Celer Inter-chain Messaging（IM）の動作の仕組みとは？クロスチェーンメッセージパッシングメカニズムを解説

ブロックチェーン業界は、シングルチェーンからマルチチェーンエコシステムへと移行しています。異なるパブリックブロックチェーン、Layer2、およびRollupネットワークは、それぞれ独立した状態と実行環境を持っています。これにより、アプリケーションのスケーラビリティは向上するものの、新たな課題も生じています。ブロックチェーンはネイティブに通信できないため、クロスチェーンアプリケーションの開発は非常に複雑です。

クロスチェーンインフラの分野では、資産移転は相互運用性の一部に過ぎません。多くのデベロッパーが、クロスチェーンレンディング、クロスチェーンガバナンス、マルチチェーンゲーム、チェーン間自動化の実装を模索しています。これらのシナリオでは、チェーン間の資産移転だけでなく、異なるブロックチェーン上のスマートコントラクト同士の通信も必要です。こうした背景から、Celer Inter-chain Messaging（IM）が重要なクロスチェーンメッセージングプロトコルとして登場しました。

Celer Inter-chain Messaging（IM）とは？

Celer NetworkがローンチしたクロスチェーンメッセージングプロトコルであるCeler Inter-chain Messagingは、資産移転に特化したcBridgeとは一線を画します。IMの目的は、異なるブロックチェーン間で任意のメッセージを伝送し、スマートコントラクトが複数のネットワークにわたって処理を実行できるようにすることです。

デベロッパーはIMを使用して、あるチェーンから別のチェーンのスマートコントラクトロジックをトリガーできます。中央集権的なサーバーによる調整は不要です。

この機能により、クロスチェーンアプリケーションはシングルチェーンの制約から解放され、より複雑なビジネスロジックを実装できるようになります。

クロスチェーンアセット転送とクロスチェーンメッセージパッシングの違い？

クロスチェーンアセット転送の目的は、価値を移すことです。ユーザーはクロスチェーンブリッジを介してソースチェーンからデスティネーションチェーンへトークンを転送し、最終的にアセットの保有場所が変わります。

一方、クロスチェーンメッセージパッシングは、情報の同期に重点を置いています。メッセージの内容は、関数呼び出し、ガバナンス指示、状態更新、投票結果など任意のデータであり、必ずしもアセットの移動を伴いません。

そのため、クロスチェーンメッセージングの適用範囲は、クロスチェーンアセット転送よりも一般的に広くなります。

Celer IMのアーキテクチャの中核コンポーネント？

Celer IMは、メッセージバス、State Guardian Network（SGN）、デスティネーションチェーン実行モジュールの3つの主要要素で構成されています。

メッセージバスはクロスチェーンメッセージバスであり、クロスチェーンリクエストの受信と送信を担います。SGNはメッセージの真正性を検証し、異なるブロックチェーン間の状態同期を調整します。デスティネーションチェーン実行モジュールは、メッセージを受信し、該当するスマートコントラクトでの実行をトリガーします。

これら3つのコンポーネントが連携して、完全なクロスチェーン通信システムを形成します。

メッセージバスとは？

メッセージバスは、Celer IMの中核となる通信レイヤーです。ブロックチェーン間のメッセージ伝送ネットワークとお考えください。アプリケーションが別のチェーンに命令を送信する場合、メッセージはまずメッセージバスに送信されます。システムはリクエストの検証、伝送、実行を処理します。この統一メッセージバスにより、デベロッパーはチェーンごとに別個の通信ロジックを構築する必要がなくなります。

クロスチェーンメッセージの送信方法？

クロスチェーンメッセージは、通常、ソースチェーン上のアプリケーションによって開始されます。ユーザーがアクションを実行すると、スマートコントラクトがクロスチェーンリクエストを生成し、関連データをメッセージバスに送信します。このデータには、呼び出しパラメータ、ターゲットコントラクトアドレス、実行ロジックなどが含まれます。メッセージは検証フェーズに入り、SGNからの確認を待ちます。このプロセス全体は、検証済みの指示を別のブロックチェーンに送信するようなものです。

SGNによるクロスチェーンメッセージの検証方法？

State Guardian Network（SGN）は、Celer IMのセキュリティレイヤーとして機能します。メッセージバスが新しいクロスチェーンリクエストを受信すると、SGNの検証ノードが関連イベントを監視し、メッセージの有効性を確認します。検証対象は、メッセージの送信元、実行パラメータ、オンチェーン状態などです。検証に合格したメッセージのみがデスティネーションチェーンに渡されます。この仕組みにより、悪意のあるメッセージの偽造や不正なクロスチェーン呼び出しを防止します。

