Somnia レイヤー1 ブロックチェーン詳細解説:100万 TPS とサブセカンドのファイナリティ
Somnia は、1,000,000 トランザクション/秒 (TPS) を超えるパフォーマンスとサブセカンドのファイナリティを実現する、究極のパフォーマンスを目指して構築された EVM 互換のレイヤー1 ブロックチェーンです。これを達成するために、Somnia は4つの主要な技術革新によって、コアとなるブロックチェーン設計を再構築しています。
- MultiStream コンセンサス: Somnia のコンセンサスは、各バリデーターがトランザクションの独自の「データチェーン」を維持し、独立してブロックを生成する新しいプルーフ・オブ・ステーク BFT プロトコルです。別のコンセンサスチェーンが、定期的に各バリデーターのデータチェーンの最新ブロックを確認し、それらを1つのグローバルなブロックチェーンに順序付けします。これにより、並列トランザクションの取り込みが可能になります。複数のバリデーターがそれぞれのデータストリーム上で同時にトランザクションを伝播させ、それらが後で単一の順序付けられたログにマージされます。コンセンサスチェーン (Autobahn BFT の研究に触発されたもの) は、グローバルブロックがファイナライズされた後、どのバリデーターも自身のス トリームをフォークしたり変更したりすることを防ぐことで、セキュリティを確保します。図1 は、バリデーター固有のチェーンがグローバルなコンセンサスブロックに供給されるこのアーキテクチャを示しています。
- 高速化されたシーケンシャル実行: マルチスレッド実行に頼る代わりに、Somnia は単一コアを極めて高速にすることを選択しました。Somnia クライアントは、EVM スマートコントラクトをネイティブの x86 マシンコードにコンパイルします (ジャストインタイムまたはアヘッドオブタイム)。頻繁に使用されるコントラクトは最適化されたマシン命令に変換され、一般的な解釈のオーバーヘッドを排除し、実行においてネイティブの C++ に近い速度を達成します。ベンチマークでは、これにより ERC-20 転送あたり数百ナノ秒という結果が得られ、1コアで数百万 TX/秒をサポートします。あまり呼び出されないコントラクトは、標準の EVM インタプリタで実行でき、コンパイルコストのバランスを取ります。さらに、Somnia は最新の CPU のアウトオブオーダー実行とパイプライン処理 (「ハードウェアレベルの並列処理」) を活用して、個々のトランザクションを高速化します。ネイティブコードにコンパイルすることで、CPU はチップレベルで命令を並列実行でき (例えば、メモリフェッチと計算をオーバーラップさせる)、トークン転送のようなシーケンシャルなロジックをさらに加速させます。この設計選択は、ソフトウェアの並列処理は、相関性の高いワークロードの急増下ではしばしば失敗する (例えば、すべてのトランザクションが同じコントラクトに集中するホットな NFT ミント) ことを認識しています。Somnia のシングルスレッド最適化は、単純な並列実行が停止してしまうような**「ホット」なコントラクトのシナリオでも高いスループットを達成**することを保証します。
- IceDB (決定論的ストレージエンジン): Somnia には、ステートアクセス性能と予測可能性を最大化するために、IceDB と呼ばれるカスタムのブロックチェーンデータベースが含まれています。一般的な LevelDB/RocksDB バックエンドとは異なり、IceDB は決定論的な読み書きコストを提供します。すべての操作は、アクセスされた RAM キャッシュラインとディスクページの数を正確に示す「パフォーマンスレポート」を返します。これにより、Somnia は非決定性を伴うことなく、一貫したコンセンサス決定論的な方法で実際のリソース使用量に基づいてガス代を請求することができます。例えば、メモリから提供される読み取りは、ディスクにアクセスするコールドリードよりもガス代が安くなる可能性があります。IceDB はまた、読み取りと書き込みの両方に最適化された改良されたキャッシングレイヤーを使用し、非常に低いレイテンシー (平均で 操作あたり15〜100ナノ秒) を実現します。さらに、IceDB は組み込みのステートスナップショット機能を備えています。ログ構造化ストレージの内部構造を利用して、アプリケーションレベルで別のマークルツリーを構築する代わりに、グローバルなステートハッシュを効率的に維持および更新します。これにより、ステートルートとプルーフの計算にかかるオーバーヘッドが削減されます。全体として、IceDB の設計は予測可能で高速なステートアクセスとガス計測の公平性を保証し、これらは Somnia のスケールにおいて不可欠です。
