カルダノはVasilによって、国家や世界レベルのデジタル・インフラへとスケールするための基盤を手に入れる
Vasilアップグレードまで、あと5日を切る
カルダノの機能を大幅に改善・強化する史上最大のハードフォークの一つとなるVasilアップグレードまで、あと5日を切りました。
Vasilハードフォークは、エポック365が始まる9月23日 午前6時45分頃にメインネットでハードフォークが導入される予定です。
カルダノの開発会社であるIOHKは、動画『Cardano Vasil upgrade: the final mile. Mid Month Development Update – September 2022.』およびブログ『Vasilに期待すること』で、Vasilハードフォークを目前に控え、最新の状況およびVasilがもたらすカルダノ・ブロックチェーンの「大幅な」機能向上について報告、説明しています。
動画で、Input Outputのコミュニティ＆エコシステム担当副社長Tim Harrison氏は、冒頭で次のように述べています。
1週間以内にメインネットでVasilハードフォークを行います。
それは長く厳しい旅でした。
多くの教訓を得ましたが、今、私たちはネットワークにいくつかの素晴らしい優れた機能性をもたらし、そして最も重要なことは”品質”を提供することができました。
そしてこの夏、私たちは多くの教訓を得ました。
コミュニティが協力して、実際に社内外の幅広いチームが素晴らしい解決策を提供してくれました。
Vasilはカルダノに更なる意味を与える
今回のアップグレードは、2021年に惜しまれつつ亡くなったカルダノアンバサダーであった故late Vasil St. Dabov氏を偲び命名された経緯があります。late Vasil St. Dabov氏はブルガリアの数学者、プログラマー、ポリマス、自然保護主義者で、生涯で1万本以上の木を植え、2019年には故郷のプロブディフでカルダノの2周年祝賀会を主催しました。
IOGブログは、Vasilハードフォークの日程が9月22日（UTC時間）が、オスマン帝国からブルガリア国家（ヨーロッパで最も古い国家のひとつ）が独立を宣言した1908年の記念日でもあることは、とりわけ感慨深く、まったくの偶然であるとしながら、この最も重要なアップグレードに更なる意味を与えると述べています。
この意味には、多くのことが考えられると思いますが、個人的にはカルダノが長期的に独立した国家や世界レベルの金融およびデジタルインフラへと成長するための基盤と能力を手に入れたと考えています。Vasilの到来はカルダノが世界を変える存在になるための持続かつ拡張可能なプロトコルになったことを予感させます。
また前回の記事『エポックな日々：Posの時代へ、Vasilハードフォークを間近に控え益々存在感を増すカルダノ』でお伝えしたように、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）の信頼性と堅牢性に加え、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）が、セキュリティ、スケーラビリティ、分散化という古典的なブロックチェーンのトリレンマを解決するソリューションとして世界で認められつつあり、その存在感と信頼性を獲得しつつあります。
そして、既に世界最高峰のPoSブロックチェーンの最大かつ最高峰であるカルダノが、Vasilの導入により、更に大きな飛躍と存在感を手に入れることになると考えられます。
Vasilはカルダノ5周年の月に登場
Vasilはカルダノの5周年（2017年に運用を開始）の9月に登場し、その間ネットワークは一度もダウンせずに、その堅牢性と信頼を証明し続けています。その間、多くのハードフォークを安全にこなしながら独自性と唯一無二の基盤を創造してきました。そして、最近カルダノ・ブロックチェーンが5,000万取引を実行し新たなマイルストーンに到達、普及が進んでいることが明らかになっています。
暗号通貨オンチェーン分析会社Messariのデータによると、現在のカルダノの1日の取引量は現在51,703件で、Vasilハードフォークが稼動すれば、その量は劇的に増加すると予測されています。
Vasil導入のタイムライン
IOGブログ記事『Vasilに期待すること』によれば、Vasilの準備は、カルダノのエコシステム全体でしばらく前から進められてきました。IOGとCardano Foundationのコアエンジニアリングチーム、SPO、DApp開発者、取引所は、集中的なテストと統合作業を行い、良好な結果を得ているとのことです。
IOGとCardano Foundationの合同チームは、9月22日にハードフォークコンビネーター（hard fork combinator）を使用して、Vasilをプロトコルレベルで展開する予定です。新しい機能（参照入力、インラインデータ、参照スクリプト、担保出力に対するノードとCLIのサポートなど）は、新しいPlutusコストモデルとともに、ちょうど1エポック後の9月27日に開発者がメインネットで利用できるようになると説明しています。
