キュービックステーブルコインの提案 - 第4部：速い、より速い、キュービック

転送とトランザクションの違いを説明し、様々な転送シナリオを通じて読者を導きながら、キュービックの印象的なスループットを紹介します。実世界のスピードテストを強調することで、キュービックが他のブロックチェーンと何が異なるかを示します。

Qsilver、2024年8月22日

要約

このシリーズの最初の3部では、キュービックベースのステーブルコインに対する我々のビジョンの基礎を築きました。「なぜキュービック上に構築するのか？」という本質的な問いに対する説得力のある答えが現在欠如していること、SteCoの現在のマーケティング努力がミスアラインメントしていること、そして「超高性能」を中心にキュービックを位置付けることで、エコシステムの成長と長期的な成功の触媒となる戦略的シフトを提案しました。

はじめに

今回は、重要な技術的質問に焦点を当てます：キュービックはどれほど速いのか？この問いは単純ではありません。キュービックの性能と、それが我々のステーブルコインビジョンに与える影響を完全に理解するためには、まずいくつかの重要な概念を明確にする必要があります。トランザクションと転送の違い、転送シナリオと転送生成方法について説明しますので、しばらくお付き合いください。この投稿の最後には、キュービックの速度が競合他社とどのように比較されるか、そして世界が今まで見たことのない最速のステーブルコインを構築するためにキュービックをどのように活用するかについて、しっかりとした理解を得られるはずです。

始める前に

重要な概念

プロトコル層は、ブロックチェーンシステムのコア層を指し、そのルールとメカニズムを定義します。ここでは：

• トランザクションは、台帳の状態変更を伴う単一の操作です。
• 転送は、資産をあるアドレスから別のアドレスに移動させるトランザクション内のサブ操作です。

アプリケーション層は、ユーザーがアプリケーション（ユーザーインターフェース、dApps、スマートコントラクト）を通じてブロックチェーンと対話する層を指します。ここでは：

• 暗号通貨の転送は、一人のユーザーが別のユーザーに暗号通貨の量を転送する、最も一般的なタイプのトランザクションです。
• その他のタイプのトランザクションには、スマートコントラクトの実行、オラクルデータリクエスト、ステートチャネルの決済、トークン転送、トークンの発行/破棄、非代替性トークン（NFT）の作成/転送、ステーキング、借入/貸付、取引所注文、投票/ガバナンスアクション、チェーンガバナンスの更新、報酬/配当の分配、身元確認、データの保存/修正、クロスチェーン操作などがあります...これは開発者の想像力によってのみ制限されるオープンなリストであり、したがって各ブロックチェーンによって異なります。

「転送」は文脈によって意味が変わるため、混乱を招く可能性があります：

• プロトコルレベルでは、転送はトランザクション内のサブ操作です。
• アプリケーションレベルでは、転送は多くの中の1つのタイプのトランザクションです。

さらに混乱を招くのは、スマートコントラクトの実行など、単一のトランザクションが複数の転送をトリガーする可能性があることです。例えば、100人の従業員に各1 QUを配布する給与スマートコントラクトは、単一のトランザクションによって開始された100の転送を含みます。

ブロックチェーン間の設計の違いもこの混乱に寄与しています。例えば、イーサリアムでは借入にスマートコントラクトが必要ですが、Celoではプロトコルレベルのネイティブなトランザクションタイプです。

この複雑さはエンドユーザーを圧倒します。暗号通貨の転送が最も一般的なトランザクションタイプであるため、ユーザーは両者を同一視してしまいます（「トランザクションは暗号を転送するためのものだ！」というように）。トランザクションがはるかに多くのことができるにもかかわらず。ユーザーはプロトコルレベルの用語を使用して、アプリケーションレベルの利点を説明しています。

転送シナリオ

以下の転送シナリオを区別しましょう：

• 1対1（1-to-1）：単一のトランザクションが1つのアドレスから別のアドレスに資産を送信します。例：アカウント間の転送、eコマースの支払い。
• 1対多（1-to-Many）：単一のトランザクションが1つのアドレスから複数のアドレスに資産を送信します。例：給付金の支払い、給与支払い。
• 1対全（1-to-All）：単一のトランザクションが1つのアドレスからチェーン内のすべてのアドレスに資産を送信します。例：ユニバーサルベーシックインカム（UBI）、エアドロップ。

転送生成

パフォーマンスへの影響を考慮して、転送がどのように生成されるかを区別しましょう：

• トランザクション生成：トランザクション（Tx）から生成される転送。
• スマートコントラクト生成：スマートコントラクト（SC）から生成される転送。生成される転送の量はスマートコントラクトのタイプによって異なります。

