ブロックチェーン業界のモノリシック構造からモジュラー アーキテクチャへの移行により、分散型ネットワークがデータを処理し、セキュリティを維持する方法に革命が起きました。 タンファットデジタルの詳細な分析によると、この変化の中心はデータ可用性サンプリング（DAS - データ可用性サンプリング）技術であり、これはデータ検証をブロックデータ全体のダウンロードから分離することで「不可能な三位一体」問題（ブロックチェーンのトリレンマ）を解決できる画期的なソリューションです。 2026 年初頭の時点で、DAS はもはや理論的な概念ではなく、Fusaka などの重要な Ethereum アップグレードや Celestia や Avail などの特殊なプロトコルの実装プラットフォームとなっています。以下の分析では、Web3 の将来を形作る上での DAS の技術的メカニズム、経済的背景、戦略的重要性を包括的に検証します。
分散型システムにおけるデータ可用性問題の性質
データ可用性サンプリングが重要である理由を明確に理解するには、まずブロックチェーンのコンテキストにおけるデータ可用性問題 (データ可用性 - DA) を明確に定義する必要があります。 DA は単なるデータ ストレージではありません。これは、ブロックの有効性を検証するために必要なすべてのトランザクション データがネットワーク全体に公開され、誰でもアクセスできることを保証するものです。従来のブロックチェーン システムでは、すべてのフル ノードがブロック データ全体をダウンロードして、トランザクションがプロトコルのルールに準拠しているかどうかを確認する必要があります。ただし、この要件はスケーラビリティに対する大きな障壁になります。より多くのトランザクションをサポートするためにブロック サイズが増加すると、ノードの帯域幅とメモリ要件も増加し、大きなリソースを持つエンティティのみがノードを操作できるようになり、ネットワークの分散化が損なわれます。
DA に関連する最も深刻なリスクは、データ保留攻撃です。このシナリオでは、ブロックプロデューサーは有効なブロックヘッダーを公開できますが、内部のトランザクションデータの一部を非公開に保ちます。完全なデータがなければ、検証ノードは不正証明や有効性証明を作成できず、ネットワークはレイヤー 2 ソリューションからの不正な引き出しなどの違法なトランザクションを防ぐことができなくなります。データ可用性サンプリングは、データのごく一部のみをダウンロードしながら、ライト ノードが非常に高い信頼性でデータの可用性を確認できるようにする数学的ソリューションとして現れます。データをブロックすることで、ネットワークのスループットを拡張しながらセキュリティを維持できます。
詳細: 相互運用性とは何ですか? 2026 年のブロックチェーン接続の将来
データ可用性サンプリングの技術メカニズムと数学的基礎
データ可用性サンプリングは、イレージャー コーディングと多項式コミットメントという 2 つの暗号化技術と数学的技術の高度な組み合わせに基づいています。
イレージャー コーディングとデータ冗長性
暗号化消去は、元のデータ セットを可能にする数学的手法です。冗長性を備えたより大きなデータ セットに拡張できるため、拡張データの任意のサブセットから元のデータ セット全体を復元できます。ブロックチェーン アプリケーションでは、データ サイズを 2 倍にするためにリードソロモン消去コーディングがよく使用されます。たとえば、ブロックに $k$ 部分のデータがある場合、$n = 2k$ 部分に拡張されます。
DAS の消去暗号化の重要な特徴は、元のデータのほんの一部でも保持したい攻撃者に、暗号化されたデータ全体の非常に大きな部分 (通常は 50% 以上) を保持させることです。これにより、確率的チェックが容易になります。データの 1% が欠落している箇所をチェックする代わりに、ノードは拡張データ ブロックが深刻に欠落しているかどうかをチェックするだけで済みます。
ランダム サンプリング プロセスと検出確率
DAS プロセスでは、ライト ノードはイレイジャー コーディングされたブロックから少数のデータ フラグメント (サンプル) をランダムに要求します。ノードが有効なサンプルの完全なセットを受信すると、ブロック データ全体がネットワーク内で利用可能であることを高い信頼度でアサートできます。この方法の効率は、取得されたサンプルの数に基づいて指数関数的に増加します。
攻撃者がデータの 50% を保持していると仮定した場合、$s$ の独立サンプリング後にライト ノードがデータ保持を検出しない確率の式は次のように表されます。
$$P(\text{failure}) = (1/2)^s$$
$s$ サンプルの数が増加すると、失敗の確率は非常に低いレベルに低下します。たとえば、サンプルが 30 個ある場合、攻撃者がライト ノードを騙せる確率は 10 億分の 1 未満です。
KZG 多項式コミットメントとサンプルの完全性
ブロックプロデューサーがサンプリング中にジャンクデータを提供するのを防ぐために、ネットワークは暗号化コミットメントを使用します。以下は、現在使用されているデータ コミットメント方法の詳細な比較です。
