執筆：@ittaia、@PGarimidi、@jneu\_net編纂：AididiaoJP、Foresight Newsチェーンの品質（Chain Quality, CQ）は、ブロックチェーンの中核となる特性の1つです。平たく言うと、その意味は：あなたがステーク総額の 3% を保有しているなら、平均的な時間範囲で、あなたは 3% のブロックスペースをコントロールできるということです。スループットが低い初期のブロックチェーンにとっては、チェーンの品質はすでに十分に適用可能です。しかし現代のブロックチェーンの帯域幅ははるかに大きく、1つのブロック内に大量の取引を含められます。そこで、より強く、より精緻な概念が出てきます。これは、時間平均でのブロックスペース比率だけを見ているのではなく、各ブロックの内部におけるブロックスペースの割り当てそのものに注目します。これを「強いチェーンの品質」（Strong Chain Quality, SCQ）と呼びます：あなたがステーク総額の 3% を保有しているなら、各ブロックにおいて、あなたは 3% のブロックスペースをコントロールできるということです。本質的に、この特性によって、利害関係者は高スループットのブロックチェーン内部に「仮想レーン」を持ち、その結果として自分の取引が含まれることを保証できます。ブロックチェーンにおける「チェーンの品質」ビットコインの重要な革新の1つ――現在では、ほぼすべてのブロックチェーンが備えている――は、プロトコル内部においてブロック提案者に対する報酬メカニズムを導入したことです。状態遷移関数（state machine）にブロックを正常に付加できた側は、新たに鋳造されたトークンおよび取引手数料を得ます。これらの報酬は状態遷移関数によって規定され、最終的にシステム状態に反映されます。従来の分散コンピューティングのモデルでは、参加者は誠実な側と悪意ある側に分けられます。ここでは誠実な側に報酬を与える必要はありません。誠実な振る舞い自体が、モデル上のデフォルト仮定だからです。一方、暗号経済モデルでは、参加者は合理的な行為者として見なされ、その効用関数は未知である可能性があります。目的は、インセンティブを設計することであり、参加者が自分の利益を最大化しながら、自然にプロトコルの成功する運用と整合するようにします。プロトコル内部の報酬メカニズムと組み合わせることで、次のようなチェーンの品質の理想化された定義が得られます。チェーンの品質（CQ）：ステーク総額 X% を保有する連合（コアベーリション）は、グローバル安定時間（GST）後に、チェーンに入る各ブロックの提案者になる確率が X% である。もしあるチェーンがチェーンの品質の要求から逸脱すれば、一部の連合が通常の比率を超える報酬分け前を得てしまい、誠実な振る舞いの動機が弱まり、プロトコルの安全性が脅かされます。多くのブロックチェーンは「ステークの重みに基づくランダムなリーダー輪番（ローテーション）メカニズム」によって、この特性を満たす、あるいは満たそうとしています。現在の典型的な課題としては、ビットコインの「セルフィッシュ・マイニング」問題、Monad の末尾部分フォーク耐性の問題、そしてイーサリアムの LMD GHOST プロトコルにおける問題などがあります。「強いチェーンの品質」の由来ブロックスペースが十分に豊富であるとき、ブロック全体の内容を単一の提案者が独占する必要はありません。むしろ、同じブロックのブロックスペースは複数の参加者によって共同で分割できます。強いチェーンの品質という暗号経済的なこの定義が表しているのは、まさにこの考え方です。強いチェーンの品質（SCQ）：ステーク総額 X% を保有する連合は、グローバル安定時間（GST）後に、各ブロックにおける X% のブロックスペースをコントロールできる。この理想化された特性は、暗黙に「仮想レーン」という抽象概念を呼び出します。つまり、連合は実際には各ブロックの中で一定割合の専用ブロックスペースをコントロールできる、ということです。経済的な観点から見ると、仮想レーンを持つことは、収益を生み出し得る生産的資産を保有するのに等しく、その収益は取引手数料から生じる可能性もあれば、MEV（最大抽出価値）から生じる可能性もあります。外部の主体がこれらのレーンを獲得し維持するために、ステークをめぐって競争が起こり、その結果として基盤となる L1 トークンには継続的な需要が生まれます。あるレーンが生み出せる経済価値が大きいほど、各陣営がステークを競って投入する動機も強くなり、これらのブロックスペースへのアクセス権をコントロールする L1 のステーク保有から蓄積できる価値も大きくなります。