ネットワークパラメータ

最後に、パフォーマンスに影響を与える主要なネットワークパラメータを定義しましょう：

• ティック期間（tDur）：一連のトランザクションが処理され、確定される時間の単位。現在のティック期間は約2.5秒です。
• ティックあたりのトランザクション（TxPT）：1回のティックで処理できるトランザクションの最大数。現在のティックあたりのトランザクション数は1,024です。

測定対象の決定

暗号通貨の世界では、ブロックチェーンのパフォーマンスは通常、プロトコルレベルで1秒あたりのトランザクション数（TPS、またはTxPS）という指標を使用して測定されます。これは、ブロックチェーンが1秒間に処理できるトランザクション数（台帳の状態変更）を測定します。例えば、TONはシャーディングを活用して104,715 TxPSを達成し、一方Ethereumはロールアップを使用して100k TxPSを超えることを目指しています。

QubicはTxPSでは優れていませんが、それは問題ありません。マーケティングの観点から見ると、TxPSは内向きの指標であり、暗号通貨の論争でブロックチェーンの能力を自慢することを楽しむ暗号通貨チームや投資家にとってより関連性があります。しかし、エンドユーザーにとって本当に重要なのは、何千人もの他のユーザーが同じ瞬間に同じことをしようとしている時でも、即座に支払いを完了できるかどうかです。言い換えれば、ユーザーは1秒あたりのトランザクション数（TxPS）ではなく、1秒あたりの転送数（TfPS）を気にします。そして、シームレスな支払い体験—アプリケーションレベルでの暗号通貨の転送—において、本当に重要な部分で、Qubicは王冠を被っています。本当でしょうか？

現在のパフォーマンス

主要な概念（トランザクションと転送）、指標（TxPSとTfPS）、転送シナリオ（1対1、1対多、1対全）、転送生成方法（Tx生成とSC生成）、およびネットワークパラメータ（ティック期間とティックあたりのトランザクション数）を理解した上で、アプリケーションレベルでのQubicの動作速度を探ることができます。様々な組み合わせを検討する際、Qubicをギアを切り替えるエンジンとして考えてみてください。

この表は、私たちのパフォーマンステスト結果をまとめたものです。明確にするために、ネットワークパラメータを一定として表を提示していますが、実際にはテストごとにtDurは変化しました：

第1ギア

第1ギアでは、スマートコントラクトを使用せず、各トランザクションが直接1つの転送を生成します。転送数を最大化するには、トランザクション数を最大化する必要があります。現在のネットワークパラメータでは、Qubicは410 TxPS（1,024 TxPT / 2.5 tDur）を処理できます。このパフォーマンスはBitcoin（3-7）やEthereum（15-30）よりも大幅に高いですが、Algorand（1,200）、Avalanche（4,500）、またはSolana（65,000）と比較すると控えめです。

第2ギア

第2ギアでは、QUTIL SC（以前はSendmany SCとして知られていた）を使用し、単一のトランザクション内で25の1対多転送をバッチ処理できます。これによりTfPSは10,250（410 TfPS * 25）に増加し、Qubicを他のほとんどのチェーンと同等のレベルに引き上げますが、1対多の転送シナリオでのみ有効です。

第2ギアの変形（上の表のQUTIL-2を参照）では、QUTIL SCの実行を連鎖させます。最初のトランザクションが25件の支払いに対するQUTIL SCの呼び出しをトリガーし、25件の転送を生成します。各転送は、さらに25件のQUTIL実行をトリガーし、カスケード効果を生み出します。3回の反復（25 x 25 x 25）後、このプロセスは15,625件の転送をもたらします。しかし、各転送はトランザクション内で処理される必要があるため、依然として1024 TxPTの制限に縛られています。結果として、最適な条件下でも、プロセス全体を完了するには16回の完全に飽和したティック（15,625 Txs / 1,024 TxPS）、つまり40秒（16ティック * 2.5 tDur）かかります。要約すると、このアプローチは全体的なスループットを増加させず、1対多の転送シナリオにのみ適用可能です。

第3ギア

第3ギアでは、AIRDROP SCを使用します。これにより、スペクトラム—コンピューターノードのRAMに保存されているすべてのQubicアドレスのリスト—内の各アドレスに同じ量を送信できます。すべてのQubicアドレス（約45万）に同じ金額を送信する必要があるユースケースはほとんどない（あるいは全くない）ため、1対全の転送シナリオには実世界での適用性が限られています。しかし、総処理時間（ティック処理 + SC処理）を測定するため、実世界の条件下でQubicエンジンをテストするのには依然として有用です。

