この記事では、次の 2 つの質問を分析します。
質問1：市場は「高速パブリックチェーン」に対して完全に鈍感になっていますが、Somnia が他と異なるのはなぜですか?
質問 2: Somnia は、最速かつ最もコスト効率に優れた並列 EVM レイヤー 1 であると主張することで誇張しているでしょうか?
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このセクションでは、テクノロジー、背景、エコロジーの 3 つの側面から Somnia を要約し、誰もが Somnia プロジェクトのハイライトと利点を理解できるようにします。
💠Somniaの技術的なハイライト
🔹マルチストリームコンセンサスアルゴリズム：データチェーン + コンセンサスチェーン。MEV の防止、冗長性の削減、コストの削減、効率性の向上に役立ちます。
🔹革新的な EVM コンパイラ: 命令レベルの並列 EVM を実装して、極端なケースでの高頻度の相互作用を解決します。
🔹自社開発の IceDB データベース エンジン: データの読み取りおよび書き込み速度とネットワークの安定性が向上します。
🔹データ圧縮技術：データ転送効率を向上します。
💠ソムニアの背景の優位性
🔹チーム：開発チームは、2012年に設立され、英国ロンドンに本社を置く多国籍テクノロジー企業Improbableから構成されています。同社はソフトウェア、ゲーム、Web3メタバース製品の開発に携わっています。
🔹 資金調達：MSquared、a16z、ソフトバンク、Miranaなどの有名機関が総額2億7000万米ドルを投資しました。
💠ソムニアの生態学的進歩
🔹エコシステム：Somniaテストネットでは、AI/ソーシャルプロダクト4件、ゲーム7件、NFTプロジェクト4件、Defiアプリケーション6件がホストされています。さらにAI/ソーシャルプロダクト2件、ゲーム11件、Defiアプリケーション1件がまもなくリリースされます。
🔹エコシステムデータ：2025年2月下旬のローンチから本稿執筆時点（2025年6月26日）まで、Somniaテストネットワークは1億ブロック以上を生成し、平均生成時間は1ブロックあたり0.1秒でした。テストネットワークには合計96,878,557のウォレットアドレスが参加し、最終日の取引量は2,643万件でした。
ブロックブラウザでは、トランザクション数やブロック数が連続的に点滅しているのをよく見かけます。Somniaはこれを「1秒未満」と呼び、肉眼でも確認できるとしています。
💠Somnia が他と違うのはなぜでしょうか?
🔹高頻度インタラクション: 市場は「高速パブリックチェーン」という概念に完全に鈍感になっていますが、Somnia は技術的な指標を追求するだけでなく、Web3 技術をアプリケーション シナリオ、特にゲームやソーシャル ネットワーキングなどの高頻度関連インタラクション分野にどのように真に役立つようにするかに重点を置いています。
🔹Web3とWeb2の統合：Somniaのユニークな背景は、Web3とWeb2の統合において重要な役割を果たす可能性があります。Somniaは、Web2ユーザーにWeb3の世界へのシームレスなチャネルを提供し、真にユーザーエクスペリエンス中心のアプリケーションエコシステムを実現する可能性を秘めています。
➡️➡️➡️詳細説明版⬅️⬅️⬅️
前回は、Somniaのハイライト、利点、そしてエコシステムの進歩について[WHAT]ご紹介しました。今回は、Somniaの技術を深く掘り下げて解説することで、Somniaがどのようにして高頻度の技術インタラクションを実現し、低コストで高性能を実現するのか、そしてSomniaが他の並列EVMプロジェクトとどのように異なるのか[WHY]をご理解いただけるようにいたします。
💠マルチストリームコンセンサスアルゴリズム：データチェーン + コンセンサスチェーン
🔹概要：データチェーン＋コンセンサスチェーン構造
Somnia は新しいマルチストリーム コンセンサス (MULTISTREAM) アルゴリズムを使用します。
いわゆるマルチストリームとは、Somniaがトランザクション情報を複数のデータチェーンに記録することを意味します。各データチェーンは1つのバリデータによって記録され、各バリデータは他のバリデータのデータチェーンに干渉することはできません。
