タイコのシャスタアップグレードとは：ミニマリストアーキテクチャで最大22倍のロールアップコスト削減を目指す

太鼓 展開の準備をしている シャスタのアップグレードロールアッププロトコルの完全な再設計により、システムアーキテクチャを簡素化しながらコストを大幅に削減することを目指しています。このアップグレードは、Taikoがブロックを提案、証明、そして確定する方法の再構築に重点を置いています。 Ethereum、セキュリティや分散化を損なうことなく、ベースロールアップをより安価に、監査をより簡単に、そしてより簡単に操作できるようにすることを目標としています。

Shastaは、既存のプロトコルロジックの大部分を、3つのコアコントラクトを中心としたミニマリスト設計に置き換えます。Taikoによると、初期のベンチマークでは、このアプローチにより、以前のバージョン（Pacaya）と比較して、ロールアップ提案コストを約22分の1、証明コストを約8分の1に削減できることが示されています。また、このアップグレードにより、Taikoはイーサリアム研究者によるステージ1ロールアップ成熟度の定義にさらに近づくことになります。

この記事では、Shasta アップグレードとは何か、どのように機能するか、そしてそのアーキテクチャの選択がベース ロールアップの状態にとってなぜ重要なのかについて説明します。

太鼓とシャスタのデザイン目標

Taikoは、イーサリアムのセキュリティとライブネスをレイヤー1から直接継承するように設計されたベースロールアップです。ベースロールアップは、中央集権型または半中央集権型のシーケンサーではなく、イーサリアムのブロック生成に依存する点で、シーケンサーベースの設計とは異なります。そのトレードオフとして、従来はコストの上昇と承認時間の遅延が挙げられます。

Shastaは、Taikoを本番環境で運用した後、基本原則に基づいて設計されました。チームは、シンプルさと効率性という2つの主要な目標を掲げています。3つ目の指針は、複雑な部分をオフチェーン化し、オンチェーンでの徹底的な強制ではなく、最新のZK証明システムを活用することです。

Shastaの根底にある基本的な考え方は、プロトコルがシンプルであればあるほど、推論、監査、そしてエラーのない実装が容易になるというものです。Ethereum上で実行・検証されるロジックの量を減らすことで、Taikoは提案者と証明者の運用コストを削減し、ひいてはユーザー手数料の削減につながると期待しています。

複雑なフレームワークの代わりに3つの契約

Shastaの中心となるのは、Inbox、Anchor、SignalServiceという3つのコントラクトで構成されるミニマルなアーキテクチャです。以前のバージョンのプロトコルでは、より大規模なコントラクト、ラッパー、そしてオンチェーン会計メカニズムに依存していました。Shastaでは、こうした構造の大部分が排除されています。

受信トレイ

受信トレイ契約は、 層12 つの関数を通じてロールアップのコア ルールを適用します。

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Propose関数は、BLOBデータを受け取り、期限が来たら強制的に追加処理を行い、コアの状態を更新し、証明者向けのイベントを発行します。ガス制限やタイムスタンプといったプロトコル全体のルールに対する複雑なオンチェーンチェックを意図的に回避しています。これらのチェックはオフチェーンで導出され、証明生成時に強制的に適用されます。

Prove関数は、証明が遅れて提出された場合の債券処理、ZK検証関数の呼び出し、チェーンのファイナライズを行います。ファイナライズには、引き出しを可能にするためのレイヤー1の状態の同期と、レイヤー2からレイヤー1へのメッセージングが含まれます。

重要な設計変更は、シーケンシャルプルーフへの移行です。このモデルでは、ブロックは厳密に順番通りに証明され、ファイナライズされます。これにより、オンチェーンプルーフの競合検出が不要になり、これまでコストと複雑さを増大させていた個別の集約メカニズムも不要になります。

アンカー

アンカーコントラクトは、すべてのレイヤー2ブロックの最初のトランザクションとして実行されます。その唯一の目的は、レイヤー1の状態をレイヤー2に注入することです。これにより、デポジット、レイヤー1からレイヤー2へのメッセージング、そして事前確認によるコミットメント削減といった将来のメカニズムが可能になります。

Shastaは、これまでAnchorに割り当てられていた追加の責任を取り除きます。役割を絞り込むことで、契約の監査が容易になり、実行コストも削減されます。

シグナルサービス

SignalServiceは、EthereumとTaiko間のチェーン間メッセージングとトークン転送を管理します。Shastaは、HopProofsなどの複雑な構造を排除することで、このコントラクトを簡素化しながらも、後方互換性を維持します。既存のブリッジとインテントプロバイダーは、機能を継続するためにアップグレードする必要はありません。

測定されたパフォーマンスの改善

タイコは、シャスタ以降のガス使用量の大幅な削減を示す社内ベンチマークを公開しました。

アップグレード前、Taikoで新しいブロックを提案するには最大100万ガスのコストがかかる可能性がありました。各ブロックのメタデータがオンチェーンに投稿されるため、コストはバッチ内のレイヤー2ブロックの数に応じて増加しました。これにより、提案者のコスト、ひいてはユーザー手数料が増加しました。

Shastaでは、初期のウォームアップ期間が終了し、プロポーザルリングバッファがいっぱいになると、プロポーザルコストは約45,000ガスに低下します。これは、ブロックプロポーザルのガス使用量が推定22分の1に削減されることを意味します。

証明コストも大幅に削減されました。Pacayaでは、バッチ生成に約500,000万ガスかかります。このコストの約半分はZK証明検証に、残りは実行ロジックに消費されます。

