レッスン3

ワームホール (W) の技術アーキテクチャ

このモジュールでは、Wormholeの内部構造について説明します。このプロトコルが、オンチェーンのスマートコントラクトとオフチェーンのバリデーターおよびインフラストラクチャを組み合わせることによって、複数のブロックチェーンをどのように接続するかを学びます。オンチェーンでは、システムにはメッセージを発信し、ガーディアンが観察できるイベントを記録するコアコントラクトが含まれています。オフチェーンでは、Wormholeは検証可能なアクション承認(VAA)、分散型のガーディアンセット、およびスパイやリレイヤーなどのツールに依存して、チェーン間でメッセージを検証、署名、および配信します。

オンチェーンコンポーネント

コア契約

コアコントラクトは、Wormholeプロトコルの基盤となるオンチェーンコンポーネントです。これは、サポートされているすべてのブロックチェーンに展開され、クロスチェーンコミュニケーションを可能にするメッセージの発信と検証を担当しています。dAppやトークンブリッジがWormholeと相互作用する際、通常、このコントラクトを通じてメッセージを送信します。コアコントラクトは、別のチェーンに送信する必要があるアクションの最初の接点として機能します。

ソースチェーンでメッセージが発信されると、コアコントラクトはイベントを記録します。これにはメッセージペイロード、発信者アドレス、シーケンス番号、および整合性レベルが含まれます。このデータはガーディアンネットワークによって観察されます。重要なことに、コアコントラクトはチェーン特有のものであり、ワームホールエコシステム内の各チェーンには独自のバージョンのコントラクトが展開され、独立して監視されています。

コアコントラクトは、メッセージの発信と検証を超えるロジックを実行しません。その役割は、トランザクションログにイベントを信頼性高く公開することであり、これらは後にオフチェーンコンポーネントによって読み取られ、検証されることができます。そのロジックのシンプルさは意図的なものであり、攻撃対象を減少させ、すべての統合されたチェーン全体での監査可能性を向上させます。

宛先チェーンでは、コアコントラクトはVAAsを受信し、その署名を検証する責任も担っています。メッセージは、VAAが必要な署名の閾値を満たさない限り、宛先チェーンで実行できません。この閾値は通常、19のガーディアン署名のうち13です。これにより、すべてのチェーンにわたって一貫性のある検証可能なセキュリティモデルが確保されます。

エミッター

エミッターとは、任意のスマートコントラクトが呼び出すものである。メッセージを公開するコア契約の機能を使用してクロスチェーンメッセージを生成します。これらは、異なるブロックチェーンにデータを送信したいアプリケーション固有の契約やその他のプロトコルレベルの統合です。発信者は、作成する各メッセージにユニークなシーケンス番号を割り当て、ガーディアンが各イベントを正確に追跡および検証できるようにします。

各メッセージには、送信される内容(ペイロード)、再送信を防ぐためのノンス、順序を保持するためのシーケンス番号の3つの主要なコンポーネントが含まれています。ペイロードは通常、トークンのミント、状態の更新、またはアクションの実行など、宛先チェーンで実行される指示を表すエンコードされたデータです。

エミッターはメッセージを処理することはなく、単に提出するだけです。彼らの責任は、メッセージがトランザクションログに記録された時点で終了します。その後、メッセージはガーディアンネットワークに依存して、検証、署名、そして他のスマートコントラクトによって実行される宛先チェーンに中継されます。

このモデルの主な利点はモジュール性です。適切なインターフェースを統合し、呼び出す限り、任意の契約がエミッターになることができます。メッセージを公開する正しく機能します。これにより、開発者はコアプロトコルの内部を理解したり修正したりすることなく、Wormholeを使用して独自のメッセージングフローを作成できます。

取引ログ

トランザクションログは、Wormholeがフルチェーンスキャンを必要とせずに安全な通信を可能にする方法です。メッセージがコアコントラクトを通じて公開されると、コントラクトはブロックチェーンのイベントログに記録されるログイベントを発行します。これらのログはオンチェーンでアクセス可能であり、メッセージの観察における真実の源として機能します。