Somniaは、コンセンサスチェーン上でコンセンサスを実行し、トランザクションをソートし、コンセンサスチェーン上のトランザクションへの参照を記録します。コンセンサスチェーンは、すべてのバリデータによって共同で実行および維持されます。
🔹概要: Somnia マルチストリームコンセンサスワークフロー
a ユーザーが Somnia ネットワークにリクエストを送信すると、リクエストを受信したバリデーターがトランザクションをデータ チェーンに個別に書き込みます。
b. コンセンサス チェーンの期間ごと (例: 30 秒、1 秒など) に、データ チェーンのバリデータは、データ チェーンの他のバリデータとともに、データ チェーンの先頭にあるデータ シャードをアップロードおよびダウンロードします。
C バリデーターは、すべてのデータ チェーンの最上部にあるデータ シャードのセットを、完全なデータ スライスとしてコンセンサス チェーンに書き込みます。
d. バリデータはトランザクションをソートし、ソートされたトランザクションに応じてステータスを更新し、すべてのバリデータはSomniaのIceDBデータベースに同期して書き込みます。
🔹ハイライト：ソムニアのトランザクション順序はMEVの防止に役立ちます
Somnia は、決定論的な疑似ランダム関数を使用してトランザクションをソートします。
コンピューティングプログラムには真のランダム性はなく、アルゴリズムによって実現される疑似ランダム性があることは周知の事実です。決定論的疑似ランダム関数には2つの特性があります。1つ目はランダム性です。次に生成される乱数が何になるかを予測することは不可能ですが、各検証器は実行時に一定の順序で同じ乱数を生成します。
このようにして、すべてのバリデーターは同じ決定論的な疑似乱数関数を実行し、一連の同一の乱数を生成し、その乱数に基づいてデータチェーンをソートします。この基準に基づいて、このサイクル内のトランザクションがソートされます。
たとえば、ソートされたデータ チェーンは B、A、C などです。
すると、トランザクションの順序は、データ チェーン B のトランザクションが最初に来て、次にデータ チェーン A、データ チェーン C の順になります。もちろん、このプロセスではハッシュ値に基づいて重複するトランザクションが削除されます。
もちろん、データチェーンの順序は固定ですが、異なるデータチェーンにおけるトランザクションの順序は異なる場合があります。例えば、データチェーンAではトランザクション1が先頭、トランザクション2が最後尾になる場合がありますが、データチェーンBではトランザクション2が先頭、トランザクション1が最後尾になる場合があります。データチェーンの順序はBがAの前であるため、最終的なトランザクションの順序はトランザクション2が先頭、トランザクション1が最後尾になります。
このソート方法の利点は、MEV攻撃者がバリデータに対応するデータチェーンがどのようにソートされるかわからないため、バリデータに賄賂を贈ることが難しいことです。ネットワーク上に100個のバリデータノードがある場合、MEV攻撃者が50個のバリデータに賄賂を贈ったとしても、これらの50個のバリデータよりも上位にランク付けされ、賄賂を受けていないバリデータ（攻撃対象のトランザクションを含む）が存在する限り、コンセンサスチェーンはトランザクションを正しい順序で記録し、MEV攻撃は失敗します。
🔹ハイライト：冗長性を減らし、コストを削減し、効率性を高める
一方、各Somniaバリデータは個別にデータチェーンを記録し、バリデータ間のデータ検証プロセスは発生しません。スナップショットを送信する際には、各データチェーンのスナップショット情報のみが送信され、スナップショット情報には特定のトランザクション情報は含まれないため、インタラクションの冗長性が低減されます。
一方、Somniaの各データチェーンは他のデータチェーンと情報を同期する必要がなく、コンセンサスチェーンはトランザクション情報を記録しません。代わりに、データチェーン情報のスナップショットとソートされたトランザクション参照（ハッシュ値）を一定期間ごとに記録します。これにより、ストレージの冗長性が低減されます。