KZG コミットメント:
プルーフ サイズ: 固定 ($O(1)$)。
必要なセットアップ: 信頼できるセットアップが必要です。
金額要素: いいえ。
テストコスト: 非常に低い。
FRI (STARK ベース):
証明サイズ: 対数 ($O(\log^2) n)$)。
セットアップの必要性: 不要 (透明)。
量子耐性: はい。
テストコスト: 平均。
IPA (内積)引数):
証明サイズ: 線形 ($O(n)$)。
必須要件の確立: 不要 (透明)。
量子耐性: いいえ。
検証コスト: 高。
KZG を選択すると、軽量ノードに最適な検証パフォーマンスが提供され、ネットワークに負担をかけることなく、数千のノードが同時にサンプリングに参加できるようになります。ただし、FRI などの代替手段は、ブロックチェーンのポスト量子未来に向けて検討されています。
こちらも参照: イーサリアムとは2.0 と Fusaka アップグレード ロードマップ: ETH 価格への戦略的影響
ダンクシャーディング ロードマップとイーサリアムの進化
ダンクシャーディングは、イーサリアムを真に強力な DA レイヤーに変える究極のデータ シャーディング設計です。 Danksharding は、ブロックチェーンを個別のチェーンに分割するのではなく、DAS を通じて検証された巨大な共通データ スペースを使用します。
プロト Danksharding (EIP-4844) と BLOB
2024 年初頭から導入されたこのアップグレードでは、従来の calldata よりもはるかに安価な大規模な一時的なデータ ポケットである「blob」が導入されます。 BLOB を使用すると、レイヤー 2 ロールアップが低コストでトランザクション データをイーサリアムにポストできるようになり、エンド ユーザーのトランザクション手数料が 0.10 ドル未満に削減されます。ただし、データ全体をダウンロードする必要があるため、Proto-Danksharding では依然としてスケーラビリティがブロックあたり 3 ～ 6 ブロブに制限されています。
Fusaka アップグレードの PeerDAS (ピア データ アベイラビリティ サンプリング)
2026 年初頭、Fusaka アップグレードにより正式に PeerDAS (EIP-7594) がメイン ネットワークに導入されました。 PeerDAS は、ピアツーピア (P2P) ネットワーク構造を利用して分散データ サンプリングを実行します。
2D イレージャー コーディング: データはマトリックスに配置され、行/列で暗号化されてセキュリティが強化されます。
データ列: データ マトリックスは 128 列に分割され、各ノードは特定の数の格納を担当します。
P2P ネットワーク サンプリング:ノードはパートナーからのデータの列をクエリし、全体をダウンロードせずに数十メガバイトのデータが利用可能であることを確認するのに役立ちます。
PeerDAS のおかげで、イーサリアムは 2026 年初頭に BLOB 目標を 14 に引き上げ、全体で 1 秒あたり 100,000 を超えるトランザクション変換をサポートしました。レイヤ 2 エコシステム。
モジュラー データ可用性レイヤ: Celestia、Avail、EigenDA
特殊な DA レイヤの市場は、さまざまな経済性とパフォーマンス特性を備えて 2026 年に爆発的に成長しました:
イーサリアム BLOB:
DA スループット: ~1.33 MB/秒(14 blob)。
平均料金 (1 MB): ~$3.83。
セキュリティ モデル: ネイティブ L1 プルーフ オブ ステーク。
市場シェア: 最高 (大規模なサービスを提供) L2s)。
Celestia (Matcha Upgrade):
- 部分: 独立ロールアップの最大 50%。
EigenDA:
DA スループット: 10 MB/秒 - 100 MB/秒 (オプション)。
平均料金 (1 MB): 低 (プラン階層に基づく)。
セキュリティ モデル: 共有セキュリティ (再ステーキングされた ETH)。
ステータス: 再ステーキングのおかげで大幅に成長
利用可能:
DA スループット: ~0.2 MB/秒 (基本) 施設)。
平均料金 (1 MB): 非常に低い。
セキュリティ モデル:主権 NPoS。
ステータス: マルチチェーン セグメントで大幅に拡大。
ブロックチェーンとデジタル マーケティングにおける DA レイヤーの概念の区別
Tan Phat Digital は、名前は似ているが完全に異なる 2 つの概念を明確に区別する必要があると述べています。機能:
ブロックチェーン DA レイヤー: は、数千のノードに分散された分散システムであり、暗号化を使用して、ネットワーク セキュリティ検証にトランザクション データを常に利用できるようにします。