また、Vasil DevNet（テスト環境）は、初期のVasilテストのために特別にスピンアップされましたが、現在では非推奨となっています。新しい『プレビュー環境』は、今後コミュニティのためのアジャイル開発プラットフォームとなり、『プリプロダクション環境』はメインネットをより密接にミラーリングすることになると説明しています。
現時点でのVasil導入のタイムラインは以下の通りです。
9月19日：メインネットアップデート提案書をこの日までに提出すると、22日にHFCイベントが開催されます。
9月22日：VasilメインネットHFCイベントアップグレード（AlonzoからBabbageに時代が移行します。）
9月27日：Plutus V2コストモデルがメインネットで利用可能になります。
Vasil導入時のADAホルダーへの影響は一切ない
Vasil導入時に取引やDAppsを行う通常のADAホルダーは何もする必要がありません。これはIOGが開発したユニークで卓越したハードフォークコンビネーター（HFC）技術によるものです。この業界随一の卓越した技術により、カルダノのハードフォークは、ほとんど舞台裏で起きている（まるでソフトフォークのように）からです。エンドユーザーのアップグレードはシームレスで手間がかかりません。エンドユーザーは、より効率的で迅速な取引処理を楽しみに待つだけでいいのです。
ただし、取引所にADAを保有しているユーザーは、ネットワークアップグレード時に選択した取引所がまだシステムを更新していない場合、サービスに支障をきたす可能性があります。個人的な流動性が重要な場合は、アップグレードした取引所を追跡するか、取引所のカスタマーサポートページに相談することをIOGは推奨しています。
現時点で、取引所の流動性は約60%に迫っており、Cardano Foundation のIOG取引所チームは、アップグレードまでにこの数字が 80% に近づくと予想しています。
Vasilがもたらす恩恵
IOGは最新ブログで、Vasilは主に大きく二つの恩恵が期待できると説明しています。一つはPlutus v2の新機能と強化により、DApp開発者は斬新でエキサイティングな体験を生み出すこと、二つ目は拡散パイプラインはより大きなスループットとネットワーク容量の可能性を解き放つとしています。
また、Vasilには2022年度にわたりスケーラビリティの向上を行うための基盤が導入されますが、これによりさらなる拡張とパフォーマンスの向上が引き続き行なわれることになります。
Vasilがもたらす新機能については、IOGが最新のブログ『Vasilに期待すること』で説明していますので、それに基づいて、以下に抜粋して追記しまとめておきます。
Plutusスクリプトの強化
今回のアップグレードで、特にDAPの開発者が期待しているのがPlutusのコアへのアップグレードでした。そこで今回Plutus V2と呼ばれる新バージョンが導入されます。
主には、インタープリターのチューニングバージョンと、新しいコストモデルも導入されます。新しいインタープリターによりメモリ使用量が改善され、また、Plutus v1とPlutus v2の両方のスクリプトに適用される新しいコストモデルにより、取引コストを削減することが可能になります。開発者やDAppsユーザーにとって使い勝手が向上することになります。
今回のPlutus v2へのアップグレードにより、カルダノのスマートコントラクト機能が強化され、すでに強力なスマートコントラクトプラットフォームにさらなる効率性を追加しています。これによりVasilはEUTXOモデルの潜在的な能力を最大限活用し、より高速で洗練されたDAppsを可能にします。
このアップグレードは、コミュニティによるカルダノ改善提案（CIP）プロセス：Cardano Improvement Proposal (CIP) processを介して、多くの機能強化を要求し、実際に進めたれてきました。これは、カルダノで構築されている開発者コミュニティの活気と継続的な成長をさらに実証するものです。
インタープリターのチューニングバージョンは、リファレンススクリプトと呼ばれるものです。実行されるスクリプトを実際のトランザクションに埋め込むのではなく、それを参照することができます。これにより、トランザクションを大幅に減らすことができ、スループットを向上させ、さらにスクリプトの実行コストを削減することができます。
Vasilがアンロックする主な追加機能は以下（IOGブログからの抜粋）の通りです。
- リファレンス入力（CIP-31）：このアップグレードにより、オンチェーンでのデータ共有が可能になります。以前は、データムはトランザクションの出力で運ばれ、ブロックチェーン上の情報へのアクセスを保存し、提供していました。しかし、このdatumの情報にアクセスするためには、datumが添付されているアウトプットを消費する必要がありました。そのため、使い終わったアウトプットを再度作成する必要がありました。今回、参照入力が追加されたことで、開発者は余分な手順を踏むことなく、datumを見ることができるようになりました。これにより、UTXOを消費して再作成することなく、ブロックチェーンに保存されている情報へのアクセスが容易になります。これは、例えばオラクルに有効でしょう。