この抽象によって、より強い検閲耐性を、プロトコルにおける SCQ の有効性という特性に変換できます。強いチェーンの品質と検閲耐性近年の研究では、検閲耐性のあるプロトコルが非常に重要であることが示されています。この種のプロトコルは、誠実な側の入力が最終的に含まれるだけでなく、それらが即時に含まれることも保証しなければなりません。強いチェーンの品質（SCQ）は、ブロック容量が限られた状況で、この特性を拡張したものだと見なせます。実運用のシーンでは、含めるべき取引量が利用可能なブロックスペースを超えているなら、理想的な意味での検閲耐性を満たせるプロトコルは存在しません。SCQ は、より実務的な発想でこの制約に対処します。すべての誠実な取引が常に含まれることを強く要求するのではなく、各ステーク保有ノードに「予算」を割り当て、その予算の範囲内であれば取引が含まれることを保証します。MCP プロトコルは、既存の実用的なビザンチン故障許容（PBFT）型のコンセンサスプロトコルの上にコンポーネントとして提案されており、これらのプロトコルに検閲耐性を持たせることが目的です。このプロトコルは、SCQ の要求も同時に満たします。すなわち、ステークの比率に応じて提案者へ相応のブロックスペースを割り当てます。既存の有向非巡回グラフ（DAG）ベースの BFT プロトコルは、多書き込み型のメモリプールを実現する方法を提供し、さらに一定程度の検閲耐性も備えています。これらのプロトコルの標準実装は、通常、リーダーが一部の取引サブセットを選択的に遅延させることを許すために、SCQ を厳密には満たせていません。しかしこれらのプロトコルを少し修正するだけで、再び SCQ を実現できる可能性があります。関連する方向性の1つは「強制的な取引の包含」で、検閲行為を減らすためのものです。MCP は、より強い秘匿性属性の実現方法も示しています。この属性により、利害関係者は仮想のプライベートレーンを作成できます。これらのレーンに含まれる内容は、塊のブロックが外部に公開されるときに初めて明らかになります。この点は、以降の記事でさらに掘り下げます。強いチェーンの品質を実現する方法グローバル安定時間（GST）後に強いチェーンの品質を得る鍵は、提案者が利害関係者の入力を恣意的に検閲できないことを保証する点にあります。これは2ラウンドのプロトコルによって実現できます。ほぼすべてのビュー（view）に基づく BFT プロトコルをベースとして、次の2か所の小さな変更だけで済みます。第1ラウンド：各参加者は、自分の認証済み入力を、他のすべての参加者へ送信する。第2ラウンド：各参加者は、参加者 i からの認証入力を受け取っていれば、i を自分自身の包含リストに加える。その後、その参加者は包含リストをリーダーに送信する。この操作は、次のような約束に相当します。自分は、そのリスト内のすべての入力を含んだブロックだけを受け入れる。BFT 提案：リーダーはこれらのメッセージを受け取った後、ブロックに、受け取った包含リストの結集合（ユニオン）をすべて収録する。BFT 投票：あるブロックが、この参加者自身の包含リスト内のすべての入力を含んでいる場合に限り、その参加者は賛成票を投じる。このプロトコルの素描に従えば、完全なプロトコルを構築できることは難しくありません。このプロトコルは、グローバル安定時間（GST）後に強いチェーンの品質を満たし、検閲耐性を提供し、リーダーが誠実な側である場合に活性を維持します。もし GST の前にも SCQ を実現したいなら、各ラウンドで十分な数（定足数）の値またはリストを待つ必要があります。このプロトコルとその拡張形式については、以降の記事で詳しく述べます。最近の研究は、強いチェーンの品質と検閲耐性を実現するには、通常の BFT プロトコルの投票ラウンドに加えて、上記の素描で示したような2ラウンドをさらに追加する必要があることを示しています。この結果についても、以降の記事で詳しく説明します。強いチェーンの品質（SCQ）は、連合がコントロールできるブロックスペースの比率を規定しますが、ブロック内での取引の並べ替え（順序）を完全には限定しません。SCQ は、各ステーク保有ノードにスペースを予約する一方で、そのスペース内の取引の順序については何ら保証しないもの、と理解できます。これにより、取引の並べ替えメカニズムの設計には豊富な研究の余地が生まれます。良い並べ替えメカニズムは、ブロックチェーン・エコシステムにおける公平性と効率性をさらに高めることが期待されます。注目に値する方向性の1つは、優先手数料に基づいて取引を並べ替えることです。
a16z：「強鏈品質」により、各ステーカーはブロック内に専用スペースを持つことができます