- 高度な圧縮とネットワーキング: 数百万 TPS を処理するということは、ノードが大量のトランザクションデータ (例:100万 ERC-20 転送/秒 ≈ 1.5 Gbps の生データ) を交換する必要があることを意味します。Somnia は、圧縮とネットワーキングの最適化によってこれに対処します。
- ストリーミング圧縮: 各バリデーターが連続したデータストリームを公開するため、Somnia はブロックをまたいでステートフルなストリーミング圧縮を使用できます。一般的なパターン (繰り返しのアドレス、コントラクトコール、パラメータなど) は、ストリーム内の以前の出現を参照することで圧縮され、独立したブロック圧縮よりもはるかに優れた比率を達成します。これは、ブロックチェーン活動のべき乗則分布を活用しています。アドレスやコールの小さなサブセットがトランザクションの大部分を占めるため、それらを短いシンボルでエンコードすることで大幅な圧縮が実現します (例:TX の10%で使用されるアドレスは、20バ イトではなく約3ビットでコード化できます)。従来のチェーンでは、ブロックプロデューサーがローテーションするため、ストリーミング圧縮を簡単には使用できません。Somnia のバリデーターごとの固定ストリームがこの能力を解放します。
- BLS 署名集約: トランザクションの最も圧縮できない部分 (署名とハッシュ) を排除するために、Somnia はトランザクションに BLS 署名を使用し、多くの署名を1つに集約することをサポートします。これにより、数百のトランザクションを含むブロックが単一の結合された署名を持つことができ、トランザクションごとに64バイトの ECDSA 署名を持つ場合と比較して、データサイズ (および検証コスト) を大幅に削減します。トランザクションハッシュも同様に送信されません (ピアが必要に応じて再計算します)。圧縮と BLS 集約を組み合わせることで、ネットワークを「詰まらせる」ことなく Somnia の高スループットを維持するのに十分な帯域幅要件を削減します。
- 帯域幅の対称性: Somnia のマルチリーダー設計では、1人のリーダーがブロック全体を他のノードに送信するのではなく、各バリデーターが各ブロックで新しいデータの自身の割合を継続的に共有します。その結果、ネットワーク負荷は対称的に分散されます。N 個のバリデーターのそれぞれが、総データの約 1/N を N-1 のピアにアップロードし (そして他の部分をダウンロードする)、単一のリーダーが N-1 のコピーをアップロードするのとは異なります。どのノードも、チェーン全体のスループットよりも高いアウトバウンド帯域幅を必要とすることはなく、単一のリーダーが巨大なアップロードパイプを持たなければならないというボトルネックを回避します。この均等な利用により、Somnia はいくつかのスーパーノードに集中することなく、ノードの物理的な帯域幅の限界に近づくことができます。要するに、Somnia のネットワーキングスタックは、すべてのバリデーターがトランザクションの伝播作業を共有するように設計されており、分散型ネットワーク全体でギガビットレベルに近いスループットを可能にします。
コンセンサスとセキュリティ: コンセンサスチェーンは、部分的同期の仮定を持つ修正 PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance) プルーフ・オブ・ステークプロトコルを使用します。Somnia は、世界中に分散した60〜100のバリデーターでローンチしました (メインネットは約60で開始し、100を目標としています)。バリデーターは、負荷を処理するために強力なハードウェア (性能的には Solana と Aptos のノードの中間程度のスペック) を実行する必要があります。このバリデーター数は、パフォーマンスと十分な分散化のバランスを取っています。チームの哲学は「十分な分散化」です (セキュリティと検閲耐性を確保するのに十分でありながら、パフォーマンスを損なうほど極端ではない)。特筆すべきは、Google Cloud が他のプロのノードオペレーターと共に、ローンチ時にバリデーターとして参加したことです。