相互作用の冗長性が減るため、Somnia は作業時に効率が向上します。
ストレージの冗長性が削減されるため、Somnia の作業コストは削減されます。
🔹追加情報: データチェーンの改ざん防止
データチェーン上では情報の検証は行われませんが、検証者はトランザクション情報を改ざんすることはできません。検証者がトランザクション情報を改ざんすると、そのトランザクションのハッシュ値と後続のトランザクションのハッシュ値に影響を及ぼし、コンセンサスチェーンに保存されている情報と矛盾が生じます。
💠命令レベル並列EVM
🔹問題点: 並列トランザクションでは高頻度インタラクションの混雑を改善するのが難しい
Somniaの並列EVMは、MonadやReddioとは異なります。これら3つのチェーンにおけるEVMの並列性はトランザクション並列性であり、トランザクションは並列に実行されるため、トランザクション速度が向上します。
Monad は楽観的にトランザクションを並列実行し、競合が検出されるとそれを修正しますが、Reddio は競合がなく依存関係のないトランザクションを並列実行します。
しかし、関連するトランザクションが大量に出現すると、トランザクションを並列処理することができず、輻輳が発生しやすくなります。極端な例として、特定のトークンをUSDCで取引するために、ネットワーク上に突如として大量のユーザーが出現するケースが挙げられます。これらのトランザクションはLPプールで取引する必要があるため、並列処理することができず、順次実行することしかできません。
もう 1 つの極端な例は、無数の人が同じ NFT を鋳造しようと急いでいる場合です。NFT の数は限られているため、これも並行して実行することはできず、誰が正常に鋳造でき、他の人は失敗するかを判断するために順番に実行する必要があります。
ReddioはGPUを活用することでこの問題を解決します。GPUの強力な計算能力を活用することで、高頻度のインタラクションによる混雑を解消できます。これにより取引効率は向上しますが、取引コストも増加します。
🔹ハイライト: 命令レベルの並列EVM
多数の関連トランザクションが同時に実行されることで発生し、並列トランザクションでは解決が難しい輻輳問題を解決するために、Somnia は革新的な EVM コンパイラを開発しました。
標準的なEVM実行プロセスでは、トランザクション内の命令は1つずつ順番に解釈・実行されるだけです。しかし、Somniaはトランザクションを複数の命令セットに分割することをサポートしており、競合や依存関係のない命令セットを並列に実行できます。
スワップ取引を例に挙げると、その機能に応じて、パラメータ検証、パラメータ処理、残高チェック、権限チェック、プール状態チェック、価格計算、手数料計算、入力トークンの転送、プール状態および手数料記録の更新、出力トークンの転送、イベント発行といった複数の命令セットに分類できます。これらの命令セットのうち、競合や依存関係のない命令セットは並列実行が可能であり、取引の実行効率が向上します。
命令セット並列EVMの鍵となるのは、Somnia独自のEVMコンパイラです。EVMバイトコードをx86マシンコードにコンパイルします。現代のCPUはマルチスレッドコアであり、各CPUコアは複数のスレッド上でマシンコードを並列化できます。そのため、EVMの複数の命令セットを並列化することで、単一トランザクションの実行速度を向上させることができます。そのため、Somniaはハードウェアレベルの並列EVMとも呼ばれています。
🔹ハイライト：コストと効率の二重の利点
標準的な EVM の解釈と実行: トランザクション 1 → バイトコードに解析 → 順次解釈と実行 → トランザクション 2 → バイトコードに解析 → 順次解釈と実行 → トランザクション 3 → バイトコードに解析 → 順次解釈と実行…
Somnia の EVM コンパイルおよび実行: コントラクト コード → バイトコードに解析 → マシン コードに動的にコンパイル → トランザクション 1 の命令セットの並列実行 → トランザクション 2 の命令セットの並列実行 → トランザクション 3 の命令セットの並列実行...
