L2ネットワークのセキュリティ段階の探討：理論から実践への進化

Ethereumエコシステムにおいて、L2ネットワークのセキュリティは常に注目されているトピックです。最近、コミュニティメンバーはL2ネットワークのセキュリティの3つのフェーズについて深い議論を展開し、広範な思考を促しました。これはEthereumメインネットとL2ネットワークの安定した運用だけでなく、L2ネットワークの実際の発展状況とも密接に関連しています。

イーサリアムの共同創設者は、この問題について詳細に説明しました。彼は、L2ネットワークのセキュリティの3つの段階は、セキュリティ委員会による非信頼性コンポーネントの制御の程度に基づいて分類できると指摘しました。

1. フェーズ0：セキュリティ委員会は全面的な管理権を持ち、単純多数決メカニズムを通じて証明システムを覆すことができます。

2. フェーズ1：運用システムを上書きするには、75%以上の安全委員会メンバーの承認が必要であり、主要な組織とは独立した法定人数がサブセットを阻止する必要があります。

3. フェーズ2：安全委員会は、証明可能な誤りがある場合にのみ行動を取ることができ、提出された回答の中から選択することしかできず、自由に応答することはできません。

この三つの段階は、安全委員会が異なる段階で持つ「投票シェア」を反映しています。重要な問題は、L2ネットワークがある段階から次の段階に移行する最適なタイミングは何かということです。

ステージ2に即座に移行しない唯一の合理的な理由は、証明システムへの信頼度が不十分であることです。証明システムは大量のコードで構成されており、脆弱性が存在する場合、ユーザーの資産が盗まれる可能性があります。証明システムへの信頼が強いほど、またはセキュリティ委員会への信頼が弱いほど、ネットワークをより高いステージへと進める傾向が強くなります。

簡略化された数学モデルを使用して、このプロセスを定量化することができます。各セキュリティ委員会のメンバーが10％の独立した故障の可能性を持ち、活動故障と安全故障の確率が等しいと仮定します。これらの仮定の下で、異なる段階でのL2ネットワークの崩壊の可能性を計算できます。

結果は、証明システムの品質が向上するにつれて、最適な段階が0から徐々に1、そして2へと移行することを示しています。段階0の品質の証明システムを使用して段階2のネットワーク運営を行うことは、最悪のケースです。

しかし、現実の状況はモデルよりも複雑です。安全委員会のメンバー間には「共通モード障害」が存在する可能性があり、例えば共謀や共同で脅迫されることがあります。さらに、証明システム自体は複数の独立したシステムの組み合わせで構成される可能性があり、これにより証明システムが崩壊する確率は非常に低くなります。また、フェーズ2においても、安全委員会は紛争を解決する上で依然として重要な役割を果たします。

数学的な観点から見ると、フェーズ1の存在はその合理性を証明するのが難しいように思えます：理論的にはフェーズ0から直接フェーズ2に飛ぶべきです。しかし、実際の操作において、重要なエラーが発生した場合、修正するために十分な安全委員会メンバーの署名を迅速に得るのが難しいかもしれません。実行可能な解決策の一つは、任意の委員会メンバーに1-2週間の出金遅延の権限を与え、他のメンバーに十分な反応時間を提供することです。

同時に、早すぎてステージ2に移行することは賢明ではありません。特に、その移行が基盤となる証明システムの強化作業を犠牲にする場合はなおさらです。理想的には、データプロバイダーは証明システムの監査と成熟度指標を示し、現在のステージを表示する必要があります。

全体的に見て、L2ネットワークのセキュリティの進化は複雑なプロセスであり、理論モデルと実際の操作の間でバランスを見つける必要があります。技術の継続的な進展と実践経験の蓄積に伴い、私たちはL2ネットワークが徐々により高いレベルのセキュリティと信頼性を実現すると信じています。