Somnia は、悪意のある行動に対するステーキングデポジットとスラッシングのような標準的な PoS セキュリティ対策を実装しています。その斬新な 実行エンジンの安全性を強化するために、Somnia は独自の**「Cuthbert」**システムを使用しています。これは、各ノードのメインクライアントと並行して実行される代替のリファレンス実装 (非最適化) です。すべてのトランザクションは両方のエンジンで実行され、最適化されたクライアントの結果に不一致やバグが検出された場合、バリデーターは停止してファイナライズを拒否し、コンセンサスエラーを防ぎます。この二重実行はリアルタイムの監査として機能し、積極的なパフォーマンス最適化が誤ったステート遷移を生成しないことを保証します。時間が経ち、プライマリクライアントへの信頼が高まるにつれて、Cuthbert は段階的に廃止される可能性がありますが、初期段階では追加のセキュリティ層を提供します。
要約すると、Somnia のアーキテクチャはリアルタイムで大規模ユーザー向けのアプリケーションに特化しています。トランザクションの伝播とファイナライゼーションを分離し (MultiStream)、シングルコアの実行を大幅に強化し (EVM コンパイルと CPU レベルの並列処理)、データレイヤーを最適化し (IceDB)、トランザクションあたりの帯域幅を最小化する (圧縮 + 集約) ことで、Somnia は従来の L1 を桁違いに超えるパフォーマンスを達成します。Improbable の CEO である Herman Narula は、それが「最も先進的なレイヤーワンであり… Ethereum や Solana の数千倍のスループットを処理できる」と主張しており、次世代のゲーム、ソーシャルネットワーク、没入型メタバース体験に必要な速度、スケール、応答性のために特別に構築されています。
トケノミクス – 供給、ユーティリティ、経済設計
供給と分配: Somnia のネイティブトークンである SOMI は、1,000,000,000 トークン (10億) の固定最大供給量を持っています。継続的なインフレはなく、供給は上限が定められ、トークンは様々なステークホルダーにベスティングスケジュール付きで事前に割り当てられました。割り当ての内訳は以下の通りです。
| 割り当てカテゴリ | 割合 | トークン量 | リリーススケジュール |
|---|---|---|---|
| チーム | 11.0% | 110,000,000 | ローンチ時 0%; 12ヶ月のクリフ後、48ヶ月かけてベスティング。 |
| ローンチパートナー | 15.0% | 150,000,000 | ローンチ時 0%; 12ヶ月のクリフ後、48ヶ月かけてベスティング (Improbable などの初期エコシステム貢献者を含む)。 |
| 投資家 (シード) | 15.15% | 151,500,000 | ローンチ時 0%; 12ヶ月のクリフ後、36ヶ月かけてベスティング。 |
| アドバイザー | 3.58% | 35,800,000 | ローンチ時 0%; 12ヶ月のクリフ後、36ヶ月かけてベスティング。 |
| エコシステムファンド | 27.345% | 273,450,000 | ローンチ時に 5.075% がアンロック、残りは48ヶ月かけてリニアにベスティング。エコシステム開発と Somnia Foundation の資金として使用。 |
| コミュニティ&報酬 | 27.925% | 279,250,000 | ローンチ時に 10.945% がアンロック、さらにローンチ後1ヶ月と2ヶ月に追加リリース、その後36ヶ月かけてリニアにベスティング。コミュニティインセンティブ、エアドロップ、流動性、バリデーターステーキング報酬に使用。 |
| 合計 | 100% | 1,000,000,000 | TGE (トークン生成イベント) で約16%が流通、残りは3〜4年かけてベスティング。 |
メインネットローンチ時 (2025年第3四半期の TGE)、供給量の約 16% が流通しました (主にコミュニティとエコシステム割り当ての初期アンロック分)。トークンの大部分 (チーム、パートナー、投資家) は最初の1年間ロックされ、その後徐々にリリースされるため、長期的な開発へのインセンティブが一致します。この構造化されたベスティングは、即時の大規模な売り圧力を防ぎ、財団とコア貢献者が時間をかけてネットワークを成長させるためのリソースを確保するのに役立ちます。