- インラインデータム（CIP-32）：トランザクションデータムは、これまでハッシュとしてアウトプットに添付されていました。インラインデータムの実装により、開発者はスクリプトを作成し、ハッシュを使用する代わりに、データムを直接アウトプットにアタッチすることができるようになりました。これにより、データムの使用方法が簡素化され、ユーザーは指定されたハッシュと一致するデータムを提供するのではなく、実際のデータムを見ることができるようになりました。
- リファレンススクリプト(CIP-33)：Alonzoでは、Plutusスクリプト内にロックされた出力を支出する場合、そのスクリプトを支出トランザクションに含めなければなりませんでした。そのため、スクリプトのサイズが大きくなり、処理に遅延が発生することがありました。リファレンススクリプトのアップグレードにより、開発者は各トランザクションに含まれることなく、スクリプトを参照できるようになりました。これにより、トランザクションのサイズが大幅に縮小され、スループットが向上し、スクリプトの実行コストが削減されます（スクリプトは1回だけ支払われる必要があるため）。
- データムおよびレディーマ：Vasil のアップグレードに伴い、開発者は現在実行中のスクリプトに渡される入力だけでなく、すべての入力の redeemers を見ることができるようになります。
- データシリアライゼーションプリミティブ：新しい’serialiseData’ (CIP-42) Plutusプリミティブは、全体のメモリとCPUコストを削減し、データのシリアライゼーションをより最適化、汎用的に行うことができるようになりました。
ブログによれば、Indigo Protocol,、Liqwid Finance, 、Maladexなど、待望の新しいDeFiプロジェクトが、立ち上げ時にこれらのv2機能を活用する予定です。また、他の多くの現在稼働中のプロジェクトも、新機能をフルに活用するためにコードをアップグレードする予定です。
このような広範な機能強化は、カルダノのエコシステムでは、第4四半期以降、真新しいDAppsや（アップデートと監査後に）改善された新しいDAppsのデプロイが開始されることを意味するとのことです。
また最近の別のIOGのブログ記事『Vasilへのアップグレードにおける開発の主なポイント『Artano』のケース』によれば、現在カルダノ上で稼働しているNFTプロジェクトであるArtanoは、大規模なテストから得られた知見を共有し、Plutus v2を利用した結果スクリプトのサイズが90%以上減少し、それに伴ってコストも75%以上削減されたと報告しています。
更にPlutusスクリプトのその他の機能強化として、スクリプト担保調整（CIP-40）により、トランザクションの検証が改善されています。
これは、提供された担保をスクリプトで処理できるようにするものです。スクリプトの実行に供給された担保を特定の住所に返すことができます。これにより必要な担保だけを使い切ることができ、スクリプトを実行するコストをより予測しやすくし、より簡単に知ることができます。
ブログによれば、以前は、担保額が取引手数料の150%に設定され、担保UTXOには変更が加えられておらずこれは、スクリプトがフェーズ2のバリデーションに失敗した場合、DAppユーザーは担保に選ばれたUTXOに保存されているすべての資金を失うことになると説明しています。
Vasil以降は、これが改善され、DApp開発者はスクリプト担保の変更アドレスを指定することができるようになるとしています。具体的にはスクリプトがフェーズ2の検証に失敗した場合、担保の金額だけが取られ、残りの資金は変更先のアドレスに送られます。
拡散パイプライン
次に拡散パイプラインと呼ばれる新機能です。これによりブロックの伝搬時間を改善しより高いスループットが実現可能です。また、この機能の調整と最適化により更なるスケーラビリティの実現が可能になります。
ブロック生成後、安全なセキュリティの上限である5秒以内にネットワーク上でブロックを共有（伝播）できるようにすることで、新しく生成されたブロックの情報をネットワーク参加者間で共有するプロセスを効果的に効率化することができます。
この機能の具体的な目標は、ブロックの共有を確実にすることで、ブロックが作成されてから5秒以内に、少なくとも95%のピアと共有できるようにすることです。
つまり、拡散パイプライン（Diffusion pipelining）は、ブロックは完全に検証される前に伝搬されます。ブロックの拡散に費やされている時間と、他のブロックの検証に必要な時間を「オーバーラップ」させることができるので、メインネットのパフォーマンスを向上させることができます。
