特で、他の場所の文化が私たちのものとあまりにも異なるため、去ることを考えたことはありません。」

Green Pepe 2 さんは、「生活や文化の継続性を維持することは大切ですが、他の村と同じように効率化も図りたいです。イーサリアムは安全ですが、スピードや柔軟性を追求するプロジェクトには不十分です」とも付け加えました。

Wizards は彼らの期待に耳を傾け、Solana と Sui のスケーラビリティを備えながら、Monad に Ethereum の豊かな文化を取り入れることを約束しました。彼は、イーサリアムの伝統を守りながらも新しい技術の効率性を備えた村というビジョンを実現するために、どうすれば強力な魔法を使えるだろうかと考え始めました。

彼はその後、変化を切望するペペ夫妻にこの壮大なビジョンを伝え、両者の利点を組み合わせた新しい生活への希望を彼らに与えました。

3. 秘密のテクニック1：遅延実行

Ethereum Village のスケーラビリティを制限する 1 つの制限は、新しいブロックが作成されるたびに、コンセンサス プロセス中にトランザクションをリアルタイムで処理する必要があることです。この村では、ブロックを提案するリーダーは、提案する前にすべてのトランザクションの結果を計算する必要があり、ブロックを受信する検証ノードもすべてのトランザクションを計算してブロックの正当性を検証し、投票する必要があります。

合意形成プロセスには村人同士の計算とコミュニケーションが必要となるため、トランザクションの処理時間が大幅に短縮され、スケーラビリティが制限されます。この問題を解決するために、パープルペペウィザードは「遅延実行」と呼ばれる新しい魔法をかけ、村人のトランザクションの「コンセンサス」プロセス（つまり、トランザクションのソート）を「実行」プロセス（つまり、計算結果）から分離しました。

簡単に言えば、各ブロックが同時にコンセンサスと実行を受ける必要がなくなりました。代わりに、N ブロックのコンセンサスが行われているときに、実行は N-1 ブロックでトランザクション結果を処理します。

このアプローチにより、実行時にブロック時間全体を活用できるようになり、同じ時間内に処理できるトランザクションの数が大幅に増加します。

上級秘技：遅延マークルルート

イーサリアム ビレッジでは、ブロックの正当性を確保するために、ノードがコンセンサスの前に計算を実行します。しかし、モナドの遅延実行システムでは、コンセンサスと実行が分離されており、悪意のあるノードが以前に確認されたトランザクションを無視したり、計算ステータスを改ざんしたりする可能性があります。

これを防ぐために、モナドはブロック N-10 の計算結果を表すマークルルートをブロック N の提案に埋め込みます。ブロック N で 3 分の 2 以上のノードが合意に達した場合、ブロック N-10 の計算結果も確認されたことを意味します。

ブロック N-10 のノードの計算結果がブロック N の Merkle ルートと一致しない場合、そのノードはブロック N からコンセンサスから削除されます。この 10 ブロックの Merkle ルート遅延により、計算エラーが速やかに検出されます。

モナドのブロック時間は 1 秒であることは注目に値しますが、これはモナドのファイナリティに 10 秒かかることを意味するものではありません。 Monad 独自の MonadBFT システムにより、1 秒以内に 1 つのブロックのファイナリティを達成できます。

4. 秘密のテクニック2: トランザクションハッシュ

紫色のペペ魔法使いは、村のリーダーがブロック提案を他のノードに迅速に伝播できるようにする方法について真剣に考えました。

Ethereum Village では、すべてのトランザクションを含む完全なブロック提案を 1 つの巨大なパッケージとしてネットワーク全体に伝播するのが慣例となっています。しかし、ウィザードは、モナド ビレッジもこのアプローチを採用した場合、大量のトランザクションを含むブロック提案をブロードキャストすることは困難で時間のかかる作業になることに気づきました。

この目的のために、Purple Pepe Wizard は「トランザクション ハッシュ」という概念を提案しました。村人によって送信されたすべてのトランザクションはネットワークに伝播されているため、各ノードはモナド村のトランザクション記録を独自のトランザクションプールに保持します。

ウィザードはこれを利用して、リーダーがブロック提案ごとにトランザクションの完全なリストを渡す必要がなくなります。代わりに、リーダーはこれらのトランザクションを参照してハッシュを送信するだけです。

このようにして、Monad のブロック提案はコンパクトなままになり、各トランザクションのハッシュのみが含まれます。他のノードが提案を受信すると、これらのハッシュ値を自分の記録内のトランザクションと比較するだけで、参照されているトランザクションを簡単に見つけることができます。

5. 秘密のテクニック3: MonadBFT

Monad Village では、各ブロック内のトランザクションの順序とブロック生成に関するコンセンサスは、HotStuff に基づく高性能コンセンサス メカニズムである MonadBFT によって管理されます。この 2 フェーズのビザンチン フォールト トレランス (BFT) アルゴリズムは、2 つのステップで合意に達することができます。

