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レイジーコントラクト:ブロックチェーンでガス代を減らす

レイジーコントラクトはガス代を下げつつ、スマートコントラクトの公平な管理を確保するんだ。

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怠け者契約でガス代節約怠け者契約でガス代節約減し、公正な取引を確保する。効率的なスマートコントラクトはコストを削
目次

スマートコントラクトはブロックチェーン上で動くプログラムなんだ。暗号資産みたいなデジタル資産の管理や移転を自動で手伝ってくれる。誰でも取引を通じてスマートコントラクトとやり取りできるし、その関数を呼び出せるんだ。ブロックチェーンネットワークは、取引が処理されて記録されることを保証してて、どのノードもコントラクトの状態や関わるお金を追跡してる。

ブロックチェーンで重要な概念の一つがガス。ガスは取引を完了したりコントラクト内の関数を実行するためにユーザーが支払う手数料なんだ。各操作にはガスコストがあって、複雑な計算でネットワークがオーバーヘルムされるのを防いでる。もしユーザーが、自分が支払った以上のガスを必要とするアクションをしようとすると、取引は失敗するよ。

ガス料金の現在の課題

Ethereumみたいなスマートコントラクトプラットフォームのガス料金はすごく高いことがある。たとえば、2022年にはユーザーが驚くほどの金額をガス料金に払って、開発者がコントラクトでできることに制限がかかっちゃったんだ。多くのコントラクトはシンプルな関数にとどまってるのは、もっと複雑なものは運用するのが高すぎるから。

レイジーコントラクト:解決策

高いガス料金を解決するために、「レイジーコントラクト」が提案されてる。これらのコントラクトは、ほとんどの計算をオフチェーン(ブロックチェーンの外)で行って、ガスコストを下げつつ、コントラクトの状態について十分な情報をオンチェーンで保持するんだ。もし契約の二つの当事者が意見が食い違ったら、システムは必要な計算をオンチェーンで実行して問題を解決できる。

全てがスムーズに進めば、両者が正直に行動して、コントラクトはオンチェーンでの計算をする必要がなくて、全体的なコストが下がるよ。

レイジーコントラクトの仕組み

オフチェーン計算

レイジーコントラクトでは、ユーザーが自分のコンピュータでほとんどの計算を行うことが基本アイデアなんだ。この方法で、オンチェーンの計算に伴う高いガスコストを回避できる。コントラクトのコードや関数呼び出しリストなどの重要な情報はオンチェーンに保管されてる。

意見の不一致がある場合にのみコントラクトはオンチェーンで実行する必要がある。その場合、手続きを通じて不正な行動をした側にガスコストを負担させることでペナルティが科せられる。

正直な行動へのインセンティブ

レイジーコントラクトの設計は、ユーザーが正直に行動する強いインセンティブを確保してる。誰かが不正を試みると、その行為を特定するために必要なガスを支払わなきゃいけなくなる。この仕組みは、理性的な人々が正直でありたいと思うようになるんだ。なぜなら、不正行為はお金がかかるから。

レイジーコントラクトの主な特徴

プロト콜デザイン

レイジーコントラクトは、従来のスマートコントラクトのラッパーとして考えることができる。開発者がレイジーコントラクトを使いたいときは、通常のスマートコントラクトを提出して、自動的に新しいレイジーコントラクトが生成されるんだ。機能は似てるけど、ガス使用量が低くなるように最適化されてる。

レイジーコントラクトを使うと、ユーザーはデポジットを行って参加するんだけど、これは不正行動への保険みたいなもん。デポジットは、出るまでコントラクトの中に保管されてて、必要なときにガス料金をカバーする保証になってる。

バーチャルバンキングシステム

レイジーコントラクトは、ユーザーがコントラクトとの残高を管理するバンキングシステムも導入してる。この内部残高により、ユーザーは常にオンチェーンで確認する必要なしにお金を入れたり出したりできる。残高変更のために行われる取引だけがオンチェーンで記録されるから、ガスコストが大幅に削減されるよ。

関数呼び出しリクエスト

レイジーコントラクトで関数を呼び出すには、ユーザーはリクエストを出して、それが記録されるけど、すぐに実行されるわけじゃない。このようにして、全ての関数呼び出しがオフチェーンで処理されて、高価なオンチェーン操作の必要が減るんだ。

ユーザーが資金を引き出したいときは、指定された時間を待たなきゃいけなくて、他の当事者が不正を疑ったら取引に異議を唱えることができる。その異議がなければ、スムーズに処理されるよ。

異議申し立てのサポート

もし争いがあった場合、レイジーコントラクトには異議申し立てのメカニズムがある。一方の当事者がもう一方が自分が得るべき以上の金額を引き出そうとしてるのを疑った場合、リクエストに異議を申し立てることができる。この異議により、関連する取引や残高のオンチェーン評価が始まるんだ。

