プラズマ デプス解析:ステーブルコイン専用の高性能 Layer 1 ブロックチェーンアーキテクチャ

1.背景・概要

! 出典:https://www.plasma.to/

ステーブルコイン市場と需要:ステーブルコインは、ブロックチェーン分野において実際の製品市場適合性(PMF)が実現されている数少ない分野の一つであり、現在、世界中の日常的な支払いおよび国際送金などのシーンで広く採用されています。しかし、イーサリアムなどの汎用チェーンは手数料が高く、スループットが限られており、特定のアプリケーションの需要と完全には一致していません。

Plasma プロジェクトの位置付け:Plasmaは、ステーブルコインに最適化された高性能Layer1ブロックチェーンであり、ビットコインサイドチェーンに基づき、Ethereum Virtual Machine(EVM)と互換性を持ち、手数料ゼロのUSDT送金と高スループットの提供を目指しています。その核心的な目標は、ステーブルコインのオンチェーン流通コストを低下させ、処理効率を向上させることで、ステーブルコインの日常利用シーン(オンチェーン取引、国境を越えた送金、商業者決済など)に対する基盤清算ネットワークを提供することです。

コア機能:Plasmaは独自のネットワークアーキテクチャを持ち、PlasmaBFTコンセンサス、Rethに基づく実行環境、カスタムガスモデル、ゼロコストのステーブルコインチャネル、プライバシートランザクションなどの特徴を備えています。さらに、プロジェクトはBitfinex/Founders Fund/Framework Venturesなどの著名な機関からの支援を受けており、ステーブルコインプロジェクト(Ethena、USDT0など)及びフィンテック企業(Yellow Cardなど)と協力し、ステーブルコインエコシステムの構築に積極的に取り組んでいます。

2.技術アーキテクチャ

2.1 PlasmaBFT コンセンサスメカニズム

  • Plasmaは、自社開発のPlasmaBFTコンセンサスアルゴリズム(Fast HotStuffの改良版)を採用し、コンセンサスフェーズを準備と予備提出の2つの段階に簡素化し、パイプライン型の並列処理を導入して高い同時実行性を実現しています。
  • PlasmaBFTは、ミリ秒レベルの取引確定性を実現し、単一チェーンアーキテクチャの下で毎秒数千件の取引を処理することをサポートします(チームのデータによれば2000 TPSを超えることが可能です)。このBFTコンセンサスは、ネットワークに迅速な最終性と高い安全性を提供し、イーサリアムのPoS検証メカニズムと比較して、より高いスループットを備えています。

2.2 EVM準拠の実行環境

  • 実行層は、Paradigm によって開発された Reth クライアント(Rust 実装のイーサリアム実行クライアント)に基づいており、モジュラーアーキテクチャ、メモリ安全性、高性能などの利点があります。Plasma の実行環境は、イーサリアムと完全に互換性があり(Solidity スマートコントラクトは直接デプロイ可能)、MetaMask、Hardhat などの開発ツールチェーンをサポートしています。
  • 開発者は既存のイーサリアムエコシステムのコードと契約を再利用でき、移行作業を簡素化できます。PlasmaはイーサリアムのアカウントモデルとビットコインのUTXOモデル(ビットコインでGas費用を支払うことをサポート)を兼ね備えており、柔軟な支払い決済体験を実現します。

2.3 ネイティブビットコインブリッジ(Bitcoin Bridge)

  • Plasmaは定期的にチェーン上の状態ルートハッシュをビットコインメインチェーンに提出し、安全なアンカーを実現します。ビットコインノードを実行するPlasmaバリデーターは、ビットコインブロックとトランザクションを検証し、ユーザーがブリッジアドレスにBTCを送信すると、バリデーターは検出後にPlasmaチェーン上で等量のパッケージBTC(wBTC)を発行し、償還時にはしきい値Schnorr署名を使用してメインネットBTCを解放します。
  • この設計はビットコインの安全性と非中央集権性を利用して、Plasma にビットコインに似た最終的な確定性と監査能力を提供し、同時にビットコインプロトコルを変更する必要がありません。将来的には、Plasma は BitVM、OP_CAT、ZKP などの新技術を統合して、ブリッジの安全性と非中央集権性をさらに向上させることを計画しています。

2.4 カスタマイズされた Gas モデル

  • Plasmaは複数のトークンを使用して取引手数料を支払うことをサポートしています:ユーザーはネイティブトークンXPLまたはホワイトリストに含まれる資産(例えばUSDT、BTC)を使用してGasを支払うことができます。ネイティブでないトークンを使用して支払う場合、オンチェーンオラクルは市場価格に基づいてそれをXPLに交換して手数料を支払います。
  • システムはデュアルチャントレーディングメカニズムを導入しました:ネットワークは「料金トレードチャネル」と「無料トレードチャネル」に分かれ、異なる戦略の取引を並行処理します。ステーブルコインの送金は無料チャネルに入ることができ(手数料は不要)、時間的な要求が高い取引は優先チャネルを使用し、XPLで加速します。適応的な遅延優先順位付けにより、ユーザーは「スローゼロ費用」または「迅速な支払い」の二択が可能です。