ガーディアンズはこれらのログを監視して、有効なメッセージが発信された時期を判断します。彼らはリアルタイムでログを解析し、関連データ(発信者アドレス、ペイロード、ノンス、シーケンス番号)を抽出します。ログにはブロックのタイムスタンプも含まれており、これを使用して時間ベースのポリシーや順序依存性を強制できます。

ログはメッセージ検出のための効率的なメカニズムであり、チェーン全体の状態を分析する必要を回避します。その代わりに、ガーディアンネットワークは特定のイベントシグネチャを監視でき、計算オーバーヘッドを大幅に削減します。これは、高いトランザクションスループットを持つ複数のチェーンにスケールアップする際に特に重要です。

ログは不変であり、基盤となるチェーンのコンセンサスによって暗号的に検証されるため、メッセージの検証のための信頼できるソースを提供します。これにより、Wormholeは異なるチェーン間で一貫したセキュリティモデルを維持することができ、たとえそれらのチェーンが異なる仮想マシンやコンセンサスモデルを持っていてもです。

オフチェーンコンポーネント

検証可能なアクション承認(VAA)

検証可能なアクション承認(VAA)は、Wormholeがブロックチェーン間でイベントを安全に接続するためのコアメカニズムです。ソースチェーンでメッセージが発信され、ガーディアンによって受信されると、彼らは共同でVAAに署名し、メッセージが観測され、検証されたことを証明します。VAAは単なる署名ではなく、完全なペイロード、タイムスタンプや発信者の詳細などのメタデータ、そしてガーディアン間の合意を証明するマルチシグネチャスキームを含んでいます。

VAAは、ガーディアンセットの超過半数からの署名が含まれている場合にのみ有効と見なされます。現在、Wormholeでは19人のガーディアンのうち13人がVAAに署名する必要があります。この閾値はセキュリティとパフォーマンスのバランスを取り、迅速なメッセージ中継を可能にしつつ、共謀や妥協に対する抵抗力を確保します。閾値が満たされない場合、VAAは受信チェーンによって拒否されます。

VAAには、元々発信された正確なメッセージが変換や変更なしに含まれています。この不変性は重要であり、宛先チェーンが元のオンチェーンイベントに対してメッセージを検証できるようにします。署名とペイロードが正しければ、メッセージは処理されます。そうでなければ、無視されます。

Wormholeを使用するアプリケーションは、VAA作成プロセスを自分で管理する必要はありません。それは完全にGuardian Networkによって処理されます。しかし、Wormholeを統合する開発者は、宛先チェーン上にVAAを検証し、対応するアクションを実行するためのロジックを構築する必要があります。これには、トークンの鋳造、状態の更新、または別のスマートコントラクト関数のトリガーが含まれる場合があります。

ガーディアンズ

ガーディアンは、Wormholeのセキュリティを支える分散型バリデーターです。現在、独立したインフラストラクチャプロバイダーによって運営される19のガーディアンノードがあります。これには、ブロックチェーン分野の著名な組織が含まれます。各ガーディアンは、Wormholeエコシステム内のすべてのサポートされているブロックチェーンを監視し、コアコントラクトによって発信された新しいメッセージを監視しています。

ガーディアンは各チェーンをリアルタイムで監視し、トランザクションログを解析して新しいメッセージが公開されたときに検出します。この場合、各ガーディアンはメッセージの真正性を独立して検証し、メッセージペイロードを構築し、それを自分の秘密鍵で署名します。これらの署名は、署名の閾値が達成されるとVAAに結合されます。

ガーディアンの役割は厳密に観察的および証明的であり、ビジネスロジックを実行したり、資金を扱ったりすることはありません。この責任の分離により、システムはより安全になり、悪用される可能性が低くなります。ガーディアンはチェーン間でコンセンサスを実行するのではなく、観察されたイベントに関する暗号学的保証を提供する外部検証レイヤーとして機能します。

