ヴィタリク・ブテリンは、より長期的なイーサリアムトランザクションモデルを提案し、その核心的なアイデアは、トランザクション内の「アクション」と「依存関係」を分離して処理することである。前者はチェーン上のステータスを変更し、後者はトランザクションが実行される前に署名、ステータス証明、有効性条件を満たしていることを証明する。このアプローチにより、一部の検証作業をブロックに含める前に事前に完了でき、並列処理の可能性も広がる。
取引の検証と実行を分けて処理します
イーサリアムの現在の取引フローでは、認可、手数料支払い、コントラクト実行を同じ処理チェーンにまとめています。ノードは、署名が有効かどうか、送信者が手数料を支払えるかどうか、および取引実行が成功するかどうかを同時に確認する必要があります。
Buterinは、その一部のチェックは最終状態の変化に依存せず、理論的には別々に処理できると考えている。例えば、デジタル署名、ゼロ知識証明、またはチェーン上の状態変化に依存しない有効性証明などは、「依存」部分に分類できる。
取引がアクセスする状態を明確に宣言すれば、メモリプールはどの条件が前向きな取引の影響を受けるか、どのチェックを事前に完了できるかをより容易に判断できます。これは、より予測可能な取引がより高い検証効率を得られることを意味します。
EIP-8141はまだドラフト段階です。
この考え方に対応するのは、EIP-8141という草案提案です。この提案は、Frame Transactionという新しいトランザクションタイプを導入し、1つのトランザクションを複数の呼び出しフレームに分割して、認証検証、手数料支払い、ユーザー操作の実行をそれぞれ処理します。
草案の設計によると、トランザクションの有効性と手数料の支払いは、外層の標準署名に完全に依存しなくなります。アカウントコードは、認証方法と支払いルールを独自に定義できます。検証フレームは条件が満たされているかを確認し、送信フレームは状態を実際に変更します。
この構造は、異なるEVMネットワーク間でより近い基本取引形式の採用を促進すると見なされています。ただし、EIP-8141は現在、核心的な草案段階にあり、イーサリアムメインネットのアップグレードに組み込まれておらず、明確なデプロイ時期も定まっていません。
開発者ディスカッションでは、サービス拒否のリスク、トランザクション置換ルール、ウォレットおよびブロックビルダーの適合性、およびパブリックメモリプールによる同一送信者からの保留中トランザクション数の制限など、複数の技術的課題が提起されました。これらの課題はまださらに収束する必要があります。
再帰的STARKまたは重複検証の削減
Buterinが提案した長期的な方向性はEIP-8141にとどまらない。彼は、チェーン上のステートにアクセスを必要としない「純粋な依存関係」については、各バリデーターが繰り返し実行するのではなく、メモリープール層で一度チェックを行うことを想定している。
このモデルでは、ネットワークは複数の完了した検証作業を再帰的STARK証明に圧縮し、検証者がこの集約証明を一括で検証します。これにより、重複計算を削減し、一部の検証負荷を圧縮することを目的としています。
彼は、この方法が今後、イーサリアムが後量子暗号方式に適応するのに役立つ可能性があるとも述べました。その理由は、抗量子署名は通常、サイズが大きく、検証コストが高くなるためです。アカウントが認証方式をカスタマイズでき、再帰的証明の集約と組み合わせれば、関連する検証コストを削減できる可能性があります。
ただし、この部分の内容は現在も研究段階にとどまっており、EIP-8141の既存の仕様には含まれていません。実際の実装には、証明生成、メモリープールの連携、データ可用性、およびエラー集約対策などの課題を解決する必要があります。