2.5 プライバシー支払いモジュール

  • Plasma研究は、プライバシートランザクション(シールドトランザクション)をオンチェーンで導入し、取引履歴、受信者、送信者、金額などの情報を隠してユーザーのプライバシーを保護します。
  • 金融コンプライアンス要件を考慮して、Plasmaの設計には選択的情報開示機能が含まれる可能性があります:規制監査を満たす場合、取引の詳細を開示しながら、デフォルトでユーザーのプライバシーを保護します。このプライバシーモジュールはZcashなどのプライバシーコインの技術に似ていますが、審査と規制の両方に配慮する必要があります。

2.6その他の技術的特性

  • 高い拡張性のアーキテクチャ設計:Rethクライアントのモジュール化と段階的同期を通じて、Plasma加速ノードの同期と並列処理を行い、パフォーマンスを向上させます。
  • ツールサポート:今後、ステーブルコイン向けのAPI、SDKなどのインフラを提供(ロードマップではネイティブツールの段階的なリリースに言及)、アプリケーション開発と統合を簡素化します。

! プラズマ技術アーキテクチャ図(出典:Gate Learn Creator Max)

3.アプリケーションシーン

! プラズマアプリケーションシーン表(出典:Gate Learn 創作者 Max)

手数料ゼロのステーブルコイン決済:Plasmaは日常のステーブルコイン決済シーンに向けて、ピアツーピア決済や商業者の清算に似たシームレスな体験を提供します。無料のUSDTチャネルを利用することで、ユーザーはPlasma上で手数料ゼロのUSDT送金を実現でき(Tronの大規模なUSDT使用事例を参照)、ユーザーコストを削減し、体験を向上させます。

クロスボーダー送金と国際支払い:通貨が不安定な地域(アフリカやラテンアメリカなど)や経済制裁を受けている地域では、ステーブルコインが価値の保存や送金に広く使用されています。Plasmaはクロスボーダー決済ネットワークとして、高いスループットと低コストの利点を活かし、世界中のステーブルコインの移動をサポートし、従来のチャネルの送金ボトルネックを解消します。

コンプライアンスデジタルファイナンス:Plasmaは、Ethena(分散型米ドルステーブルコイン)などのプロジェクトと協力し、ローカライズされたコンプライアンスのあるステーブルコインバージョンを導入する計画です。そのインフラは金融機関、例えば銀行や決済会社がPlasmaの決済APIを通じてステーブルコインの支払いと清算を迅速に統合できるように設計されており、ステーブルコインの主流金融システムでの利用を促進します。

マーチャント決済とマイクロペイメント:高スループットと低コストを活用して、Plasmaはマーチャントに迅速な支払いと清算サービスを提供します。例えば、アフリカ最大のステーブルコインインフラプロバイダーであるYellow Cardは、Plasmaの無料USDT送金を使用してマーチャントのピアツーピア支払いを処理します。さらに、スマートコントラクトはステーブルコインに基づく分割払い、サブスクリプションなどのマイクロペイメントビジネスをサポートできます。

ステーブルコイン DeFi とエコシステム:Plasma では多種のステーブルコインと DeFi プロトコルの展開が計画されています。Curve、Maker、Aave、Morpho などの複数の DeFi プロジェクトとの統合について話し合っており、ユーザーにステーブルコインの交換、貸付、利回り耕作などのサービスを提供します。EVM に対応することで、既存の DeFi コントラクトを迅速に移行し、豊富なステーブルコイン金融エコシステムを形成します。

4.XPL エコノミックモデル

4.1 発行と配布

! ソース: https://docs.plasma.to/docs/get-started/xpl/tokenomics

  • Plasma ネイティブトークン XPL の総供給量は 100 億枚です。メインネットの公募段階で、10%(10 億枚)が投資家向けに販売され、単価は 0.05 ドルに設定され、資金調達目標は 5000 万ドルです。
  • トークンの購入は、Ethereumチェーン上にUSDT/USDC/USDSなどのステーブルコインをPlasma Vaultに預け入れてステーキング配分を行うことによって実施されます。最終的な購入額は5億ドルに達し、目標の2倍となりました(預金約5億ドル、そのうちUSDCが約3.45億、USDTが約1.46億)、これは投資家がプロジェクトのビジョンに対して高い認識を持っていることを示しています。