スパイ

スパイは、ガーディアンネットワーク内で放送されるメッセージをリッスンする軽量のオブザーバープロセスです。検証や署名には参加しませんが、VAA、観測、ガーディアンハートビートを含むメッセージの流れを完全に可視化します。開発者やアプリケーションは、ガーディアンセットの一部になることなく、ワームホールの活動を追跡するために独自のスパイインスタンスを実行できます。

スパイは、ガーディアンによって使用されるピアツーピアのゴシップネットワークに接続し、システムを通じて送信されるメッセージを受信します。これには、署名されたVAAと、署名の閾値をまだ満たしていない未確認メッセージである生の観察が含まれます。これにより、開発者はWormholeの内部通信にほぼリアルタイムでアクセスできるようになります。

Spyの一般的な使用例は、メッセージが遅延している場合やガーディアンのパフォーマンスが低下している場合にオペレーターに通知するリアルタイム分析ダッシュボードやアラートシステムです。Spyはすべてのガーディアンからメッセージを見ることができるため、ネットワークの健康と活動レベルを透明に示すウィンドウとして機能します。

スパイを実行するには特別な権限や資格は必要ありません。これは誰でも展開できるオープンソースのデーモンです。これにより、dApp チームがサードパーティのリレイヤーやインフラストラクチャに依存することなく、自分のアプリに関連するワームホールメッセージを監視したい場合に特に便利です。

リレイヤー

リレイヤーは、VAAを宛先のブロックチェーンに届けるオフチェーンエージェントです。技術的には誰でもVAAを中継できます(公開されており、自己検証可能なため)が、Wormholeは自動配信と監視を提供する構造化されたリレイヤーをサポートしています。これらのリレイヤーは、メッセージがガーディアンによって署名されると、迅速かつ確実にターゲットチェーンに届くことを保証します。

リレイヤーはコンセンサスの一部ではなく、信頼を必要としません。彼らの唯一の仕事は、署名されたVAAを宛先チェーンのコアコントラクトに提出することであり、コアコントラクトは署名の検証に基づいてそれを受け入れるか拒否します。これは、リレイヤーが故障していたり悪意があったりしても、メッセージを変更したり偽造したりすることができないことを意味します—VAAは真実の唯一の情報源です。

Wormholeには主に2種類のリレイヤーがあります。スタンダードリレイヤーは一般的なVAAを処理し、そのまま提出します。これらは基本的なトークンブリッジ、メッセージング、プロトコル通信に使用されます。一方、専門的なリレイヤーは、Wormhole Connectやネイティブトークン転送などのより複雑なユースケース向けに設計されており、メッセージを束ねたり、ガス使用量を最適化したり、ポストプロセッシングロジックを実行したりすることがあります。

リレイヤーは、手動でのVAA提出の必要を排除することによってユーザーエクスペリエンスを向上させます。それがなければ、ユーザーはGuardianエンドポイントからVAAをダウンロードし、ウォレットを使用して手動で中継する必要があります。これを自動化することで、リレイヤーはdAppがシームレスなクロスチェーンエクスペリエンスを提供できるようにします。

ハイライト

  • コアコントラクトは、メッセージの発信と検証を扱い、ブロックチェーン間のオンチェーンコミュニケーションの基盤を形成します。
  • エミッターは、コアコントラクトを通じてクロスチェーンメッセージを公開し、それらはトランザクションログに記録され、ガーディアンによって観察されます。
  • VAAは、ターゲットチェーン上でのクロスチェーン操作を検証および実行するために、ガーディアンの超多数によって署名された暗号メッセージです。
  • ガーディアンはメッセージを検証し署名しますが、スパイはコンセンサスに参加せずにメッセージの流れを観察することを誰にでも許可します。
  • リレイヤーは、VAAsを宛先チェーンに配信し、実行を自動化し、開発者やアプリケーションのシームレスな統合を可能にします。
免責事項
* 暗号資産投資には重大なリスクが伴います。注意して進めてください。このコースは投資アドバイスを目的としたものではありません。
※ このコースはGate Learnに参加しているメンバーが作成したものです。作成者が共有した意見はGate Learnを代表するものではありません。
カタログ
レッスン3

