Podネットワークの理解

ポッドネットワークとは何ですか？Pod Networkは、モジュラーおよびクロスチェーン技術を介してWeb3アプリケーション開発を簡素化する分散型プロトコルです。ブロックもリーダーもなく、トータルトランザクションの順序に対するリラックスしたアプローチが特徴です。

このプロジェクトは、Web3における主要な課題、つまりブロックチェーンアプリケーション開発の複雑さと高い運用コストに対処するために作成されました。Pod Networkは、ブロックチェーン間でのリソース共有とシームレスなデータの相互運用性を可能にすることで、開発者に効率的で安全かつスケーラブルなソリューションを提供しています。

プロジェクトの背景Pod Networkチームは、a16z、Google、Amazon、Twitterなどの世界トップ企業出身のエンジニアや開発者で構成されており、ブロックチェーン技術や業界に豊富な経験を持っています。メンバーは、深い技術的専門知識と革新的な能力を持っています。

Shresth AgrawalはPod Networkの共同創業者兼CEOであり、Common Prefixのアドバイザーも務めています。共同創業者兼COOのHaris Karavasilisは以前、Amazonで働いていました。最高戦略責任者であるDionysis Zindrosは、GoogleとTwitterでの経験があります。Pod Networkの中核メンバーであるKelly Buzbyは、以前、Bloombergとa16zで働いていました。

2025年1月、Pod Networkは、a16z Crypto CSXと1kx Networkをリードとする1,000万ドルのシードラウンドを完了しました。Flashbots、Blockchain Builders Fund、Protagonist、Nick White、Sergey Gorbunov、David Tse、Waikit Lau、およびその他の有名なベンチャーキャピタル企業やエンジェル投資家が参加しました。シードラウンドを実施する前から、Pod Networkは戦略的投資家やエンジェルバッカーからのサポートを既に確保しており、早期段階の研究開発の資金調達を確保していました。

部分的に順序付けられたデータセットPodネットワークシステムのコアデザインは非常にシンプルです: トランザクションは、ブロック、ブロックチェーン、複雑なコンセンサスプロトコル、または暗号アルゴリズムなしで、検証およびタイムスタンプを行う一連の検証者にストリーム配信されます。

Podは、トランザクションを入力として受け取り、ログ（トランザクションの連続リスト）を出力するように設計されたレイヤー1のプリミティブとして機能します。トランザクションの厳格な総合順序付けを強制する従来のブロックチェーンとは異なり、Podはトランザクションが部分的にのみ順序付けられる弱いコンセンサスプロトコルを導入しています。これは、トランザクションが順序に従う一方で、その正確な位置が時間とともにわずかに変化する可能性があることを意味します。これはしばしば「揺れるスペース」と呼ばれる概念です。

「スウェイスペース」イラスト（出典：pod.network）「スウェイスペース」の柔軟性を活用することで、Podは最適なレイテンシとスループットのパフォーマンスを実現します。これにより、バリデータ間の通信が不要となり、クライアントはトランザクションを直接ネットワークに送信できます。その後、トランザクションは効率的かつスケーラブルに順序付けられます。この設計により、Podは高速で検証可能なデータを提供し、従来のコンセンサスのボトルネックに縛られることなく、分散型アプリケーションの強力なバックエンドとなります。

ポッドコアPod Networkは、物理的に最適なレイテンシを実現するために設計された新しいコンセンサス概念であるpod-coreを導入しています。トランザクションはたった1つのネットワークラウンドトリップで書き込みおよび読み取りができ、確認は約200ミリ秒で行われます。この最適化されたレイテンシにより、スループットはネットワークの物理的容量に匹敵し、Google検索と同等の速度に達することが可能です。

TPSデータの比較参照注意：上記の数字はおおよその値です。実際のパフォーマンスはネットワーク条件やシステム構成によって異なる場合があります。

以下のフローチャートは、取引がクライアントから検証ノードのセットに移動し、そしてクライアントに戻り、1つのネットワークラウンドトリップで完了する過程を示しています。全体のプロセスは簡単で、インフラストラクチャはトランザクションを記録する一連のアクティブな検証者で構成されています。検証者は互いに直接通信しません。これがPodの高速性の主な理由です。

クライアントはアクティブな検証者セットを知っています。これらの検証者に接続してトランザクションを送信し、最終的に確認されます。クライアントはその後、検証者のログをクエリして確認されたトランザクションとそれに関連する「揺れ範囲」を発見できます。

トランザクションフロー（出典：pod.network）## デザインの利点遅延最適化：取引は単一のネットワーク往復で確認されます（約200ミリ秒）。これにより、光の物理的限界に近い速度が実現され、Web3はGoogle検索と同じくらい速くシンプルになります。