4.2 ロックアップメカニズム

  • 公平と安定を確保するために、トークンセールのデポジットは7月14日からロックされ、参加者はサブスクリプション終了後少なくとも40日間ロックする必要があります。アメリカの投資家のロック期間は12か月に延長され、現地の規制要件を満たします。イギリスおよび一部の制限地域のユーザーは参加できません。
  • このロックアップメカニズムは短期的に流通を制限し、投機リスクを低減し、初期ネットワークの安定性を向上させます。

4.3 インフレと分配(予想)

  • Plasmaは完全なインフレ計画をまだ公開していません。しかし、AvalancheやCosmosのような他の高性能ブロックチェーンのモデルを参考にすることができます。一般的に、年次インフレ(バリデーターへの報酬とエコシステムの構築を支援)を設定します。Plasmaは今後の発表でXPLの年インフレ率と配分メカニズムを説明することができます。
  • XPL 保有者は、取引手数料(ガス)を支払うためやネットワークガバナンスに参加するために使用でき、内在的な価値の需要を形成するのに役立ちます。

4.4 ステーキングとガバナンス

  • Plasmaはプルーフ・オブ・ステーク(PoS)モデルを採用しており、XPLは検証ノードのステーキングに使用され、ネットワークの安全性を確保します。ステーキングを行う者は、取引手数料やブロック報酬を報酬として受け取ります。これはイーサリアムやアバランチのメカニズムに似ています。
  • XPLトークンはガバナンス機能を持つことが期待されており、保有者はオンチェーンの提案や投票に参加し、プロトコルのアップグレードや資金の使用などの重要事項を決定できます(ARBやOPなどのトークンのガバナンスの役割に類似)。具体的なガバナンスメカニズムと投票権重み付けシステムは、プロジェクトチームから発表されるのを待つ必要があります。

5.業界比較

5.1 その他のLayer1ブロックチェーン

  • イーサリアム (Ethereum):最初の大規模スマートコントラクトプラットフォームで、最も豊富なエコシステムと高い安全性を持っています。しかし、その基盤ネットワークのスループットは約15 TPSに過ぎず、ピーク時の取引手数料は数十ドルに達することもあり、高頻度の少額支払いには適していません。イーサリアムのLayer2ソリューションは費用を削減することができますが、それでも主チェーンの安全性と決済速度に依存しています。
  • ソラナ:設計は非常に高いパフォーマンスを追求しており、理論的なピークTPSは6.5万、実際のメインネットでは平均2000~3000 TPSです。取引手数料は非常に低く(約0.00025ドル)、欠点は中央集権化の程度とネットワークの安定性の問題(過去に何度もダウンしたことがあります)。ソラナはEVM非対応プラットフォーム(Rust/Solana VMを使用)であり、イーサリアムエコシステムとは互換性がありません。
  • アバランチ:マルチチェーンアーキテクチャ(Xチェーン、Cチェーン、Pチェーン)を採用して高性能を実現し、CチェーンはEVMと互換性があります。典型的なTPSは数千(約4500 TPS)に達し、確認時間は1秒未満、取引手数料は低い(約0.08ドル)です。アバランチはカスタマイズ可能なサブネットを提供し、高い柔軟性がありますが、エコシステムの規模とバリデーターの数は相対的にイーサリアムより少ないです。

これらの一般的なパブリックチェーンと比較して、Plasmaはステーブルコインのシーンに焦点を当てています。ビットコインの安全性とイーサリアムのプログラム可能性を組み合わせ、ゼロ手数料と高スループットの特徴でステーブルコインの送金体験を最適化します。一方、従来のパブリックチェーンは低料金と高い同時接続を同時に満たすことができません。Plasmaが導入したデュアルチャネルゼロ料金構造とビットコインのペッグは、彼らの差別化された利点です。

5.2 Layer2 拡張ソリューション

  • Optimism、Arbitrum(オプティミズムとアルビトラム):どちらもイーサリアムのLayer2スケーリングソリューションであり、ほとんどの取引をオフチェーンに移動し、定期的にデータをイーサリアムメインネットに提出することで、スループットを大幅に向上させ、手数料を削減します。これらは完全にEVMと互換性があり、イーサリアムのコントラクトをLayer2に移行することをサポートします。セキュリティはイーサリアムに依存しており、取引は最初に有効と仮定され、異議がある場合は「詐欺証明」メカニズムを有効にして修正されます。現在、Arbitrumの総ロック量と取引量はOptimismを上回っています(ArbitrumのTVLは約159.4億ドル、スループットは約5.9TPS;OptimismのTVLは約93.6億ドル、スループットは約3.8TPS)。両者ともガバナンストークン(ARB、OP)を発行し、無料取引メカニズムは提供しておらず、依然としてイーサリアムのガスを消費する必要があります。
  • ZKロールアップ(ゼロ知識集約):zkSync、StarkNetなどを含み、ゼロ知識証明技術を利用してオフチェーンでトランザクションをパッケージ化し、イーサリアムに有効性証明を提出します。特徴は、最終性の確認が迅速(チャレンジ期間が不要)であり、セキュリティがより強固ですが、証明の生成にかかる計算コストが高いです。現在、主にEVM互換バージョンをサポートしています。ZKロールアップは、ステーブルコインのシナリオにおいてより高いスループットと即時決済を提供できますが、エコシステムと開発者のサポートはまだ成長段階にあります。

