数え切れないほどのプロジェクトの隆盛と衰退を目撃してきた経験豊富なブロックチェーン愛好家として、イーサリアムとソラナの両方が独特の方法で私の興味を惹きつけたと言わざるを得ません。
暗号通貨の領域で Android と iOS、または Mac と Microsoft を比較するのと同様に、分散型金融 (DeFi) 分野で覇権を争う 2 つの著名な分散型ブロックチェーン システムであるイーサリアムとソラナの間には、重大なライバル関係があることがわかります。
このチュートリアルでは、Solana と Ethereum の重要な属性とアーキテクチャ設計を詳しく掘り下げて、それぞれの特徴を探ってみましょう。ユーザーと開発者の両方に提供される利点と欠点を強調します。
物事の複雑な側面に入る前に、基本から始めましょう。
イーサリアムとは何ですか?
イーサリアムは 2 番目に有名なブロックチェーン ネットワークとして機能し、DeFi セクター内の分散型アプリケーション (dApps) の主要な環境をホストします。リキッドステーキング、分散型取引所（DEX）、現実世界の資産をトークン化するプラットフォームなどの注目すべき暗号通貨プロジェクトはイーサリアムを本拠地としています。
イーサリアムは、スマート コントラクトを組み込んだ初期のブロックチェーンの 1 つであるため、分散型金融 (DeFi) 分野の先駆者とみなされます。この大きな進歩は、ブロックチェーン システム内でスマート コントラクトが実行される方法に革命をもたらしたイーサリアム仮想マシン (EVM) のおかげであると考えられます。
イーサリアム ネットワークを研究している研究者として、私はスマート コントラクトの実行とその状態管理の背後にあるエンジンとしてイーサリアム仮想マシン (EVM) について頻繁に言及していることに気づきました。本質的に、状態とは、システム内に格納されているすべてのデータのリアルタイムまたはスナップショットを指します。これには、アカウントの残高、スマート コントラクト コード、その他の関連情報などのさまざまな要素が含まれます。
より簡単に言うと、状態遷移について話すときは、ブロックチェーンがトランザクション後にその状態をどのように調整するかを指します。言い換えると、イーサリアム上でトランザクションを実行すると、現在の状態（古いデータ）が新しいトランザクションの適用によって変更され、その結果状態が更新されます。
イーサリアムではなぜ状態が重要なのでしょうか?
- 説明責任: アカウント残高と契約ステータスをいつでも確認できます。
- スマート コントラクトの実行: イーサリアム仮想マシン (EVM) は、状態を使用して、スマート コントラクトの実行時にどのように動作するかを判断します。
- コンセンサス: ネットワーク内のすべてのコンピュータは、世界状態の独自のコピーを保持します。これにより、全員が同じ認識を保つことができ、事態を混乱させる可能性のある意見の相違を防ぐことができます。
この「世界状態」は、ブロックチェーン自体 (変更不可能なジャーナルのように機能) に手書きされるのではなく、迅速な検索と編集のために特別に設計されたマークル パトリシア トライ (MPT) として知られるシステム内で維持されます。トランザクションが発生するたびに、これらの変化を組み込むために世界の状態が修正されます。
先に進むにあたり、イーサリアム仮想マシン (EVM) はスタック指向の設計に基づいて機能することに注意することが重要です。簡単に言うと、コントラクトの実行中にデータを一時的にスタックに保持することで命令を処理することを意味します。この基本的な構造は、イーサリアムが分散システムを管理および維持する方法にとって非常に重要です。
上の画像は、EVM の主要なコンポーネントを示しています。
- スタック: コントラクトの実行中に一時データが保持される場所です。 32 バイトの項目で動作し、スタックからの値のプッシュ (追加) やポップ (削除) などの操作が可能です。
- メモリ: トランザクション期間中のみ一時データを保持する揮発性の線形ストレージ領域。配列や文字列などの情報を保存できますが、トランザクションが完了すると消去されます。
- ストレージ: この不揮発性ストレージには、残高やコード ハッシュなどの契約固有のデータが保存されます。これはトランザクション後も存続し、32 バイトのキーを値にマッピングします。
- プログラム カウンター (PC): バイトコード内で実行される次の操作を示すポインター。