ブロックのリーダーは、各参加者のステークシェアに基づいて確率的に選択されます。 Monad では、各ブロック N の提案が前のブロック N-1 のクォーラム証明書 (QC) とともに配信され、3 分の 2 を超えるノードがブロックを検証したことを示すため、各ブロックの作成プロセスは Ethereum Village よりも効率的です。

プロセスは次のように展開されます。

• リーダー N は、前のブロック N-1 の QC とともに、ブロック N の提案を公開します。

• 次にバリデーターはブロック N を検証し、リーダー N+1 に投票を送信します。

• リーダー N+1 は、ブロック N の QC とともに、ブロック N+1 の提案を公開します。

ただし、QC N を使用しても、ブロックチェーンの性質上、すべての参加者が同時にオンラインであることを保証できないため、バリデーターはブロック N をすぐに確定することはできません。

ブロック N のセキュリティを完全に確保するには、バリデーターはブロック N+1 (QC N を含む) に対する「はい」の投票をリーダー N+2 に送信する必要があります。リーダー N+2 が QC N+1 を生成すると、ラウンド N+1 が正常に完了したことが確認され、ブロック N が最終になります。

紫のペペの魔法使いは、並外れた魔術と先見の明によって、モナドの村を新しい時代へと導きます。この村では、各ブロックを迅速かつ安全に作成できるだけでなく、プロセスもエレガントで、真にスケーラブルで双方にメリットのある村のビジョンに沿っています。

6. 秘密のテクニック4: 並列実行

モナドの世界では、大量の村人のトランザクションを処理するために、パープル ペペの魔法使いが新しい呪文を設計し、トランザクションがイーサリアム村でシリアル方式ではなく強力な並列ストリームで処理されるようにしました。

遅延実行では、ブロック内のトランザクションの順序について合意に達した後にのみ実行が開始されます。モナドの村は、多くの熟練した実行者で構成され、各実行者はトランザクションの処理、その入力と出力の独立計算、および処理対象リストの作成を担当します。

これらの入力と出力は、村の状態をすぐに変更するのではなく、合意によって決定された順序でコミットされる準備が整った状態で、一時停止された魔法で待機します。このコミットでは、魔法の糸が継ぎ目なく整然としたタペストリーを織り上げるように、出力を現在の状態に 1 つずつマージします。

しかし、事態は一変した。並列処理によりトランザクションの競合が発生する可能性があります。これは、秩序ある Ethereum ビレッジではまれですが、ここでは新たな課題をもたらします。

たとえば、あるトランザクション (トランザクション b) が村人 A が村人 B に 1 ETH を渡したことを示しており、別のトランザクション (トランザクション c) が村人 B がこの ETH を村の宿屋で使ったことを示している場合、それらの順序が重要になります。トランザクション c がトランザクション b の前に実行されようとすると、トランザクションは失敗します。このような場合、競合するトランザクションは再スケジュールされ、トランザクション c はトランザクション b が完了するまで待機してから再度実行されます。

したがって、モナドでは、並列実行の本質はシーケンス化です。結果は並列に計算されますが、状態の更新は必要な順序で正確にマージされます。

7. 秘密のテクニック5: MonadDb

魔法使いのパープル・ペペはそこで止まりませんでした。彼は、ブロックチェーンの状態を保存するために特別に設計された、Monad Village 独自のカスタム データベースである MonadDb を作成しました。 Ethereum は、復元力に優れているものの外部クライアントにとって非効率であることで知られる複雑な Merkle Patricia Trie 構造に依存していますが、MonadDb はこれをネイティブに採用し、そのパワーと効率性を最大限に活用しています。

MonadDb は並列実行を念頭に設計されており、高精度で複数の同時リーダーとライターをサポートします。次のタスクに進む前に各タスクを完了する必要がある従来のデータベースとは異なり、MonadDb の非同期 I/O マジックにより、タスクをシームレスに重ねることができ、真の並列トランザクション処理が可能になります。

8. モナドビレッジにぜひお越しください！

一連の素晴らしい呪文と複雑な魔法を通して、紫色の魔法使いペペはモナド ビレッジを作成しました。これは、イーサリアムの信頼できるアカウント、暗号化、トランザクション形式、言語、ウォレットが Solana と Sui の驚異的なスケーラビリティと簡単に融合する場所です。現在、Monad は急成長を遂げており、1 秒あたり 10,000 件のトランザクションを 1 秒未満で完了することを夢見ています。

知恵と希望から生まれたモナド村は、ミームウイルスに悩まされる世界を救い、イーサリアムの栄光を取り戻し、信頼できるパートナーになれるのでしょうか？時間だけが答えを教えてくれるでしょう。