ストリーミングベースのアーキテクチャ：Podシステムのすべての側面は、ブロックを必要とせずにプッシュベースです。従来のブロックチェーンでは、ユーザーはトランザクションを確認する前に新しいブロックが作成されるのを待たなければならず、人工的な遅延が発生します。Podのストリーミングベースの設計により、ユーザーは十分な署名を受け取った直後にトランザクションをすぐに確認できます。

シンプリシティ：pod-coreはミニマリスティックなデザインを採用しており、監査や形式的分析が簡単に行えます。そのコンセンサスメカニズムは、数百行のRustコードのみで構成されており、ゼロ知識証明や多者計算などの複雑な暗号技術を回避しています。Podは機能を強化するために高度な暗号技術を活用していますが、そのコア構造はシンプルのままです。

モジュラリティと柔軟性: シンプルさにもかかわらず、Podは機能豊富なシステムです。このバランスを保つために、各コンポーネントは相互運用性のために明確なインターフェースを備えて独立して設計されています。この非常にモジュラなアーキテクチャにより、開発者は必要に応じてアプリケーションコンポーネントをカスタマイズして構築することができ、開発効率が向上します。

スケーラビリティ：従来のリレーショナルデータベース管理システム（DBMS）に触発され、Podはインターネットスケールのパフォーマンスに到達するために確立されたスケーラビリティの技術を適用しています。これには、書き込みと読み取りの検証者を分離する（マスタースレーブアーキテクチャ）、効率的なキャッシングとインデックス付け、負荷分散、ホットスワッピングが含まれます。さらに、PodにはX.509/HTTPSの背後にある基本的なセキュリティメカニズムであるCertificate Transparency（CT）が組み込まれており、インターネットスケールのトランザクションスループットを処理できるようになっています。

検閲耐性：Podは高性能のトランザクション確認を保証する一方、同じ短い確認時間枠内で検閲耐性を強制します。これにより、正直な取引が選択的に検閲されることはありません - 任意の検閲攻撃は、システム全体を停止させるか、すべての正直な取引を確認させる必要があります。Podはリーダーやブロックなしで動作するため、システム全体の停止は決して発生せず、ライブネスと検閲耐性の両方が確保されます。

トレーサビリティ：Pod内のすべての検証者のステートメントは、個々のトランザクション確認からスマートコントラクトに関する軽量クライアントのクエリ、さらにはフルノード向けの完全な台帳レポートまで、完全にトレース可能です。この責任のメカニズムにより、不正行為を行う検証者を罰することができ、強力な経済的セキュリティを確保します。

実行中ブロックチェーンシステムでは、確認されたトランザクションが順番に並べられ、各トランザクションを個別に適用することで最終的な状態が導き出されます。このプロセスは、ステートマシンのレプリケーションと呼ばれます。しかし、Podでは、システムは競合しないトランザクションをより効率的に処理できます。各トランザクションは、従来のシステムのようにステートマシン全体にグローバルロックを適用するのではなく、影響を受ける状態の一部のみをロックします。これは、トランザクションが処理される前に前のトランザクションが完全に実行されるのを待つ必要がないことを意味します。簡単に言うと、2つ以上のトランザクションが厳密な実行順序を持たず、スワップできる(つまり、システム状態への影響が確認された順序に関係なく同じままである)場合、それらは同時に実行できます。

厳格な順序付けが必要なアプリケーションの場合、Podは、Podのセキュリティ保証を継承するカスタム順序付けツールを開発者が構築できるようにします。これにより、MEVに敏感なアプリケーションは、注文の管理方法を制御しながらも、基盤となるシステムの速度と合成性の恩恵を受けることができます。

Podは、EVMの拡張版であるEVMxをサポートしています。EVMxを使用することで、開発者はなじみのあるSolidityツールチェーンを引き続き使用できると同時に、Podの高速な確定性と実行速度の恩恵を受けることができます。EVMxは、Podの高速な実行能力を活用するために必要な開発作業を最小限に抑えるよう設計されています。

スケーラビリティについてPod Networkは、暗号技術を使用して複数の拡張性機能を最適化し強化することで、pod-coreを基盤として構築されています。これらの強化は、信頼最小化の原則に従っており、Pod Networkのセキュリティは完全にpod-coreのセキュリティに依存しています。

セカンダリノードPodは、書き込み処理ノードを読み取り処理ノードから分離します。セカンダリノードは、信頼されていない読み取り専用ノードであり、書き込み操作のみを処理するバリデータの作業量を削減するために設計されています。各バリデータは新しいトランザクションに署名し、セカンダリノードに転送します。これらのセカンダリノードは、署名された更新をキャッシュし、関連する購読ノードに中継し、バリデータからの頻繁な読み取り要求を軽減し、バリデータの過負荷を防止します。