- ガス: 計算作業を測定する単位で、各操作で一定量のガスが消費されます。このメカニズムは、リソースの消費を制限することでネットワークの悪用を防ぎます。
イーサリアムの設計には、ネットワークが Proof of Work (PoW) から Proof of Stake (PoS) に移行して以来成長してきた多くの技術的側面が含まれており、その結果、エネルギー効率が向上しました。このチュートリアルの今後のセクションでは、これらの機能などについて詳しく説明します。
興味のある方は、主要な開発者ツールのリストをこの GitHub リポジトリで見つけることができます。
ソラナとは何ですか？
Solana は主要なブロックチェーンであり、いくつかの最高の DeFi プロジェクトの本拠地であるエコシステムです。
このネットワークは、リソースの集合を備えた洗練された設計を採用しており、膨大な量のデータを迅速に処理できるようにしています (毎秒 60,000 以上のトランザクションを処理できます)。その結果、ユーザーと開発者は、遅延が発生することなく、デジタル資産を簡単かつ効果的に取引したり、分散型アプリケーション (dApp) を作成したりすることができます。
Solana の背後には、Proof of History (PoH) と呼ばれる、複雑だが効率的なコンセンサス アルゴリズムがあります。
歴史の証明 (PoH): Solana の暗号時計
PoH は Solana のコンセンサス メカニズムであり、そのスケーラビリティにおいて重要な役割を果たします。
アナリストとして、私はこれをより会話的かつ一人称の方法で表現できます。「PoH アルゴリズムを使用するとき、私は、異なる時点で発生するネットワーク イベントの信頼できるログを生成するシステムの一部です。公平性と公平性を確保するため、秩序性を保つために、すべてのブロック生成者が後続のブロックを生成する前に必要な時間ギャップを取ることを保証する高速検証可能遅延関数 (VDF) に依存します。
PoH (Proof of History) は、ビザンチン フォールト トレランス ソリューションである Solana の Proof-of-Stake Tower BFT アルゴリズムに接続されています。基本的に、これは実用ビザンチン フォールト トレランス (PBFT) 手法の強化版であり、PoH 暗号化年表を使用して、ノードがコンセンサスに同意するのにかかるエネルギーと時間を最小限に抑えます。このシステムは、ノード速度の違いやロールバック費用などの一般的な問題にも対処し、シームレスで安全な機能を保証します。
Solana の Proof of History (PoH) 手法では、ビットコインで採用されている暗号化機能に似た SHA256 アルゴリズムも利用して、一連のハッシュを作成します。バリデーターはハッシュ インデックスに基づいて特定のデータを追跡し、このデータがチェーンに追加されるとタイムスタンプが自動的に生成されます。このタイムスタンプ メカニズムにより、Solana は従来のノードベースのトランザクションごとの検証を必要とせずに、1 秒あたり数千のトランザクションを処理できるようになります。
ソラナ対イーサリアム、技術的な観点
両方のブロックチェーンの基本的な側面を説明した後、それぞれの開発環境を調査することから始めて、各システムの技術的詳細をさらに深く掘り下げてみましょう。
開発環境
以下では、各ネットワークの主要な開発ツール、言語、フレームワークなどを比較できます。
イーサリアムの主言語:
- Solidity: Ethereum スマート コントラクトを作成するための主要な言語。 Solidity はイーサリアム仮想マシン (EVM) 専用に設計されており、継承、ライブラリ、複雑なデータ型をサポートしています。その多用途性により強力ですが、その複雑さにより操作が難しい場合もあります。
- Vyper: Solidity のよりシンプルな代替手段 (Python のバックグラウンドがある場合、これはあなたにとって公園の散歩になるはずです)、Vyper はセキュリティと読みやすさを優先します。より単純な構文を提供することで脆弱性のリスクを最小限に抑えるように設計されており、より安全で複雑性の低いオプションを求める開発者にとって理想的です。
Ethereum は、次のような他のプログラミング言語をサポートしています。
- ハフ: 契約のパフォーマンスをより詳細に制御する必要がある開発者に適しています。