比較すると、トランザクションの数が増えるほど、Somnia の EVM コンパイルおよび実行の利点が増すことがわかります。
そのため、高頻度ではない通常のトランザクションの場合、Somniaは標準的なEVM解釈と実行を使用します。EVMが実行されるたびに、スマートコントラクトコードはEVMバイトコードに解析され、その後、順番に解釈・実行されます。
集中型の高頻度トランザクション処理では、SomniaはEVMコンパイラを用いてEVMバイトコードをx86マシンコードにコンパイルします。その後、パラメータに従ってマシンコードを繰り返し実行することで、集中型の高頻度トランザクションを迅速に完了します。これは、トランザクションレベルの並列EVMでは実現できない効果です。
したがって、Somnia はコストと効率の二重の利点を実現できます。
💠IceDB データベースエンジン
🔹概要: LSMツリーを使用してMerkleツリーデータ構造を置き換える
ほとんどのブロックチェーンは、マークルツリー（Merkle Tree）と呼ばれるデータ構造を採用しています。マークルツリーのリーフノードには、トランザクションデータ（またはトランザクションデータ自体）のハッシュ値が格納され、リーフノード以外のノードには、その子ノードのハッシュ値のハッシュ値が格納されます。ハッシュ値は階層ごとに計算され、最終的にマークルルートが計算されます。これにより、ブロック内のデータの整合性を安全に検証し、データの改ざんを防ぐことができます。
ERC20 トークン コントラクトのデータ ストレージ Merkle ツリーを例にとると、Merkle ツリーのリーフ ノードには次のものが含まれます。
• トークンの総供給量（TotalSupply）、トークンシンボル（NameSymbol）などの属性を格納します。各属性はキー（属性名）と値（属性値）に対応します。
• トークンを保有するすべてのアドレスの保有状況。各アドレスはキー（アドレスハッシュ）と値（保有トークン量）に対応しています。
• トークンのすべての承認では、各承認アドレスはキー（アドレスハッシュ）と値（承認された数量）に対応します。
…
ERCトークンに4つの属性、32,000の保有アドレス、2,764の承認済みアドレスがあるとします。この数字は明らかに少ないですが、リーフノードは合計32,768個あります。トークンのマークル権を書き込むには、65,535回のハッシュ計算が必要です。
Somnia が独自に開発した IceDB データベース エンジンは、一般的に使用されている Merkle ツリー データ構造を使用していないため、ブロック情報にハッシュ ルートが存在しません。
IceDBは、ログベースのツリーデータ構造であるLSMツリー（Log-Structured Merge-Tree）を採用しています。その主な特徴は、データがその場で変更されるのではなく、追記的に書き込まれるため、改ざんの問題がないことです。
IceDBデータベースへの書き込みは、まずメモリ内のMemTableにデータが書き込まれます。MemTableがいっぱいになると、ディスクにフラッシュされ、SSTableが形成されます。LSMは定期的にSSTableをマージし、重複するキーを削除します。
このプロセスではハッシュ計算は不要で、新しいデータをMemTableに書き込むだけで済みます。そのため、データがメモリ、キャッシュ、ディスクのいずれに書き込まれる場合でも、IceDBデータベースの書き込み速度は大幅に向上します。
🔹ハイライト: より速い読み書き
LSMツリーデータ構造は、データ書き込みにおいて明らかなパフォーマンス上の利点を備えています。さらに、Somniaの技術ドキュメントには、「読み取りと書き込みの両方を最適化できるデータキャッシュが作成され、IceDBの平均読み取り/書き込み時間は15～100ナノ秒になる」と記載されています。
🔹機能：パフォーマンスレポートの読み取りと書き込み、公平で効率的なガス
ほとんどのブロックチェーンネットワークでは、バリデータノードは最終的に同じデータを保存する傾向があります。しかし、短期間で、異なるバリデータノードのメモリとディスクに保存されたデータには、一定の不一致が生じます。これにより、ユーザーは異なる場所にアクセスするため、データの読み取りと書き込み時に異なるガスを消費します。一方、アクセス場所が異なるため、ユーザーがデータの読み取りと書き込みに長い時間がかかる場合があります。この時間枠の間に、ネットワークのガスが変化する可能性があります。そのため、公平で効果的なガスを決定することは困難です。ガスが過小評価されている場合、ノードは低収入のために消極的になり、ネットワークの効率に影響を与える可能性があります。ガスが過大評価されている場合、ユーザーは不必要な追加料金を支払うことになり、MEV攻撃の機会さえも提供する可能性があります。