セカンダリノードは応答に署名しないため、追加の信頼が必要ありません。セカンダリノードが応答を停止した場合、ユーザーは単に同じバリデータの別のセカンダリノードに切り替えることができます。バリデータは必要に応じて複数のセカンダリノードを追加することで読み取り操作を効率的にスケーリングすることができます。

セカンダリノードフローダイアグラム（出典：pod.network）### 軽量バリデータポッドは、過去のログを保存するためにアクティブな検証者を必要としません。これにより、ネットワークの分散化がさらに高められ、ストレージ要件が大幅に削減されます。これは、Merkle Mountain Range（MMR）を介して実現され、木の各葉ノードがそれに対応するタイムスタンプとペアになったトランザクションを表します。

バリデータは、完全な履歴ログを保存する代わりに、MMRの最新のピークを維持するだけです。バリデータがログに新しいトランザクションを追加すると、それに応じてMMRを更新し、更新されたセカンダリノード認証ルートとタイムスタンプを送信します。バリデータはMMRの最も右側のスロープを維持する必要があり、新しいトランザクションが到着するたびに、既存のスロープは新しいMMRのスロープとそのルートを計算するのに十分です。

マークルツリーのイラスト（出典：pod.network）### 軽量クライアントPodは、Merkle Segment Mountain Range（MSMR）と呼ばれるシンプルで効率的なデータ構造を利用した軽量クライアントを内蔵しています。MSMRは、Merkleツリーとセグメントツリーを組み合わせたもので、追跡可能な軽量クライアントを実現しています。

軽量クライアントは、データが省略されていないことを確認しながら、興味のあるスマートコントラクト情報を検証可能です。この構造により、軽量クライアントは中間サーバーを信頼する必要なく機能し、効率とセキュリティを確保します。

セキュリティ分析pod-coreのセキュリティ分析では、2つの主要なパラメータが考慮されています:

クォーラム閾値（α）：システムの生存性を維持するために必要な最小限のバリデータ数。

セキュリティリカバリしきい値（β）：システムセキュリティを確保するために必要な最小限のバリデータ数。

従来のコンセンサスシステムでは、これらのパラメータは通常1/3に設定されていますが、Podでは必要に応じて調整することができ、セキュリティと効率のバランスをより柔軟に提供します。

トレーサブルな生存

Podは、正直な取引が最終的に確認されることを保証します。クライアントが少なくともαのバリデータが取引に署名するのを見ると、これらのタイムスタンプの中央値を確認時刻として取ります。ネットワークの遅延がδである場合、取引は2δ以内に確認されます。もしバリデータが時間内に取引を確認できない場合、n-α未満のバリデータをコントロールしている敵対者が責任を負います。

追跡可能なセキュリティ

Podは、1つの正直な検証者がトランザクションを確認すると、他のすべての検証者が同じタイムスタンプ範囲を提供することにより、トランザクションの不変性を保証します。悪意のある検証者が試みることに関係なく、タイムスタンプを変更することはできません。攻撃者がタイムスタンプを変更し、β以上の検証者を制御している場合、彼らは責任を負います。これにより、悪意のある検証者が存在しても、トランザクションの確認時間が一貫して保たれ、改ざん防止が保証されます。

将来の開発と結論革新的なプルーフ・オブ・ステーク(PoS)メカニズムを利用した新しいプログラム可能なレイヤー1ブロックチェーンネットワークであるPodは、分散型システムのレイテンシーパフォーマンスを基本的なレベルで最適化するように設計されています。ブロックチェーン技術に内在する高レイテンシーの問題や、従来のコンセンサスプロトコルのスケーラビリティの低さの課題に対処しながら、実際のアプリケーションを構築するためのプラットフォームを開発者に提供します。Web3エコシステムの急速な成長に伴い、Podに対する市場の需要が高まっています。Podがリリースした公式情報によると、開発者ネットワークは今後数週間以内に開始され、開発者に追加のツールと技術サポートを提供する予定です。このプロジェクトでは、スマートコントラクトテンプレート、SDK、APIインターフェースを含む開発者ツールキットを導入し、開発者がアプリケーションを迅速に構築してデプロイできるようにします。さらに、Podは、既存のWeb2システムとのシームレスな統合を保証するための互換性ソリューションを提供します。テストネットは2025年第3四半期に稼働し、メインネットのローンチは2026年第1四半期に予定されています。

要約すると、Pod Networkは革新的な設計と柔軟なプロトコルアーキテクチャを通じて、開発者に強力でスケーラブルな分散型アプリケーションプラットフォームを提供します。 技術が進化し続ける中、Pod NetworkはWeb3空間で重要な地位を確立し、分散型アプリケーションの進化を推進する重要な要素となることが期待されています。