- Golang: Geth などのクライアント実装を強化するためによく使用されます。
- Yul: 高レベルの最適化に使用されます。
イーサリアム開発フレームワークとツール:
- Truffle: イーサリアム開発用の人気のあるスイート。これには、スマート コントラクトを構築、テスト、展開するためのツールに加え、ローカル ブロックチェーンをシミュレートするための Ganache と、フロントエンド統合のための Drizzle が含まれています。
- Hardhat: 柔軟性で知られる Hardhat は、テストとデバッグ用のローカル Ethereum ネットワークを提供します。詳細なエラー メッセージが表示されるため、開発者はデバッグ プロセスが容易になります。
- Remix IDE: 開発者がブラウザで直接 Solidity コントラクトを作成、テスト、デバッグできるオンライン統合開発環境 (IDE) で、迅速なセットアップを希望するユーザーのプロセスを簡素化します。
- OpenZeppelin: 安全で再利用可能なスマート コントラクト テンプレートを提供するライブラリ。開発者がセキュリティに重点を置いたアプリケーションを構築するのに役立ち、一般的な脆弱性を回避するためのさまざまな監査済みの契約テンプレートを提供します。
イーサリアムのテストとデバッグ:
イーサリアムプログラマーは、スマートコントラクトの機能をチェックする際に、Chai、Mocha、Waffle などのテストツールを使用することがよくあります。これらのツールは JavaScript 設定と互換性があり、スマート コントラクトのパフォーマンスを検証するための強力な基盤を提供します。
クライアント ライブラリ:
Web3.js (JavaScript 用)、Ethers.js (JavaScript 用)、Web3.py (Python) などのライブラリを利用すると、開発者は好みのコーディング言語で Ethereum ブロックチェーンを操作でき、ネットワーク機能を Web に組み込むプロセスを合理化できます。またはデスクトップアプリケーション。
Solana 開発環境
主な言語:
- Rust: Solana で開発するための主要な言語である Rust は、そのパフォーマンスとメモリの安全性で知られています。高速かつリソース効率が求められるオンチェーン プログラム (スマート コントラクト) の作成に適しており、Solana の高スループット ブロックチェーンに最適です。
- C/C++: これらの言語は、ハードウェア リソースへの下位レベルのアクセスを提供し、Solana プログラムの構築時にパフォーマンスをさらに制御する必要がある開発者に追加のオプションを提供します。
開発フレームワークとツール:
- アンカー: Solana プログラム開発を簡素化する強力なフレームワーク。 Anchor は、下位レベルの Rust コードの多くを抽象化し、Rust に関する深い専門知識を必要とせずに、Solana 上で安全なアプリケーションを構築するためのより直感的な方法を提供します。
- Seahorse: Python 開発者向けに設計された Seahorse を使用すると、開発者は Python を使用して Solana プログラムを作成できます。これにより、Python に精通している人は、Rust を学習することなく、Solana 開発に簡単に参加できるようになります。
テストとデバッグ:
- 開発者は、Solana CLI を使用してローカル検証ノードを実行し、メインネットを厳密に反映した現実的な環境でプログラムをテストできます。これにより、開発者は、スマート コントラクトを実際にデプロイする前に、自信を持ってデバッグおよびテストできるようになります。
- 使用されている言語に応じて、さまざまなテスト フレームワークが利用可能です。たとえば、Rust 開発者は Rust のネイティブ テスト ツールを使用でき、TypeScript 開発者は Solana の JavaScript SDK と互換性のあるフレームワークを利用できます。
クライアントライブラリ
- Solana は、複数の言語に対応したソフトウェア開発キット (SDK) を提供します。注目すべき例には、JavaScript の @solana-web3.js、Python の solders、Java の Solanaj などがあります。これらの SDK は、クライアント アプリケーションと Solana ブロックチェーン間のシームレスな対話を促進し、開発者が分散型アプリケーションを構築しやすくします。