テストネットでの初期テスト（上の表のAIRDROP-1）では、ティックごとに1,024件のエアドロップ（各約45万アドレスに対して）を作成し、ティックごとに許可された1,024 Txを完全に利用しました。460.8M TfPS（1,024 TxPT * 45万アドレス）という理論的な目標は、「わずか」150k TfPSという結果になりました。この結果は失望させるものかもしれませんが、バグを発見したか、Qubicが特にテストネット上で同じスマートコントラクトの多数のインスタンスを同時に処理するために最適化されていないことを示しています。しかし、これらの結果は、そのような条件下でのパフォーマンスへの影響を強調するため、価値があります。

適切な第3ギアテスト（AIRDROP-2）では、AIRDROP SCをトークンの代わりに1 QUを転送するように変更しました。これにより、テストネット仮想マシンの使用（ベアメタルの代わりに）とSCのオーバーヘッドが多すぎることから、「わずか」1M TfPSという結果になりました。

第4ギア

第4ギアでは、最大達成可能なパフォーマンスを決定するために、カスタムの完全に人工的なテスト（AIRDROP-3）を実施しました。このテストでは、4つのエアドロップが作成され、各エアドロップでスペクトルアドレスが100の異なる転送を処理しました。通常、メインネットは高性能システムと1つや2つではなく複数のノードの使用により、テストネットよりも性能が高くなります。メインネットの条件に近づけるために、ベアメタルのテストネットを使用しました。理論的な目標である180M TfPS（4エアドロップ 45万アドレス アドレスあたり100転送）に対して、20M TfPSを達成しました。この転送率はピークパフォーマンスだけでなく、エポック全体にわたって持続可能であり、Qubicのスループット能力の堅牢性を示しています。スループットは驚異的ですが（世界中の誰もがいくらかのQUを受け取るのに数時間しかかからない）、1対全の転送シナリオに特化しており、実世界での適用性に欠けています。

第5ギア

Qubicのコア開発チームによる最近のテストでは、5500万 TfPSが記録されました。これは、カスタムQUTILスマートコントラクトをループで使用し、CPUタイムのみに焦点を当てた別のカスタムの完全に人工的なテスト（QUTIL-3）によって達成されました。技術的には、第5ギアは1対多（1対全ではない）の転送シナリオでした。しかし、アドレスはSC内で生成された事前定義されたプールから取得され（実際のトランザクションからではなく）、転送する金額もSC内でランダムに生成された（実際のトランザクションからではない）ため、このテストも実世界での適用性に欠けています。

私たちの2000万と彼らの5500万の結果の差を理解するために、これらのテストを「飛行時間」の観点で考えることができます。Valisのテストはゲートからゲートまでの所要時間（ティック処理 + スマートコントラクト処理）を測定しましたが、Qubicのコアチームは実際の空中時間（スマートコントラクト処理）のみを測定しました。

不均衡な王冠

1対多/全の転送シナリオにおけるQubicの現在の転送パフォーマンスは、他の追随を許さないレベルにあります。その差は非常に大きく、Come-from-Beyondが公にQubicのスマートコントラクトエンジンは他のすべての暗号通貨のエンジンを合わせたよりも高性能かもしれないと推測するほどです。他の人々が数千のトランザクションに到達するためのスケーリングソリューションを議論している一方で、Qubicはレイヤー1（シャーディング）やレイヤー2（ロールアップ、サイドチェーン、ステートチャネル）のスケーリングソリューションを必要とせずに、何百万もの転送を容易に処理します。しかし、最も一般的な1対1の転送シナリオにおけるQubicの現在の転送パフォーマンス、つまりステーブルコインを含む大多数の実世界のケースシナリオで必要とされるものは、自慢できるものではありません（410 TfPS）。

ここまでで、技術に詳しくない読者は、「何百万」のTfPSという壮大な主張に騙されたと感じるかもしれません。第4ギアと第5ギアのそのような指標が、人工的な条件、限定的な測定、そして起こりそうもない転送シナリオに属し、実世界での適用性がないことを知ったからです。パフォーマンステストがシステムの最適化に必要であることを理解することが重要です。さらに、Qubicに取り組む異なるチームは異なる目標を持ち、したがって異なるテストのニーズを持っています。Valisはアプリケーションレベルに焦点を当て、実世界のパフォーマンス（約2000万）に近いテストを行います。Qubicのコア開発チームはプロトコルレベルに焦点を当て、内部時間（約5500万）をテストします。

明日のパフォーマンス

1対1の転送シナリオでのパフォーマンスが控えめであるにもかかわらず、なぜValisはQubicを「超高性能」チェーンとして再位置付けすることを提唱し、Qubicステーブルコインとして具現化することを主張しているのでしょうか？なぜなら、私たちは、Qubicの1対1のパフォーマンスが近い将来、劇的に向上すると確信しているからです。それは2つのチームの貢献のおかげです。