ワームホール (W) の技術アーキテクチャ

このモジュールでは、Wormholeの内部構造について説明します。このプロトコルが、オンチェーンのスマートコントラクトとオフチェーンのバリデーターおよびインフラストラクチャを組み合わせることによって、複数のブロックチェーンをどのように接続するかを学びます。オンチェーンでは、システムにはメッセージを発信し、ガーディアンが観察できるイベントを記録するコアコントラクトが含まれています。オフチェーンでは、Wormholeは検証可能なアクション承認(VAA)、分散型のガーディアンセット、およびスパイやリレイヤーなどのツールに依存して、チェーン間でメッセージを検証、署名、および配信します。

オンチェーンコンポーネント

コア契約

コアコントラクトは、Wormholeプロトコルの基盤となるオンチェーンコンポーネントです。これは、サポートされているすべてのブロックチェーンに展開され、クロスチェーンコミュニケーションを可能にするメッセージの発信と検証を担当しています。dAppやトークンブリッジがWormholeと相互作用する際、通常、このコントラクトを通じてメッセージを送信します。コアコントラクトは、別のチェーンに送信する必要があるアクションの最初の接点として機能します。

ソースチェーンでメッセージが発信されると、コアコントラクトはイベントを記録します。これにはメッセージペイロード、発信者アドレス、シーケンス番号、および整合性レベルが含まれます。このデータはガーディアンネットワークによって観察されます。重要なことに、コアコントラクトはチェーン特有のものであり、ワームホールエコシステム内の各チェーンには独自のバージョンのコントラクトが展開され、独立して監視されています。

コアコントラクトは、メッセージの発信と検証を超えるロジックを実行しません。その役割は、トランザクションログにイベントを信頼性高く公開することであり、これらは後にオフチェーンコンポーネントによって読み取られ、検証されることができます。そのロジックのシンプルさは意図的なものであり、攻撃対象を減少させ、すべての統合されたチェーン全体での監査可能性を向上させます。

宛先チェーンでは、コアコントラクトはVAAsを受信し、その署名を検証する責任も担っています。メッセージは、VAAが必要な署名の閾値を満たさない限り、宛先チェーンで実行できません。この閾値は通常、19のガーディアン署名のうち13です。これにより、すべてのチェーンにわたって一貫性のある検証可能なセキュリティモデルが確保されます。

エミッター

エミッターとは、任意のスマートコントラクトが呼び出すものである。メッセージを公開するコア契約の機能を使用してクロスチェーンメッセージを生成します。これらは、異なるブロックチェーンにデータを送信したいアプリケーション固有の契約やその他のプロトコルレベルの統合です。発信者は、作成する各メッセージにユニークなシーケンス番号を割り当て、ガーディアンが各イベントを正確に追跡および検証できるようにします。

各メッセージには、送信される内容(ペイロード)、再送信を防ぐためのノンス、順序を保持するためのシーケンス番号の3つの主要なコンポーネントが含まれています。ペイロードは通常、トークンのミント、状態の更新、またはアクションの実行など、宛先チェーンで実行される指示を表すエンコードされたデータです。

エミッターはメッセージを処理することはなく、単に提出するだけです。彼らの責任は、メッセージがトランザクションログに記録された時点で終了します。その後、メッセージはガーディアンネットワークに依存して、検証、署名、そして他のスマートコントラクトによって実行される宛先チェーンに中継されます。

このモデルの主な利点はモジュール性です。適切なインターフェースを統合し、呼び出す限り、任意の契約がエミッターになることができます。メッセージを公開する正しく機能します。これにより、開発者はコアプロトコルの内部を理解したり修正したりすることなく、Wormholeを使用して独自のメッセージングフローを作成できます。

取引ログ

トランザクションログは、Wormholeがフルチェーンスキャンを必要とせずに安全な通信を可能にする方法です。メッセージがコアコントラクトを通じて公開されると、コントラクトはブロックチェーンのイベントログに記録されるログイベントを発行します。これらのログはオンチェーンでアクセス可能であり、メッセージの観察における真実の源として機能します。