ユースケースとアプリケーション
両方のシステムは、次のようなさまざまな分野にまたがる革新的な可能性を活用しています。 (概要)
DeFi:
Aave や Compound などのプラットフォームは、従来の銀行機関を必要とせずに暗号通貨の貸し借りを行う機会を提供します。これらのプラットフォームは仲介者を排除することで、より幅広い個人が金融サービスを利用できるようになります。
Uniswap などのプラットフォームにより、ユーザーは複雑な顧客確認 (KYC) 手順を経たり、資金の管理を放棄したりすることなく、ウォレットから直接暗号通貨を取引できるようになりますが、DAI や USDC などのステーブルコインはさらなる利便性を提供します。これらのデジタル通貨は法定通貨に固定されており、市場が不安定な時期に投資ポートフォリオを微調整するために使用できます。
イーサリアムは基本的な機能を超えて拡張されます。 Ondo Finance や BlackRock の BUIDL などのプロジェクト、EigenLayer のような再ステーキング プロトコル、Coinbase の Base のような有名なレイヤー 2 エコシステムなど、最大規模の分散型金融 (DeFi) イニシアチブのいくつかがそのプラットフォーム上で開発されています。
企業
Enterprise Ethereum は、ビジネス アプリケーション向けに特別に開発された、Ethereum ネットワークのカスタマイズされた適応を表します。サプライチェーン管理やヘルスケアなどの分野で広く利用されています。このプラットフォームは、ブロックチェーン テクノロジー ツールを使用してデータを保存、管理し、業務を移行するための安全で柔軟な高性能環境を企業に提供します。
研究者としての立場から、JP モルガンの革新的なブロックチェーン ベンチャーの興味深い側面を強調したいと思います。その 1 つは、迅速かつ安全な機関取引向けに設計された Quorum ブロックチェーン上で動作するステーブルコインである JPM Coin を作成したことです。さらに、同社のプラットフォームである Onyx Digital Assets は、9,000 億ドルを超える米国債の決済を促進することに成功しました。
さらに、当銀行は、特に Polygon と Aave システムを介した迅速な国際取引にイーサリアムを利用しており、これにより取引速度が向上し、関連経費が削減されます。
ヘルスケアは、認可された当事者間で患者記録を安全に共有する MedRec などのソリューションを提供しているため、イーサリアムの分散テクノロジーから利益を得られる立場にあります。これにより、プライバシーが確保され、データ アクセスがより効率的になります。さらに、ブロックチェーンにより臨床試験データの処理が簡素化され、研究関係者間の透明性と信頼が向上します。
ドメイン
Ethereum Name Service は、Ethereum プラットフォーム上で機能するシステムで、ユーザーフレンドリーな名前を Ethereum アドレス、コンテンツ ハッシュ、メタデータなどの機械可読識別子に変換する分散型の方法として機能します。このシステムにより、ユーザーは長く複雑な 16 進アドレスを「Alice.eth」のような覚えやすい名前に置き換えることができるため、ブロックチェーン環境内の対話がより簡単になります。
Essential Name System (ENS) は、レジストリとリゾルバーという 2 つの基本部分で構成されます。レジストリは、ドメインの所有権と関連詳細を記録するスマート コントラクトとして機能し、リゾルバーは読み取り可能な名前をブロックチェーン アドレスと追加データに変換します。さらに、ENS は階層命名システムを採用しており、ドメイン所有者がwallet.alice.eth などのサブドメインを確立および制御できるようにします。
NFTとエンターテイメント
エンターテイメントとメディアの分野では、イーサリアムはクリエイターが自分の作品を管理し、そこから利益を得るための革新的な方法を提供します。たとえば、Consensys がサポートする Ujo Music などのプラットフォームは、イーサリアムを利用してロイヤルティ分配を自動化し、アーティストが仲介業者を必要とせずに正当な報酬を確実に受け取れるようにしています。