プラズマ vs レイヤー2 Plasmaは独立したLayer1ブロックチェーンとして、そのセキュリティモデルと最終性はLayer2とは明らかに異なります。Layer2はEthereumに依存し、詐欺証明期間や証明生成を待つ必要があります。一方、PlasmaはBFTコンセンサスを採用し、リアルタイムでブロック確認を行います。Plasmaは状態をビットコインネットワークにアンカーし、Ethereumではなく、これによりPlasmaはEthereumネットワークの混雑の影響を受けません。同時に、Plasmaはゼロ手数料のステーブルコインチャネルを提供しており、これはほとんどのLayer2にはない特徴です。

5.3 性能とデザインの比較ポイント

スループット:P lasma は、毎秒数千のトランザクションを処理できます (2000 TPS 以上を目標)。 それに比べて、イーサリアムのメインネットは約15TPS、Solanaは約2000〜3000TPS、Avalanche C-Chainは約4500TPSで、OptimismとArbitrumは現在1桁のTPS順です。

費用コスト:Plasmaはステーブルコインの送金に手数料をかけません。一方、イーサリアムメインネットではピーク時に手数料が数十ドルを超えることがあります。Solanaの取引手数料はわずかで、Avalancheは約 $0.08です。Layer2ではイーサリアムのガス代を支払う必要がありますが、通常はイーサリアムメインネットよりも低く、完全に無料にはなりません。

エコロジーの互換性:PlasmaはEthereumと互換性があり(Solidity契約を直接デプロイ可能)、開発者に優しい;Solanaエコシステムは独立している;Avalancheはマルチチェーンをサポートしているが、Cチェーンを使用する必要がある;Layer2はEthereumエコシステムを完全に継承している。

安全と分散化:Plasmaはビットコインを安全な基盤(サイドチェーンでの固定)として利用し、ビットコインの安全性と分散化の利点を享受します;イーサリアムはPoSを使用し、高い安全性を持っています;ソラナは集中化に関する議論が大きいです;アバランチはマルチチェーンアーキテクチャを持っていますが、ノードの規模はイーサリアムよりも小さいです;Layer2はイーサリアムの安全性を引き継ぎます。

アプリケーションの位置付け:Plasmaは、NFTやゲームなどの複雑な機能には焦点を当てず、安定した通貨の決済シーンを明確にサービスします。そのため、アーキテクチャは軽量で効率的です。それに対して、他のチェーンは機能が多様ですが、安定通貨の流通ニーズから逸脱する可能性があります。

6. まとめと展望

Plasmaの位置づけと可能性:Plasmaは、安定通貨専用のパブリックチェーンを構築することに専念しており、高性能とゼロ費用で大規模な安定通貨アプリケーションを引き付けることを目指しています。この位置づけは現在ほとんど前例がなく、映画『Everything Everywhere All at Once』の「Everything Bagel」の比喩に似ています——あらゆるものを包み込む安定通貨インフラストラクチャ。Plasmaは、Tetherの親会社および創業者との緊密な関係、数多くのエコシステムパートナー(Ethena、USDT0、Yellow Cardなど)、および先進的な技術アーキテクチャを活用して、安定通貨市場の重要なインフラストラクチャになることが期待されています。

現在、Plasmaはまだ初期段階にあり、メインネットは正式にリリースされていません。その技術的実現とエコシステムの魅力は市場によって検証される必要があります。重要なのは、メインネットの立ち上げ後に迅速に開発者とユーザーを引き付け、安定したコイン決済ネットワークのネットワーク効果を構築できるかどうかです。同時に、規制とセキュリティにも引き続き注意を払う必要があり、特にプライバシー取引とコンプライアンスのバランスが重要です。

未来の展望:ステーブルコインの需要が引き続き増加する中で、専用ブロックチェーンインフラの必要性がますます重要になっています。Plasma の革新的なアイデアと強力な支持者の陣容は、その注目すべきプロジェクトの一つとなっています。今後、Plasma が手数料ゼロの高性能という約束を実現できるか、またマルチチェーン共存の状況の中でどのように位置を確保するかが注目されるポイントとなります。

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