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SolanaのAgaveパイプラインにおけるLoadshedding改善:Max Resnickが語るブロックチェーンのメカニズム設計

SolanaのAgaveパイプラインにおけるLoadshedding改善:Max Resnickが語るブロックチェーンのメカニズム設計

ブロックチェーンの世界、特にSolanaのようにmemeトークンが瞬時にローンチされ取引されるネットワークでは、ネットワーク混雑の管理が極めて重要です。loadshedding――オーバーロードを処理するために取引やパケットを選択的に破棄するプロセス――は、システムをスムーズに保つ上で重要な役割を果たします。しかし、AnzaのリードエコノミストであるMax Resnickが最近のXスレッドで指摘するように、これはブロックチェーンのメカニズム設計における最も難しい問題の一つです。

Resnickは連載の第一弾で、SolanaのバリデータクライアントであるAgaveのトランザクションパイプラインにおけるloadsheddingの仕組みを分解して説明しています。用語に不慣れな人のために言うと、AgaveはSolanaバリデータを支えるオープンソースソフトウェアで、トランザクションの検証から実行までを処理します。パイプラインはQUIC/UDP受信、signature verification(sig_verify)、banking/scheduler、そして最終的な実行といった段階を通してトランザクションを流します。

なぜこれがmemeトークン愛好家に関係あるのか?バイラルなmemeコインの急騰のような高トラフィックイベント時に、Solanaはトランザクションが滞留する混雑問題に直面してきました。サーチャーやトレーダーはリトライでネットワークをスパムし、その結果問題が悪化します――まさにResnickが述べているシナリオです。

現状の仕組みとその欠陥

Resnickは、loadsheddingが厄介なのは決定をナノ秒単位で高速に行わねばならず、各トランザクションの価値を深く見抜く余裕がないからだと説明します。すべてを精査していたらシステム全体が遅くなってしまいます。

復習として、Agaveのトランザクションフローは次の通りです:

Diagram of Agave transaction funnel: QUIC/UDP -> sig_verify -> banking/scheduler -> execution

sig_verify段階に注目すると、2秒間のローリングbloom filter(すべてを保存せずに重複を高速にチェックする方法)による重複排除の直前に、問題のある関数があることがわかります:discard_batches_randomly()。

Code snippet showing discard_batches_randomly logic in Agave

バッチがMAX_DEDUP_BATCH(165,000パケット)を超えると、ローカルスレッドのRNGに基づいてランダムにいくつかを破棄します。頻繁に発生するわけではありませんが、根本的に欠陥があります。混雑時にランダムに切られるカスタマーサポートにかけるようなものだと想像してみてください――切られたらまた掛け直すだけで、複数の番号からリダイヤルするかもしれません。混雑時にSolanaで起きていたのはまさにこれで、サーチャーがネットワークに重複を大量に流し、負荷をさらに増大させたのです。

このスパムを助長するインセンティブは大きな問題であり、タイミングがすべてでボットが激しく競い合うmemeトークンのローンチ時には特に深刻です。

より賢い代替案:Proof-of-Workパズル

Resnickが提案するより良いアプローチは、トランザクションに軽量なproof-of-work(PoW)パズルを組み込むことです。BitcoinのマイニングでおなじみのPoWは、パズルを解くために計算資源を必要とし、リソースを投入したことの証明になります。

そのアイデアはこうです:パケットをハッシュし、ネットワーク負荷に応じて動的に調整される難易度の閾値を下回っているかをチェックする。これはbloom filterより5〜6倍安価で済み、スパム抑制になります――リトライするには毎回パズルを解き直さなければならないからです。

Illustration of proof-of-work puzzle integration in transaction packets

大きなオーバーヘッドなしにネットワークの耐性を高められる、シンプルでエレガントな修正です。Resnickはパイプライン内にこうしたloadsheddingポイントが約5箇所あると指摘しており、関心が高ければ続編の投稿もあるかもしれないと示唆しています。

なぜこれはmemeトークンやその先に重要なのか

ブロックチェーンの実務者やmemeトークンのトレーダーにとって、こうした改善はヒプサイクル中のスワップ失敗の減少、公平なアクセス、そしてフラストレーションの軽減を意味する可能性があります。数多くのmemeコインが存在するSolanaのエコシステムは、メカニズム設計の洗練によって大いに恩恵を受けるでしょう。Resnickのスレッドが示すように、過負荷の扱い方における小さな調整が連鎖的な問題を防ぐことがあります。

もしSolana上で開発しているなら、あるいは単にmemeを取引しているなら、Anzaの動向に注目してください――より深い考察を知りたい場合はMax ResnickをXでフォローしてみてください。あなたはどう思いますか—PoWがトランザクションの円滑化の鍵になり得るでしょうか?下のコメントで意見を共有してください!

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