イーサリアムは、OpenSea のような多数の NFT マーケットプレイスの基本的な基盤として機能し、アーティストが自分のアートワークをトークン化し、追加の収入源を発見できるようにし、影響力と経済的利益の両方を拡大します。
ちなみに、OpenSea で NFT を作成したい場合の簡単なガイドは次のとおりです。次の手順に従ってください。
ガバナンスとDAO
暗号通貨投資家として、私は自信を持って、イーサリアムが、特に分散型自律組織 (DAO) の領域における分散型管理の標準を設定していると言えます。
簡単に言うと、MakerDAO (現在は Sky として知られています) などのプラットフォームはトークン投票メカニズムを採用しており、コミュニティ参加者が意思決定プロセスに貢献できるようにしています。この構造は透明性と包括性を高め、利害関係者に組織の将来を形作る力を与えます。
ソラナのアプリケーション
Web3 と DeFi
Solana は、多くの取引を低コストで迅速に処理できるため、迅速かつ高頻度の取引に最適です。 Mango Markets や Raydium などのプラットフォームは、迅速で予算に優しい取引ソリューションを提供します。これは、利益を拡大するためにスピードと最適化を優先するトレーダーにとって特に魅力的です。
詳細については、CryptoPotato のトップ分散型取引所ガイドをいつでも確認できます。
続けて、Solana が Phantom や Solflare など、人気の高い Web3 ウォレットのハブとして機能していることは注目に値します。これらのウォレットを利用する利点の 1 つは、マルチチェーン アカウントを提供し、Solana ネットワーク内だけでなく、イーサリアム、ポリゴン、さらにはビットコイン自体のトークンやコインを簡単に処理できることです。
ゲーム
Solana のプラットフォームでは、その優れたスケーラビリティにより、特に Play-to-Earn (P2E) ジャンル内で創造的なゲーム コンセプトが生まれました。 Star Atlas は、2620 年を舞台とした未来の宇宙探索オープンワールド MMORPG で、Solana の看板ゲームとして機能します。
Star Atlas に次に何が登場するのかをいち早くご覧ください。
私たちはあなただからです。
— Star Atlas (@staratlas) 2024 年 10 月 4 日
さらに、Solana は非代替トークン (NFT) をゲームに組み込むことを可能にし、ゲーマーがゲーム内アイテムを資産として取引または販売できるようにします。これにより、ゲームに経済的な側面が導入され、ゲーム内での成果や所有物に基づいてお金を稼ぐ機会が提供されることでプレイヤーのエンゲージメントが強化されます。
トークン化と RWA
不動産業界では、不動産資産のデジタル表現 (トークン化) に関連して、Solana の手頃な取引コストと迅速な処理時間を利用することへの関心が高まっています。
Solana を使用すると、資産のデジタル化とブロックチェーンベースの移転が可能になるため、不動産取引がより迅速かつ透明になります。この技術の進歩は不動産セクターに革命をもたらし、コストを削減し、不動産譲渡の速度と円滑性を高める可能性があります。
イーサリアム対ソラナ: セキュリティと分散化
イーサリアムは、さまざまなタイプの分散型アプリケーション (dApps) に強固な基盤を提供する成熟したエコシステムとして知られています。プラットフォームのセキュリティ構造は広範なテストを受けており、開発者にとって信頼できる選択肢となっています。
イーサリアムは、ブロックチェーン業界におけるリーダーシップを超えて、その進化とガバナンスを一貫して推進する活気に満ちた開発者コミュニティによって繁栄しています。このコミュニティは、DEV コミュニティ、Solidity Forum、Ethereum.org などの多数のデジタル プラットフォームで活動しており、数十万ではないにしても数万のイーサリアム支持者がアイデアを交換し、熟慮した提案をし、議論などを行っています。
今後、分散型ネットワークとしてのイーサリアムの設計は、データを複数のシステムまたはノードに分散させるため、本質的なレベルのセキュリティを提供します。これにより、個々のシステム障害や攻撃に対する回復力が高まります。さらに、暗号化ハッシュとデジタル署名により追加の保護手段が提供され、定期的なサードパーティのレビューが潜在的な弱点を特定するために利用されます。
イーサリアムの長所と短所