ガーディアンズはこれらのログを監視して、有効なメッセージが発信された時期を判断します。彼らはリアルタイムでログを解析し、関連データ(発信者アドレス、ペイロード、ノンス、シーケンス番号)を抽出します。ログにはブロックのタイムスタンプも含まれており、これを使用して時間ベースのポリシーや順序依存性を強制できます。

ログはメッセージ検出のための効率的なメカニズムであり、チェーン全体の状態を分析する必要を回避します。その代わりに、ガーディアンネットワークは特定のイベントシグネチャを監視でき、計算オーバーヘッドを大幅に削減します。これは、高いトランザクションスループットを持つ複数のチェーンにスケールアップする際に特に重要です。

ログは不変であり、基盤となるチェーンのコンセンサスによって暗号的に検証されるため、メッセージの検証のための信頼できるソースを提供します。これにより、Wormholeは異なるチェーン間で一貫したセキュリティモデルを維持することができ、たとえそれらのチェーンが異なる仮想マシンやコンセンサスモデルを持っていてもです。

オフチェーンコンポーネント

検証可能なアクション承認(VAA)

検証可能なアクション承認(VAA)は、Wormholeがブロックチェーン間でイベントを安全に接続するためのコアメカニズムです。ソースチェーンでメッセージが発信され、ガーディアンによって受信されると、彼らは共同でVAAに署名し、メッセージが観測され、検証されたことを証明します。VAAは単なる署名ではなく、完全なペイロード、タイムスタンプや発信者の詳細などのメタデータ、そしてガーディアン間の合意を証明するマルチシグネチャスキームを含んでいます。

VAAは、ガーディアンセットの超過半数からの署名が含まれている場合にのみ有効と見なされます。現在、Wormholeでは19人のガーディアンのうち13人がVAAに署名する必要があります。この閾値はセキュリティとパフォーマンスのバランスを取り、迅速なメッセージ中継を可能にしつつ、共謀や妥協に対する抵抗力を確保します。閾値が満たされない場合、VAAは受信チェーンによって拒否されます。

VAAには、元々発信された正確なメッセージが変換や変更なしに含まれています。この不変性は重要であり、宛先チェーンが元のオンチェーンイベントに対してメッセージを検証できるようにします。署名とペイロードが正しければ、メッセージは処理されます。そうでなければ、無視されます。

Wormholeを使用するアプリケーションは、VAA作成プロセスを自分で管理する必要はありません。それは完全にGuardian Networkによって処理されます。しかし、Wormholeを統合する開発者は、宛先チェーン上にVAAを検証し、対応するアクションを実行するためのロジックを構築する必要があります。これには、トークンの鋳造、状態の更新、または別のスマートコントラクト関数のトリガーが含まれる場合があります。

ガーディアンズ

ガーディアンは、Wormholeのセキュリティを支える分散型バリデーターです。現在、独立したインフラストラクチャプロバイダーによって運営される19のガーディアンノードがあります。これには、ブロックチェーン分野の著名な組織が含まれます。各ガーディアンは、Wormholeエコシステム内のすべてのサポートされているブロックチェーンを監視し、コアコントラクトによって発信された新しいメッセージを監視しています。

ガーディアンは各チェーンをリアルタイムで監視し、トランザクションログを解析して新しいメッセージが公開されたときに検出します。この場合、各ガーディアンはメッセージの真正性を独立して検証し、メッセージペイロードを構築し、それを自分の秘密鍵で署名します。これらの署名は、署名の閾値が達成されるとVAAに結合されます。

ガーディアンの役割は厳密に観察的および証明的であり、ビジネスロジックを実行したり、資金を扱ったりすることはありません。この責任の分離により、システムはより安全になり、悪用される可能性が低くなります。ガーディアンはチェーン間でコンセンサスを実行するのではなく、観察されたイベントに関する暗号学的保証を提供する外部検証レイヤーとして機能します。