メッセージがデスティネーションチェーンに到達する仕組み？

SGNが検証を完了すると、メッセージはデスティネーションチェーンに同期されます。デスティネーションチェーンの受信モジュールがメッセージ内容を読み取り、関連する証明情報を検証します。検証が成功すると、デスティネーションチェーンのスマートコントラクトが該当する処理の実行を開始します。実行結果はデスティネーションチェーンの状態に記録されます。アプリケーションの観点では、これは別のブロックチェーン上のスマートコントラクトをリモートでトリガーすることに相当します。

デスティネーションチェーンのスマートコントラクトによるクロスチェーンリクエストの実行？

デスティネーションチェーン上のアプリケーションは、通常、クロスチェーン通信に対応したスマートコントラクトを事前にデプロイします。これらのコントラクトは、メッセージバスからのクロスチェーンメッセージを認識できます。検証済みリクエストを受信すると、コントラクトは所定のロジックに従って、ユーザー状態の更新、ガバナンス投票の完了、担保データの調整、資産管理ロジックのトリガーなどを実行します。実行プロセス全体は、デスティネーションチェーンのコンセンサスルールに従います。

Celer IMによるトランザクション失敗の処理？

クロスチェーン通信では、ネットワーク輻輳、ガス不足、デスティネーションチェーンでの実行失敗などの問題が発生する可能性があります。システムの安定性を確保するため、Celer IMはメッセージ状態管理メカニズムを提供します。デスティネーションチェーンでの実行が失敗した場合、該当する状態が記録され、アプリケーションは定義されたルールに従って実行を再試行できます。一部のアプリケーションには、クロスチェーン操作の整合性を維持するロールバックロジックも組み込まれています。この設計により、複雑なクロスチェーンアプリケーションの信頼性が向上します。

Celer IMがサポートするアプリケーションシナリオ？

クロスチェーンDeFiは、最も一般的なユースケースの1つです。レンディングプロトコルは異なるチェーン間で担保情報を同期でき、流動性プロトコルはクロスチェーンでの資金管理を可能にします。DAOはIMを使用して、ガバナンス提案や投票結果を複数のブロックチェーン間で同期できます。ゲームプロジェクトは、クロスチェーンのキャラクター状態やアセットデータを同期できます。さらに、クロスチェーンIDシステム、オンチェーン自動化サービス、マルチチェーンデータマーケットプレイスなども、IMを活用してより複雑なアプリケーションアーキテクチャを構築できます。

Celer IMと他プロトコルの違い？

現在市場には、LayerZero、Axelar、Wormholeなどのクロスチェーンメッセージングプロトコルが存在します。Celer IMの特長は、SGNおよびcBridgeとの緊密な統合にあります。デベロッパーは、個別のインフラストラクチャをデプロイすることなく、クロスチェーン流動性とクロスチェーン通信機能の両方を利用できます。この統合アーキテクチャにより、開発の複雑さが低減され、マルチチェーンアプリケーションのコンポーザビリティが向上します。

まとめ

Celer Inter-chain Messaging（IM）は、Celer Networkが提供するクロスチェーンメッセージングプロトコルであり、異なるブロックチェーン間でのデータ同期とスマートコントラクト通信を実現するために設計されています。中核アーキテクチャは、メッセージバス、State Guardian Network（SGN）、デスティネーションチェーン実行モジュールで構成され、検証、伝送、実行の3フェーズでクロスチェーンメッセージを処理します。

よくある質問

IMとcBridgeの違いは何ですか？

cBridgeはクロスチェーンアセット転送を担当し、IMはクロスチェーンメッセージパッシングとスマートコントラクト通信を担当します。両者が連携してCelerのクロスチェーン相互運用性システムを形成します。

メッセージバスの役割は？

メッセージバスはクロスチェーンメッセージバスとして、クロスチェーンリクエストの受信、伝送、管理を行います。IMアーキテクチャの中核となる通信レイヤーです。

SGNがIMにとって重要な理由は？

State Guardian Network（SGN）は、クロスチェーンメッセージの真正性を検証し、状態を同期し、実行を調整します。IMのセキュリティモデルにおいて不可欠なコンポーネントです。

IMはどのようなメッセージを送信できますか？

IMは、関数呼び出し、ガバナンス指示、状態更新、ビジネスロジックリクエスト、その他のスマートコントラクトデータなど、あらゆるタイプのクロスチェーンメッセージを伝送できます。