Shastaでは、実行コストは約3万ガスにまで低下し、検証されるバッチ数に関わらずほぼ一定です。これは集約化に有利であり、複数のバッチをほぼ同じコストで検証できます。全体として、これは検証にかかるガスコストを約8分の1に削減することになります。

Taiko によれば、実行コストはバッチ サイズに応じて一定であるため、同等の条件下では、他の一般的な zk ロールアップに比べて、このプロトコルは提案者にとって 5 ～ 15 倍効率的になります。

シンプルさがコスト構造を変える理由

Shastaにおける最大の効率向上は、個々の関数を最適化するのではなく、コードを削除することにあります。シーケンシャルプルーフは、競合の検出と解決に関連するサブシステム全体を排除します。プロトコル全体のチェックをオフチェーンに移行することで、オンチェーンの実行パスの数を削減します。ラッパーと抽象化を削除することで、ガス使用量が削減され、バグが発生する領域が縮小されます。

セキュリティの観点から見ると、コード行数が少ないほど監査が容易になります。運用の観点から見ると、契約がシンプルであれば保守やアップグレードも容易になります。

Taikoは、正しさが暗号的に証明できれば、イーサリアムレベルのセキュリティには複雑なオンチェーンの強制は必要ないと主張しています。ZK証明の進歩により、証明のレイテンシとコストがともに削減され、レイヤー1の実行から責任を移すことが現実的になりました。

ベースロールアップの状態

ベースドロールアップは、分散化、検閲耐性、信頼できる中立性といったイーサリアムの中核特性を維持しながら、イーサリアムを拡張するために提案されました。シーケンサーベースの設計とは異なり、ベースドロールアップは特権アクターによるトランザクションの順序付けに依存しません。

ベース シーケンシングへの関心は、2024 年末から 2025 年初頭にかけて高まりました。しかし、その後、2 つの根強い批判により、その熱意は冷めてしまいました。

一つ目は速度です。事前確認がなければ、ユーザーは確認のために少なくとも1つのレイヤー1スロットを待たなければなりませんでした。事前確認によって、この問題は解決可能であることが既に実証されています。事前確認を完全に分散化し、バリデーターを導入することは、研究課題というよりも実装上の課題として残っています。

2つ目の批判は経済的な実現可能性でした。ベースドロールアップはコストが高すぎると考えられていました。事前確認は、提案者がレイヤー1に投稿する頻度を減らすことでコストを削減しましたが、Shastaは残りの非効率性に直接対処します。Taiko氏によると、新しい設計により、ベースドロールアップはほとんどのZKロールアップよりも安価になります。インフラストラクチャを共有することで、同様の使用量レベルの多くのレイヤー2システムよりも安価になる可能性があります。

ステージ1のロールアップ成熟度に向けて

イーサリアムの研究者は、ロールアップの成熟度を段階的に説明することがよくあります。ステージ1は、一般的に、システムが強力な分散化の保証、許可のない参加、そして完全な信頼を最小限に抑えるための信頼できる道筋を提供していることを意味します。

Shastaは、プロトコルを簡素化し、許可不要の事前確認を可能にすることで、Taikoをこの段階へと前進させます。このアップグレードは、提案者と証明者のコストを削減することで、参加の障壁を下げます。これにより、より多くの関係者がインフラを運営することが経済的に可能になり、分散化が促進されます。

テストと展開のタイムライン

Shastaは数ヶ月間開発が進められており、現在は社内開発ネットワークで稼働しています。事前確認プロバイダーは、新しいプロトコル設計との互換性を確認するためにソフトウェアのテストを行っています。

Taikoは今後数週間以内にShastaをHoodiテストネットにデプロイする予定です。このフェーズでは、より広範なテストと開発者およびユーザーからのフィードバックを得ることができます。テストが成功した後、チームはアップグレードをTaiko DAOに提出し、承認を得る予定です。メインネットのアクティベーションは、コミュニティのガバナンスと最終的な検証結果次第です。

このアップグレードが重要な理由

Shastaはエンドユーザー向けの新機能を導入するものではなく、プロトコルの基盤を再構築するものです。このアップグレードは、複雑さを増すのではなく、アーキテクチャの制約によって大幅なコスト削減を実現できることを示しています。

Taikoは3つのコントラクトに焦点を絞り、チェックをオフチェーンに移行することで、ガス使用量を削減し、監査を簡素化し、ベースドロールアップをEthereumの当初の設計目標により近づけています。その結果、セキュリティの前提を維持しながら、より理解しやすく運用コストの低いプロトコルが実現しました。

まとめ

Shastaアップグレードは、Taikoのロールアッププロトコルの根本的な再設計を表しています。システムを3つのコアコントラクトに削減し、シーケンシャルプルーフを採用し、複雑さをオフチェーンに移行することで、Taikoはセキュリティや分散性を低下させることなく、測定可能なコスト削減を実現します。提案コストは約22分の1、証明コストは約8分の1に削減され、他のZKロールアップと比較して実行効率が向上します。

Shastaは、パフォーマンス指標の枠を超えて、ミニマリストアーキテクチャがいかに信頼を強化するかを示しています。契約数が少なく、オンチェーンロジックが少なく、責任が明確であるため、プロトコルの監査と運用が容易になります。Taikoがテストネットへの展開とDAO承認に向けて進む中、Shastaは、ベースドロールアップが経済的に実現可能であり、かつEthereumの基本原則にも合致する具体的な例となっています。

出典：

• 太鼓段落: シャスタアップグレード