もしどちらかの当事者が不正行動を取ってたら、その問題を解決するために消費したガスを支払わなきゃならない。これによって、全員が公正に行動するように動機づけられる。

実験結果

レイジーコントラクトのテストでは、ガス料金の大幅な節約が確認されてる。実際、ある分析では、レイジーコントラクトがEthereumブロックチェーンの大量の取引に適用されたとき、トータルのガス使用量が55%以上減少したって。コストの削減は、ユーザーにとって年間数億ドルの節約に繋がってる。

結論

レイジーコントラクトは、スマートコントラクトの高いガス料金に対する有望な解決策を提供してる。オフチェーンでの実行を可能にしつつ、争いを解決する公正な方法を維持してるんだ。正直さを促進し、スマートコントラクトをより効率的に管理する方法を提供することで、レイジーコントラクトは開発者が高いコストの負担なく、より洗練されたアプリケーションを作るのを助けるんだ。

技術が進化し続ける中で、レイジーコントラクトはブロックチェーンスペースでの機能性向上とコスト削減の機会をさらに提供するかもしれない。このアプローチは、さまざまなプログラム可能なブロックチェーンでも適用できるように調整される可能性があって、今後のアプリケーションに広がる潜在能力を持ってる。

未来の方向性を探る

レイジーコントラクトの初期結果は promising だけど、常に改善やさらなる探求のチャンスがあるんだ。

マルチコントラクトラッパー

将来の開発では、複数のコントラクトを同時に扱えるラッパーが含まれるかもしれない。この機能は、ユーザーが複数のコントラクトを単一のレイジーコントラクト内で管理できるようにするもので、相互作用を心配する必要がなくなるんだ。これがもっと複雑さをもたらすかもしれないけど、機能性も向上すると思う。

アクティブな参加

レイジーコントラクトの効果は、ユーザーの参加に依存してる。各当事者はブロックチェーンをアクティブに監視する必要があって、何人かの当事者が十分に関与しない可能性もある。プロトコルの今後のバージョンでは、この参加をさらに刺激する方法を探ることができるかも。

遅延への対処

レイジーコントラクトはユニークな利点を提供するけど、異議申し立てによって生じる遅延はユーザー体験に影響を与えるかもしれない。プロセスを効率化する解決策を見つけられれば、レイジーコントラクトの使いやすさを高めて、ユーザーにとってさらに魅力的になるだろう。

結論の再考

要するに、レイジーコントラクトはスマートコントラクトの実行の効率性と手頃さを向上させる大きな一歩を示してる。オフチェーン計算やインセンティブ構造の概念を活かして、ユーザーが過剰なコストなしでより自由に運営できるシステムを作り出してる。

ブロックチェーン技術が進化し続ける中で、レイジーコントラクトや関連するソリューションの可能性を完全に実現するためには、さらなる研究と開発が不可欠だと思う。より効率的なデジタル経済への道を切り開いていくためにね。

オリジナルソース

タイトル: Lazy Contracts: Alleviating High Gas Costs by Secure and Trustless Off-chain Execution of Smart Contracts

概要: Smart contracts are programs that are executed on the blockchain and can hold, manage and transfer assets in the form of cryptocurrencies. The contract's execution is then performed on-chain and is subject to consensus, i.e. every node on the blockchain network has to run the function calls and keep track of their side-effects. In most programmable blockchains, such as Ethereum, the notion of gas is introduced to prevent DoS attacks by malicious parties who might try to slow down the network by performing heavy computations. A fixed cost to each atomic operation, and the initiator of a function call pays the total gas cost as a transaction fee. This helps prevent DoS attacks, but the resulting fees are extremely high. For example, in 2022, on Ethereum alone, there has been a total gas usage of 1.77 Million ETH ~ 4.3 Billion USD. This thesis proposes "lazy contracts" as a solution to alleviate these costs. Our solution moves most of the computation off-chain, ensuring that each function call incurs only a tiny amount of gas usage, while preserving enough data on-chain to guarantee an implicit consensus about the state of the contract variables and ownership of funds. A complete on-chain execution of the functions will only be triggered in case two parties to the contract are in disagreement about the current state, which in turn can only happen if at least one party is dishonest. In such cases, our protocol can identify the dishonest party and penalize them by having them pay for the entire gas usage. Hence, no rational party has an incentive to act dishonestly. Finally, we perform extensive experiments over 160,735 real-world Solidity contracts that were involved in 9,055,492 transactions in January 2022--January 2023 on Ethereum and show that our approach reduces the overall gas usage by 55.4%, which amounts to an astounding saving of 109.9 Million USD in gas fees.

著者: Soroush Farokhnia

最終更新: 2023-09-20 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2309.11317

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2309.11317

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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