Qubicコアチーム

Qubicは、ベアメタルサーバー、完全にRAM上で動作すること、OSや仮想マシンを避けるなどの型破りな性能重視の選択で知られています。これらの決定は、常に増加するハードウェア要件と相まって、Qubicを他と一線を画すものにしています。

Qubicコアチームのロードマップの最優先事項は、1-2秒の安定したティック時間を達成することです。最終的には、ティックを1秒あたり5回まで加速させ、ティック時間を2.5秒から0.2秒に短縮することで、12.5倍のパフォーマンス向上を達成する可能性があります。

コンピューターノードのRAM要件は9月4日に1TB、12月4日に2TBに増加します。RAMが増加するにつれて、4,096 TxPTを考えることは非現実的ではありません。

より速く、より大きなティックで、状況は異なって見えます。Qubicは410 TxPS（1,024 TxPT / 2.5 tDur）から20,480 TxPS（4,096 TxPT / 0.2 tDur）に移行します。これらは楽観的な数字です。スループットが上がるにつれて他のボトルネックが発生する可能性がありますが、概念は理解できるでしょう：

これが速いと思いますか？シートベルトを締める時間です。

Valisチーム

QubicはSC生成のTfPSで驚異的なパフォーマンスを達成していますが、これまでのところ、すべてのSCは1対多の転送シナリオに焦点を当てています。最も困難なベンチマークである1対1の転送シナリオで最大速度を得るために、QubicのSCを活用できたらどうなるでしょうか？

EthereumがL2ロールアップでガスコストを削減したように、同様のアプローチをQubicに適用できます。Qubicには最小化すべきガスコストはありませんが、私たちの目標は単一のトランザクションにエンコードできる1対1の転送数を最大化することです。

現在の1,024 TxPT制限を使用して、SC Txあたり26から95の1対1転送をロールアップできる方法を特定しました。Qubicの効率的なアドレス再利用により、この容量は26倍から95倍に急速に上昇すると予想しています。90倍の保守的な見積もりを使用すると、現在のネットワークパラメータで約4万 TxPSに相当します。12.5倍のネットワーク容量ブーストにより、1対1の転送シナリオで180万 TxPSに達する可能性があります。

王冠にひざまずけ

上記の貢献により、Qubicはすべての転送シナリオとチェーンにおいて、TfPSの間違いないリーダーとなります。「最速」は、暗号通貨の世界で広く訴求する短く、ストレートで、強力なマーケティング主張です。

「超高性能のポジショニング」は、重要な「なぜ」の問いに対して、非常に明確に答え、あらゆる業種の起業家をQubicに構築するために引き寄せることができます。世界で初めての安全で、透明で、一貫性があり、即時、スケーラブルで、無料のステーブルコインと組み合わせることで、Qubicを経済の安定性、流動性、DeFiの強力な存在にする可能性があります。

「AIのためのuPoW」は新しくて輝かしいですが、輝きは長続きしません。成功するためには、Qubicは実際の顧客が必要であり、我々の製品を購入する意志と能力を持っている必要があります。

もしQubicが美しいと思うなら、王冠をかぶった姿を見てみてください。

次回：Valisの提案

シリーズの最終部では、Qubicベースのステーブルコインを実現するための計画の概要を説明します。資金調達戦略、潜在的な資本源、そして資金の使用方法について説明します。明確な目標を設定し、このイニシアチブがQubicエコシステムの長期的な価値と成長をどのように推進するかを説明します。

「Qubicステーブルコインの事例」シリーズをお読みください

1. 🇯🇵キュービックステーブルコインの提案 - ト1: なぜの質問
2. 🇯🇵キュービックステーブルコインの提案 - ト2: Qubicのマーケティング
3. 🇯🇵キュービックステーブルコインの提案 - ト3: 最良の選択肢
4. 🇯🇵キュービックステーブルコインの提案 - ト4：速い、より速い、クビック
5. 🇯🇵キュービックステーブルコインの提案 - ト5: エコシステムの成長

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このページの内容

• キュービックステーブルコインの提案 - 第4部：速い、より速い、キュービック
• 要約
• はじめに
• 始める前に
• 重要な概念
• 転送シナリオ
• 転送生成
• ネットワークパラメータ
• 測定対象の決定
• 現在のパフォーマンス
• 第1ギア
• 第2ギア
• 第3ギア
• 第4ギア
• 第5ギア
• 不均衡な王冠
• 明日のパフォーマンス
• Qubicコアチーム
• Valisチーム
• 王冠にひざまずけ
• 次回：Valisの提案
• 「Qubicステーブルコインの事例」シリーズをお読みください

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