スパイ

スパイは、ガーディアンネットワーク内で放送されるメッセージをリッスンする軽量のオブザーバープロセスです。検証や署名には参加しませんが、VAA、観測、ガーディアンハートビートを含むメッセージの流れを完全に可視化します。開発者やアプリケーションは、ガーディアンセットの一部になることなく、ワームホールの活動を追跡するために独自のスパイインスタンスを実行できます。

スパイは、ガーディアンによって使用されるピアツーピアのゴシップネットワークに接続し、システムを通じて送信されるメッセージを受信します。これには、署名されたVAAと、署名の閾値をまだ満たしていない未確認メッセージである生の観察が含まれます。これにより、開発者はWormholeの内部通信にほぼリアルタイムでアクセスできるようになります。

Spyの一般的な使用例は、メッセージが遅延している場合やガーディアンのパフォーマンスが低下している場合にオペレーターに通知するリアルタイム分析ダッシュボードやアラートシステムです。Spyはすべてのガーディアンからメッセージを見ることができるため、ネットワークの健康と活動レベルを透明に示すウィンドウとして機能します。

スパイを実行するには特別な権限や資格は必要ありません。これは誰でも展開できるオープンソースのデーモンです。これにより、dApp チームがサードパーティのリレイヤーやインフラストラクチャに依存することなく、自分のアプリに関連するワームホールメッセージを監視したい場合に特に便利です。

リレイヤー

リレイヤーは、VAAを宛先のブロックチェーンに届けるオフチェーンエージェントです。技術的には誰でもVAAを中継できます(公開されており、自己検証可能なため)が、Wormholeは自動配信と監視を提供する構造化されたリレイヤーをサポートしています。これらのリレイヤーは、メッセージがガーディアンによって署名されると、迅速かつ確実にターゲットチェーンに届くことを保証します。

リレイヤーはコンセンサスの一部ではなく、信頼を必要としません。彼らの唯一の仕事は、署名されたVAAを宛先チェーンのコアコントラクトに提出することであり、コアコントラクトは署名の検証に基づいてそれを受け入れるか拒否します。これは、リレイヤーが故障していたり悪意があったりしても、メッセージを変更したり偽造したりすることができないことを意味します—VAAは真実の唯一の情報源です。

Wormholeには主に2種類のリレイヤーがあります。スタンダードリレイヤーは一般的なVAAを処理し、そのまま提出します。これらは基本的なトークンブリッジ、メッセージング、プロトコル通信に使用されます。一方、専門的なリレイヤーは、Wormhole Connectやネイティブトークン転送などのより複雑なユースケース向けに設計されており、メッセージを束ねたり、ガス使用量を最適化したり、ポストプロセッシングロジックを実行したりすることがあります。

リレイヤーは、手動でのVAA提出の必要を排除することによってユーザーエクスペリエンスを向上させます。それがなければ、ユーザーはGuardianエンドポイントからVAAをダウンロードし、ウォレットを使用して手動で中継する必要があります。これを自動化することで、リレイヤーはdAppがシームレスなクロスチェーンエクスペリエンスを提供できるようにします。

ハイライト

  • コアコントラクトは、メッセージの発信と検証を扱い、ブロックチェーン間のオンチェーンコミュニケーションの基盤を形成します。
  • エミッターは、コアコントラクトを通じてクロスチェーンメッセージを公開し、それらはトランザクションログに記録され、ガーディアンによって観察されます。
  • VAAは、ターゲットチェーン上でのクロスチェーン操作を検証および実行するために、ガーディアンの超多数によって署名された暗号メッセージです。
  • ガーディアンはメッセージを検証し署名しますが、スパイはコンセンサスに参加せずにメッセージの流れを観察することを誰にでも許可します。
  • リレイヤーは、VAAsを宛先チェーンに配信し、実行を自動化し、開発者やアプリケーションのシームレスな統合を可能にします。
免責事項
* 暗号資産投資には重大なリスクが伴います。注意して進めてください。このコースは投資アドバイスを目的としたものではありません。
※ このコースはGate Learnに参加しているメンバーが作成したものです。作成者が共有した意見はGate Learnを代表するものではありません。
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