トークンのユーティリティ: SOMI は Somnia のエコシステムの中心であり、デリゲート・プルーフ・オブ・ステーク (DPoS) モデルに従います。主な用途は以下の通りです。
- ステーキングとセキュリティ: バリデーターは、ノードを運営しコンセンサスに参加するために、それぞれ 5,000,000 SOMI をステークする必要があります。この大きなステーク (バリデーターあたり総供給量の約0.5%) は経済的なセキュリティを提供し、悪意のある行為者は自身のボンドを失うリスクを負います。Somnia は当初100のバリデーターを目標としており、これは最大5億 SOMI がノード運営のためにステークされる可能性があることを意味します (一部は後述のデリゲーションから来る可能性があります)。さらに、デリゲーター (任意のトークン保有者) は、バリデーターにデリゲートすることで SOMI をステークし、彼らが500万の要件を満たすのを助けることができます。デリゲーターは報酬の分け前を得ます。これにより、非バリデーターにもステーキング利回りが開かれ、多くのトークン保有者の間でステークが分散化されます。ネットワーク報酬の対象となるのは、ステークされたトークン (バリデーターによるものか、デリゲーションによるものか) のみです。単にトークンを保有しているだけでは報酬は得られません。
- ガス代: すべてのオンチェーントランザクションとスマートコントラクトの実行には、ガス代として SOMI が必要です。これは、すべてのインタラクション (転送、ミント、DApp の使用) がトークンの需要を生み出すことを意味します。Somnia のガスモデルは Ethereum のものに基づいていますが (同じ単位定義)、調整が加えられ、基本コストがはるかに低くなっています。後述するように、Somnia はサブセントの手数料と、大量の DApp に対する動的な割引さえも備えていますが、手数料は依然として SOMI で支払われます。したがって、ネットワークが頻繁に使用される場合 (例えば、人気のゲームやソーシャルアプリ)、ユ ーザーと開発者はトランザクションを動かすために SOMI を必要とし、ユーティリティを促進します。
- バリデーター/デリゲーター報酬: Somnia のブロック報酬は、インフレではなく、トランザクション手数料とコミュニティのトレジャリーから得られます。具体的には、すべてのガス代の50%がバリデーター (およびそのデリゲーター) に報酬として分配されます。残りの50%の手数料は、デフレメカニズムとしてバーン (流通から削除) されます。この手数料の分割 (半分をバリデーターに、半分をバーン) は、Ethereum の EIP-1559 モデルに似ていますが、Somnia の現在の設計では固定の50/50分割です。実際には、バリデーターの収益はネットワークの手数料ボリュームに由来します。使用量が増えるにつれて、手数料報酬も増えます。手数料が重要になる前にセキュリティをブートストラップするために、Somnia はバリデーター向けのトレジャリーインセンティブも用意しています。コミュニティ割り当てには、ステーキング報酬と流動性のために確保されたトークンが含まれており、財団はこれらを必要に応じて分配できます (初期の数年間はステーキング利回りの補填として)。重要なのは、ステークされたトークンのみが報酬を得るということです。これにより、積極的な参加が促され、供給がロックアップされます。デリゲーターは、選択したバリデーターの手数料報酬を自身のステークに比例して共有しますが、バリデーターの手数料 (各バリデーターは「デリゲーションレート」を設定します。例えば、80%に設定されている場合、そ のバリデーターの報酬の80%がデリゲートと共有されます) を差し引いた額です。Somnia は2つのデリゲーションオプションを提供します。特定のバリデーターのプールにデリゲートする (28日間のアンボンディング期間、または急な50%のスラッシュペナルティを伴う即時緊急アンステークが可能)、または一般プールにデリゲートする (ステークが不足しているすべてのバリデーターに自動的に分配され、ロックアップ期間はないが、おそらくブレンドされた低い利回りになる)。この柔軟な DPoS 設計は、トークン保有者が報酬のためにネットワークを保護するインセンティブを与え、流動性を求める人々には簡単な出口 (一般プール) を提供します。