執筆：@ittaia、@PGarimidi、@jneu_net
編纂：AididiaoJP、Foresight News
チェーンの品質（Chain Quality, CQ）は、ブロックチェーンの中核となる特性の1つです。平たく言うと、その意味は：
あなたがステーク総額の 3% を保有しているなら、平均的な時間範囲で、あなたは 3% のブロックスペースをコントロールできるということです。
スループットが低い初期のブロックチェーンにとっては、チェーンの品質はすでに十分に適用可能です。しかし現代のブロックチェーンの帯域幅ははるかに大きく、1つのブロック内に大量の取引を含められます。
そこで、より強く、より精緻な概念が出てきます。これは、時間平均でのブロックスペース比率だけを見ているのではなく、各ブロックの内部におけるブロックスペースの割り当てそのものに注目します。これを「強いチェーンの品質」（Strong Chain Quality, SCQ）と呼びます：
あなたがステーク総額の 3% を保有しているなら、各ブロックにおいて、あなたは 3% のブロックスペースをコントロールできるということです。
本質的に、この特性によって、利害関係者は高スループットのブロックチェーン内部に「仮想レーン」を持ち、その結果として自分の取引が含まれることを保証できます。
ブロックチェーンにおける「チェーンの品質」
ビットコインの重要な革新の1つ――現在では、ほぼすべてのブロックチェーンが備えている――は、プロトコル内部においてブロック提案者に対する報酬メカニズムを導入したことです。状態遷移関数（state machine）にブロックを正常に付加できた側は、新たに鋳造されたトークンおよび取引手数料を得ます。これらの報酬は状態遷移関数によって規定され、最終的にシステム状態に反映されます。
従来の分散コンピューティングのモデルでは、参加者は誠実な側と悪意ある側に分けられます。ここでは誠実な側に報酬を与える必要はありません。誠実な振る舞い自体が、モデル上のデフォルト仮定だからです。
一方、暗号経済モデルでは、参加者は合理的な行為者として見なされ、その効用関数は未知である可能性があります。目的は、インセンティブを設計することであり、参加者が自分の利益を最大化しながら、自然にプロトコルの成功する運用と整合するようにします。プロトコル内部の報酬メカニズムと組み合わせることで、次のようなチェーンの品質の理想化された定義が得られます。
チェーンの品質（CQ）：ステーク総額 X% を保有する連合（コアベーリション）は、グローバル安定時間（GST）後に、チェーンに入る各ブロックの提案者になる確率が X% である。
もしあるチェーンがチェーンの品質の要求から逸脱すれば、一部の連合が通常の比率を超える報酬分け前を得てしまい、誠実な振る舞いの動機が弱まり、プロトコルの安全性が脅かされます。
多くのブロックチェーンは「ステークの重みに基づくランダムなリーダー輪番（ローテーション）メカニズム」によって、この特性を満たす、あるいは満たそうとしています。現在の典型的な課題としては、ビットコインの「セルフィッシュ・マイニング」問題、Monad の末尾部分フォーク耐性の問題、そしてイーサリアムの LMD GHOST プロトコルにおける問題などがあります。
「強いチェーンの品質」の由来
ブロックスペースが十分に豊富であるとき、ブロック全体の内容を単一の提案者が独占する必要はありません。むしろ、同じブロックのブロックスペースは複数の参加者によって共同で分割できます。強いチェーンの品質という暗号経済的なこの定義が表しているのは、まさにこの考え方です。
強いチェーンの品質（SCQ）：ステーク総額 X% を保有する連合は、グローバル安定時間（GST）後に、各ブロックにおける X% のブロックスペースをコントロールできる。
この理想化された特性は、暗黙に「仮想レーン」という抽象概念を呼び出します。つまり、連合は実際には各ブロックの中で一定割合の専用ブロックスペースをコントロールできる、ということです。
経済的な観点から見ると、仮想レーンを持つことは、収益を生み出し得る生産的資産を保有するのに等しく、その収益は取引手数料から生じる可能性もあれば、MEV（最大抽出価値）から生じる可能性もあります。外部の主体がこれらのレーンを獲得し維持するために、ステークをめぐって競争が起こり、その結果として基盤となる L1 トークンには継続的な需要が生まれます。あるレーンが生み出せる経済価値が大きいほど、各陣営がステークを競って投入する動機も強くなり、これらのブロックスペースへのアクセス権をコントロールする L1 のステーク保有から蓄積できる価値も大きくなります。この抽象によって、より強い検閲耐性を、プロトコルにおける SCQ の有効性という特性に変換できます。