IceDBデータベースエンジンでは、ユーザーがデータを読み書きするたびに、必要なデータがキャッシュ内に見つからない場合、メモリとSSDからそれぞれデータを読み取り、メモリとSSDからのデータ読み取り頻度をカウントし、「パフォーマンスレポート」を返す必要があります。この「パフォーマンスレポート」は、ユーザーが必要とするGasを計算するための決定論的な根拠を提供し、ネットワークGasの公平性と効率性を高め、ネットワークの安定した通貨維持に貢献します。
💠データ圧縮技術
Somnia の技術資料で紹介されている情報量と頻度の分布のパワーレート理論によれば、情報をその発生確率に応じて要約することで、データを高度に圧縮することができます。
Somniaの各データチェーンはバリデータによって管理されます。バリデータはブロック全体を送信する必要はなく、情報ストリームのみを送信すれば済みます。ストリーム圧縮は圧縮率が高いため、ネットワーク伝送容量の向上に効果的です。
さらに、Somnia は BLS 署名を使用して、署名の送信と検証の速度を向上させます。
Somniaのマルチストリームコンセンサスアルゴリズムでは、データチェーンを構成するバリデータノードが互いにデータチェーンのデータシャードを送信します。集中的なデータのアップロードとダウンロードを行うリーダーは存在せず、帯域幅はバリデータ間で均等に分配されます。各バリデータは、他のバリデータにデータシャードを送信し、同時に他のバリデータから送信されたデータシャードをダウンロードする必要があります。そのため、各バリデータのアップロードとダウンロードに必要な帯域幅は対称的になります。そのため、Somniaネットワークの伝送容量はよりバランスが取れ、安定します。
💠最後に書いた
Web3はWeb2よりも先進的に見えるかもしれませんが、実際にはWeb2の技術システムの方が複雑で成熟していることが多いです。Web2の開発者がWeb3の開発に参加することで、その技術的背景がブロックチェーンの世界にさらなる革新の可能性をもたらす可能性があります。
ImprobableはWeb2からWeb3への移行を進める融合技術企業です。Layer1製品であるSomniaは、マルチストリームコンセンサスアルゴリズムを採用し、ストレージとデータ転送の冗長性を削減することで、コスト削減と効率向上を同時に実現しています。自社開発のEVMコンパイラは、同一トランザクションに対して非競合・非依存の命令セットをハードウェアレベルで並列処理し、高頻度インタラクティブアプリケーションの輻輳問題を具体的に解決します。自社開発のIceDBデータベースエンジンは、データ書き込み能力を大幅に向上させ、データキャッシュによるデータ読み取り能力も向上させています。データ圧縮技術はバリデーターのデータ転送負荷を軽減し、データチェーン＋コンセンサスチェーンのマルチストリームコンセンサス設計は、Somniaネットワークの転送能力をよりバランスのとれた安定したものにしています。
これらの技術により、Somnia はゲーム、ソーシャル ネットワーキング、メタバースなどの Web2 プログラムのような高頻度インタラクティブ アプリケーションを正常に完成させることができます。Web2 と Web3 にまたがる背景は、Somnia のエコシステムが Web2 を統合し、人々の生活に近づくための生態学的基盤を提供します。
今回の物語の重要なポイントの一つは、Web3とWeb2の統合です。暗号資産ETF、実世界資産、Payfiといった金融分野の統合は既に見られてきました。次に注目すべきは、ソーシャルやゲームといった情報商品の統合です。Somniaは、この統合のためのレイヤー1インフラを構築しており、エコシステムにおいて前進を続けています。
おそらく近い将来、Web2 と Web3 が真に統合され、Web2 アプリケーションによってもたらされるスムーズなエクスペリエンスと利便性を犠牲にすることなく、Web3 のすべての利点を享受できる新しいエコシステムが実現するでしょう...