また、拡散パイプラインは、コンセンサスレイヤーのさらなる改善で、より高速なブロック伝搬を促進するもので、今回Vasilの一部として導入され、ブロック生成のヘッドルームを向上させ、カルダノのパフォーマンスと競争力をさらに高めることが可能になります。
ブログによれば、拡散パイプラインについて、IOGは2022年初頭を通じて、ネットワーク性能のチューニングと改善のため、一連の地道で慎重なパラメータ最適化（ブロックサイズやスクリプトメモリユニットの増加など）を適用してきました。その結果、現在、ネットワークは高いパフォーマンスを発揮し、負荷は常に要求される指標の範囲内に収まっていると報告しています。
スクリプトの検証プロセスはさらに調整と最適化が行われ、ブロック伝搬時間の一貫性とトランザクション処理速度の向上に貢献すると説明しています。拡散パイプラインは、ブロック伝搬時間を改善することで、さらなる調整の余地を与え、より高いスループットを可能にするとしています。
Vasilハードフォークの後、今後この様子をいくつかのエポックにわたってモニターする予定で、その効果を検証し今後、その効果を調整することで、更なる最適化と拡張が可能を行うとしています。
パイプライン化はまた、前のブロックのハッシュを参照するブロックヘッダが正しく伝搬されることを保証します。ブロック本体は次のブロックに含まれるメタデータ内に保持され、これは完全なブロック確認がなくてもDDoS攻撃への耐性に不可欠なものです。
IOGは、最終的には、拡散パイプラインによってさらなる性能向上が可能になり、スケーラビリティが向上し、もう1つのレバーを引くことができると述べてます。
そして、これまでように、ゆっくりと、着実に、そして慎重に変更を加えていくことが重要だとし、アップグレード直後は、コミュニティが機能を試用するため、活動が「急増」することが予想されるとのこと。監視はハードフォーク後少なくとも4エポックまで続けられ、その時点で「通常の」ネットワーク帯域幅に基づき、さらなる調整について決定される予定と説明しています。
これにはカルダノのレイヤー１レベルのスケーラビリティを劇的に改善し、更なる調整で持続的にパフォーマンスの改善が可能であることから、カルダノは高い評価を得るセキュリティと分散化に加え、高いスケーラビリティを獲得することで、三つのトリレンマを更に改善し、世界最高峰のPoSブロックチェーンとして存在感を高めることになるでしょう。
d’ パラメータの削除
分散化を更に推し進める上で重要な施作として、Vasilではdパラメータの完全削除がとり行われます。2021年3月31日以降、ブロック生産は完全に分散化されていますが、Vasilのアップグレードではdパラメータが完全に削除されるため、分散化が永続的に定着し、将来の再フェデレーションが防止されることも特筆されます。
セキュリティの最適化
最後に、VasilはOuroborosのVerifiable Random Function (VRF)プロセスを最適化します。具体的には、ブロック検証のためのVRF（検証可能なランダム関数）呼び出しについてです。
Vasil以前は、ブロック検証のためにネットワークホップごとに2つのVRF関数が必要でした。Vasilは、これらの関数のうちの1つを削除し、全体としてブロック検証とネットワーク同期時間を高速化しました。ユーザーは、セキュリティ設定に妥協することなく、より高いパフォーマンスを体験することができます。
カルダノ・エコシステムの新時代が到来する
いかがだったでしょうか？Vasilハードフォークは、準備段階で少し時間がかかりましたが、それだけ多くの新しい機能が提供されており、コミュニティによるテストと監査を十分に成し遂げたことで、それが大きな自信となり、今後のゲームチェンジャーとしての実力を示すことになると考えています。
これによりカルダノは、事実上暗号業界トップクラスのブロックチェーンになるでしょう。
また、Vasilによるカルダノのレイヤー１のスケーラビリティの向上と、レイヤー２のソリューションの導入を実現する基盤のアップグレードにより、更なる拡張が見込まれ、未来を見通せるようになったことで、開発中の1100を超えるプロジェクトのリリースが一気に進められるため、爆発的な成長が期待できます。
現在日本発のプロジェクトとしてカルダノのDappsを開発しているSymons Labも、Vasilがもたらす機能により、より一層イザナミプロジェクトの開発に自信を深めています。
いよいよ本格的にカルダノ・エコシステムの新時代が到来することになります。
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Fund9の投票は、日本時間の火曜日（9/20）午前0時まで
現時点での統計
開始されたプロジェクト：98
開発中のプロジェクト：1100
ネィティブトークン：6.1m
トークンポリシー：61664
Plutusクリプト：3233
トランザクション：50m
IOGブログ：Vasilに期待すること
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