- ガバナンス: Somnia が成熟するにつれて、SOMI はネットワークの決定を統治します。トークン保有者は最終的に、プロトコルのアップグレード、トレジャリー資金の使用、経済パラメータなどに影響を与える提案に投票することになります。プロジェクトは、SOMI 保有者 (「トークンハウス」) が主に財団とコミュニティ資金の割り当てを管理し、バリデーター、開発者、ユーザーが技術的およびポリシー決定のための評議会を持つ多面的なガバナンス (下記の「トークンガバナンス」を参照) を構想しています。初期のメインネットでは、ガバナンスは主に Somnia Foundation によって処理されますが (機敏性と安全のため)、1〜2年かけてトークンコミュニティと評議会に段階的に分散化されます。したがって、SOMI を保有することは、エコシステムの方向性に対する影響力を与え、ユーティリティトークンに加えてガバナンストークンとなります。
デフレメカニズム: 供給が固定されているため、Somnia は手数料のバーンに頼ってデフレ圧力を導入します。前述の通り、すべてのガス代の50%が永久にバーンされます。これは、ネットワークの使用量が多い場合、SOMI の流通供給量が時間とともに減少し、トークンの希少性が高まる可能性があることを意味します。例えば、1ヶ月に100万 SOMI 相当の手数料が発生した場合、50万 SOMI が破壊されます。このバーンメカニズムは、トークンのアンロックや売りを相殺し、長期的なトークン価値をネットワークの使用量と一致させます (活動が多いほどバーンも多くなる)。さらに、Somnia は現在、ローンチ時にユーザー指定のチップ (優先手数料) をサポートしていません。基本手数料モデルは高スループットを考えると十分に効率的ですが、混雑が発生した場合は後でチップを導入する可能性があります。超低手数料では、トランザクションあたりのバーンはごくわずかですが、スケール (数十億のトランザクション) で見ると蓄積されます。したがって、Somnia の経済モデルはゼロインフレ、スケジュールされたアンロック、手数料バーンを組み合わせ、長期的な持続可能性を目指しています。ネットワークが主流のボリュームを達成すれば、SOMI はデフレになり、供給が減少するにつれてステーカーと保有者に利益をもたらす可能性があります。
ガスモデルのハイライト: Somnia のガス価格設定は一般的にEthereum よりもはるかに安いですが、公平性とスケーラビリティのためにいくつかの斬新な工夫 が凝らされています。ほとんどのオペコードコストは下方修正されていますが (Somnia のスループットと効率が高いため)、ストレージコストは単位あたりで上方修正されています (ガスあたりの低手数料を悪用されないようにするため)。2025年に計画されている特に注目すべき2つの機能は次のとおりです。
- 動的ボリュームディスカウント: Somnia は、高い TPS 使用量を維持するアカウントやアプリケーションに対して、段階的なガス価格割引を導入します。実質的に、アプリやユーザーが1時間あたりに実行するトランザクションが多いほど、支払う実効ガス価格は低くなります (約400 TPS で最大90%オフ)。このボリュームベースの価格設定は、大規模な DApp が Somnia 上で実行されることを奨励し、スケールでのコストを劇的に削減することを目的としています。これは、アカウントごとの特定の TPS しきい値 (0.1, 1, 10, 100, 400 TPS など) を超えると、ガス価格が段階的に減少する形で実装されます。このモデル (メインネットローンチ後に展開予定) は、重い負荷をもたらすプロジェクトに報酬を与え、Somnia が毎秒数百のトランザクションを伴うリアルタイムゲームやソーシャルフィードを動かす場合でも手頃な価格を維持することを保証します。これは珍しいメカニズムであり (ほとんどのチェーンはフラットな手数料市場を持っています)、Somnia が大量スループットのユースケースを優先していることを示しています。
- 一時的ストレージ: Somnia は、開発者がデータをオンチェーンで一時的に (数時間または数日間) 保存することを選択できる