強いチェーンの品質と検閲耐性
近年の研究では、検閲耐性のあるプロトコルが非常に重要であることが示されています。この種のプロトコルは、誠実な側の入力が最終的に含まれるだけでなく、それらが即時に含まれることも保証しなければなりません。強いチェーンの品質（SCQ）は、ブロック容量が限られた状況で、この特性を拡張したものだと見なせます。
実運用のシーンでは、含めるべき取引量が利用可能なブロックスペースを超えているなら、理想的な意味での検閲耐性を満たせるプロトコルは存在しません。SCQ は、より実務的な発想でこの制約に対処します。すべての誠実な取引が常に含まれることを強く要求するのではなく、各ステーク保有ノードに「予算」を割り当て、その予算の範囲内であれば取引が含まれることを保証します。
MCP プロトコルは、既存の実用的なビザンチン故障許容（PBFT）型のコンセンサスプロトコルの上にコンポーネントとして提案されており、これらのプロトコルに検閲耐性を持たせることが目的です。このプロトコルは、SCQ の要求も同時に満たします。すなわち、ステークの比率に応じて提案者へ相応のブロックスペースを割り当てます。既存の有向非巡回グラフ（DAG）ベースの BFT プロトコルは、多書き込み型のメモリプールを実現する方法を提供し、さらに一定程度の検閲耐性も備えています。
これらのプロトコルの標準実装は、通常、リーダーが一部の取引サブセットを選択的に遅延させることを許すために、SCQ を厳密には満たせていません。しかしこれらのプロトコルを少し修正するだけで、再び SCQ を実現できる可能性があります。関連する方向性の1つは「強制的な取引の包含」で、検閲行為を減らすためのものです。
MCP は、より強い秘匿性属性の実現方法も示しています。この属性により、利害関係者は仮想のプライベートレーンを作成できます。これらのレーンに含まれる内容は、塊のブロックが外部に公開されるときに初めて明らかになります。この点は、以降の記事でさらに掘り下げます。
強いチェーンの品質を実現する方法
グローバル安定時間（GST）後に強いチェーンの品質を得る鍵は、提案者が利害関係者の入力を恣意的に検閲できないことを保証する点にあります。これは2ラウンドのプロトコルによって実現できます。ほぼすべてのビュー（view）に基づく BFT プロトコルをベースとして、次の2か所の小さな変更だけで済みます。
第1ラウンド：各参加者は、自分の認証済み入力を、他のすべての参加者へ送信する。
第2ラウンド：各参加者は、参加者 i からの認証入力を受け取っていれば、i を自分自身の包含リストに加える。その後、その参加者は包含リストをリーダーに送信する。この操作は、次のような約束に相当します。自分は、そのリスト内のすべての入力を含んだブロックだけを受け入れる。
BFT 提案：リーダーはこれらのメッセージを受け取った後、ブロックに、受け取った包含リストの結集合（ユニオン）をすべて収録する。
BFT 投票：あるブロックが、この参加者自身の包含リスト内のすべての入力を含んでいる場合に限り、その参加者は賛成票を投じる。
このプロトコルの素描に従えば、完全なプロトコルを構築できることは難しくありません。このプロトコルは、グローバル安定時間（GST）後に強いチェーンの品質を満たし、検閲耐性を提供し、リーダーが誠実な側である場合に活性を維持します。もし GST の前にも SCQ を実現したいなら、各ラウンドで十分な数（定足数）の値またはリストを待つ必要があります。このプロトコルとその拡張形式については、以降の記事で詳しく述べます。
最近の研究は、強いチェーンの品質と検閲耐性を実現するには、通常の BFT プロトコルの投票ラウンドに加えて、上記の素描で示したような2ラウンドをさらに追加する必要があることを示しています。この結果についても、以降の記事で詳しく説明します。
強いチェーンの品質（SCQ）は、連合がコントロールできるブロックスペースの比率を規定しますが、ブロック内での取引の並べ替え（順序）を完全には限定しません。SCQ は、各ステーク保有ノードにスペースを予約する一方で、そのスペース内の取引の順序については何ら保証しないもの、と理解できます。
これにより、取引の並べ替えメカニズムの設計には豊富な研究の余地が生まれます。良い並べ替えメカニズムは、ブロックチェーン・エコシステムにおける公平性と効率性をさらに高めることが期待されます。注目に値する方向性の1つは、優先手数料に基づいて取引を並べ替えることです。