イーサリアムは堅牢なエコシステムを誇っていますが、スケーラビリティの問題に引き続き直面しています。シャーディングなどの進歩が実装されているにもかかわらず、トランザクション コストが常に高く、処理速度が遅いため、特に使用量が多い場合に問題が生じます。
レイヤ 2 スケーリング ソリューションは、イーサリアムのスケーラビリティ問題に対する魔法の解決策には必ずしもなっていません。トレードオフがあります。彼らは、ワークロードを削減し、トランザクションをオフチェーンで処理することにより、時間の経過とともにイーサリアムのパフォーマンスを向上させてきましたが、イーサリアムのオンボーディングプロセスとUXは大幅に悪化しました。これは、L2 と対話するには、ユーザーが一連の追加手順 (アセットのブリッジングなど) を理解し、実行する必要があるためです。ましてやそれが生態系を断片化するという事実はありません。
別の観点から見ると、Solana の設計は高速なトランザクション処理を促進し、ブロックチェーン テクノロジーの領域内で強力な競合他社として位置付けられています。特に、Solana は高スループットを処理し、効果的に拡張できるため、追加の拡張ソリューションは必要ありません。
ソラナの長所と短所
その高速性とは別に、Solana の構造も堅牢に構築されており、これは Halborn などの信頼できる企業によって実施される定期監査によって証明されています。さらに、Solana はデジタル署名に SHA-256 ハッシュ アルゴリズムと Ed25519 を利用し、データの整合性と安全なトランザクション検証の両方を保証します。
検証について議論する – Solana はメインネット上に 1,369 人を超える異なるバリデーターを誇り、これはネットワークの分散型性質を維持するのに役立つ相当な数です。 Solana の興味深い点は、イーサリアムとは異なり、自動ペナルティ (スラッシュ) がまだ導入されていないことです。
Solana の動作速度、残念なことに特定の弱点が明らかになっている特性をもう一度見てみましょう。そのような問題の 1 つは、積極的な拡張イニシアチブによって引き起こされたネットワーク停止です。 2021 年 9 月以降、こうした障害が少なくとも 9 回発生し、サービスの中断は合計 150 時間以上に達しました。ネットワークの現在のステータスを常に把握するには、Solana の公式 Web サイトを参照してください。
その代わりに、他のいくつかのプラットフォームとは異なり、イーサリアムは長い実績を誇り、セキュリティを優先しているため、完全なダウンタイムを回避することに成功しています。ただし、イーサリアムにも課題がないわけではないことに注意することが重要です。使用量のピーク時には混雑が発生し、トランザクション速度が低下し、手数料が増加します。
両ネットワークは継続的な運営において、直面する固有の問題に熱心に取り組んでいます。たとえば、Solana は、安定性の向上に重点を置くことで、将来の中断を防ぐための基盤を強化することを目指しています。一方、イーサリアムは、シャーディングやレイヤー 2 ソリューションなどの進歩による容量の拡大に注力しています。これらの取り組みは、ネットワークの輻輳を効果的に管理し、需要が高い期間にパフォーマンスを維持するように設計されています。
ソラナ対イーサリアム: 最後に
最終的に、イーサリアムと Solana のどちらを選択するかは、プロジェクトの要件を調整することになります。つまり、強力なセキュリティと分散化を重視するか、スケーラビリティと高速トランザクション処理を優先するかです。どちらのプラットフォームも常に進化しており、将来展開するブロックチェーン技術の方向性を決定する上で重要な力となります。
イーサリアムとソラナはどちらも、ブロックチェーン技術の分野で画期的な進歩を提供し、それを超えて拡張します。イーサリアムは、その堅牢なエコシステム、セキュリティ、開発者サポートによって際立っており、分散型金融 (DeFi)、ドメイン サービス、非代替トークン (NFT)、実世界資産 (RWA)、およびエンタープライズ アプリケーションにとって信頼できる選択肢となっています。一方、Solana は速度、拡張性、コスト効率の高いトランザクションの点で優れており、特にゲーム、分散型取引所、貸し借りプラットフォーム、その他多数のアプリケーションなどの大量用途に効率的なソリューションを提供します。
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