@Sei_Labsの研究者、@SeiNetwork（$SEI）を手がけるチーム、およびSolanaの開発者である@anza_xyzが、複数のバリデーターが同じブロックに並行してトランザクションを追加する39種類の設計を比較した論文を発表しました。その目的は、単一のリーダーがどのトランザクションを含めるか、またその順序を独断で決めることを防ぐことです。

『SoK: Multiple Concurrent Proposer Blockchains』と題されたこの論文は、Sei LabsのBenjamin Marsh氏とAlejandro Ranchal-Pedrosa氏、およびAnzaのMax Resnick氏が執筆しました。Marsh氏はポーツマス大学にも所属しています。

研究で明らかになったこと

論文の要旨によると、複数同時提案者（MCP）プロトコルでは、複数の参加者が同じ台帳更新に取引を追加できます。著者らによれば、通信を分散させ、取引の採用や順序に対する単一提案者の支配力を弱められますが、その効果は各参加者の提案をどのように統合するかに左右されます。

著者らは、MCPを直接実現する4つの方式として、固定提案ベクトル、選択式提案コレクション、永続的な提案ストリーム、因果関係を表す提案DAGを挙げています。また、複数の参加者が、1人の参加者が組み立てるブロックに制約を加える「制約付き組み立て」と呼ばれる方式とも比較しています。

39の構成を調査した結果、提案者を増やすだけでは、特定の取引が採用される保証にはならないことが分かりました。また、ブロックが確定するまで取引を隠しても、誰かが最後に反応するのを防げるわけではありません。信頼性の高いサービスを実現するには、これらの設計に加えて、適切に機能する復旧、支払い、調整のルールも必要だと著者らは述べています。

SeiとSolanaにとっての重要性

この研究は、両ネットワークの製品計画に関わります。Sei Labsは、Autobahnコンセンサスプロトコルを採用した複数提案者型EVMレイヤー1アーキテクチャとして、Sei Gigaを紹介しています。Seiのブログ記事でチームは、単一提案者システムでは悪意ある提案者が取引を一時的に検閲できるのに対し、複数同時提案者のもとでは取引が採用される経路が多数あると述べています。

Solanaでは、AnzaがSolana上で複数の同時提案者を実現するプロトコル設計のホワイトペーパー「Constellation」を公開しています。Four Pillars Researchによると、現行仕様では16人の提案者が同時に動作します。

先行する学術研究も、同様に慎重な見方を示していました。オンチェーンオークションにおける検閲耐性を扱った2023年の論文は、複数提案者プロトコルが万能ではないと指摘し、順序付けの不明確さ、サービス拒否攻撃への脆弱性、冗長性を未解決の課題として挙げています。

今回の比較は、提案者の数が変数の1つにすぎないことを示唆しています。取引の統合、復旧、支払いの方法も、より公平な採用や順序付けを望むユーザーにとって同じくらい重要かもしれません。

出典

• SoK: 複数同時提案者ブロックチェーン（IACR ePrint）

• Sei Giga v2.0（arXiv）

• Constellation：リーダー独占の解体（Four Pillars Research）