マーケティング データ レイヤー: ウェブサイトと Google タグ マネージャーなどのタグ管理ツールの間にある中間データ構造 (通常は JavaScript オブジェクト) です。これは、マーケティング分析とパーソナライゼーションをサポートするために、ユーザーの行動情報 (製品名、価格) を保存するために使用されます。
主な違いは、分散化と使用目的にあります。一方はインフラストラクチャのセキュリティに対処し、もう一方はアプリケーションの効率に対処します。
2026 年のレイヤー 2 エコシステムへの経済的およびパフォーマンスへの影響
DAS の導入により、コスト構造が新たに完全に定義されました。 Fusaka のアップグレード後、Arbitrum、Optimism、Base などのレイヤー 2 の取引手数料はほぼゼロ (0.01 米ドル未満) に減少しました。
典型的なレイヤー 2 のパフォーマンスと経済的詳細 (データ 2025 ～ 2026 年):
ベース: 会計上の収益は、2025 年に約 7,540 万米ドルに達すると予想されます。イーサリアム Blob を使用し、スーパーチェーンの 80% TVL を実現。
Arbitrum: イーサリアム Blob を使用し、Orbit を通じて DeFi エコシステムに大きく貢献。
マンタ パシフィック: Celestia への切り替えにより大幅なコスト削減。
Eclipse: 1 つ
新たなセキュリティ リスクと課題
大きなメリットにもかかわらず、DAS は依然として課題に直面しています。
シビル攻撃: 攻撃者は複数の不正ノードを操作してサンプリング サブネットを制御する可能性があります。
量子コンピューティング: KZGとの約束が脅かされる可能性がある。イーサリアムは、STARK のような耐量子方式への移行に取り組んでいます。
ZK-EVM セキュリティ:イーサリアム財団は、2026 年末 (H スター マイルストーン) までにプルーフ サイズ 300 KB 未満で完全な 128 ビット セキュリティを達成するロードマップを設定しています。
将来の見通し2027 ～ 2030 年
将来、DAS は「エージェント エコノミー」の時代を到来させます。そこでは、毎秒数百万ものマシン間のトランザクションが極めて低コストで行われます。 2026 年 1 月、ヴィタリック ブテリンは、不可能な三位一体が実行可能なソース コードで正式に解決されたと発表しました。イーサリアムは、2027 年から 2028 年にかけてガス制限を 1 億 5,000 万以上にさらに引き上げ、集中型システムと同等のブロックチェーン パフォーマンスをもたらすと予想されています。
データ可用性サンプリング (DAS) に関する 10 のよくある質問
データ可用性サンプリング (DAS) とは正確には何ですか? DAS は、次のことを可能にする技術です。ブロックチェーン ネットワークは、ブロック全体をダウンロードすることなく、完全に公開されたブロックのデータを検証します。ノードは、少数の小さなランダム サンプルを取得するだけで、高い数学的信頼性でデータの可用性を判断できます。
ブロックチェーンのスケーリングにとって DAS が重要な理由これにより、帯域幅のボトルネックが解決されます。 DAS では、すべてのノードに大量のデータのロードを要求するのではなく、ノードのハードウェア要件を低く抑えながらブロック サイズ (およびトランザクション スループット) を増やすことができ、分散化を維持できます。
イーサリアムの PeerDAS は他の DAS ソリューションとどのように異なりますか? PeerDAS は、イーサリアムの既存のピアツーピア (P2P) ネットワーク インフラストラクチャを利用してデータを配布し、サンプリングします。 2D マトリックス構造を使用し、データを列に分割し、識別子に基づいてノードにストレージ責任を割り当てます。
このメカニズムで BLOB はどのような役割を果たしますか? BLOB (バイナリ ラージ オブジェクト) は、レイヤー 2 専用に設計された一時データ パケットです。DAS を使用すると、ネットワークがセルに過負荷をかけることなく、より多くの BLOB (最大 14 ～ 32 の BLOB) をサポートできるようになります。
DAS は、悪者がジャンク データを使って不正行為を行わないことをどのように保証しますか? システムは、多項式コミットメント (KZG など) を使用します。ノードがサンプルを取得すると、データ サンプルが実際にコミットされたブロックに属していることを確認する付随する暗号証明を受け取り、ブロック作成者が偽のデータを提供するのを防ぎます。
DAS はユーザーのガス料金の削減に役立ちますか?はい、大いに役立ちます。 DAS は、レイヤー 2 データをレイヤー 1 に送信するコストを削減することで、Arbitrum、Optimism、Base などのネットワークでのトランザクション手数料をほぼゼロ (通常は 0.01 米ドル未満) に削減するのに役立ちます。
Celestia と他の DA レイヤーの違いは何ですか? Celestia は純粋に DA に特化したブロックチェーンであり、スマート コントラクトの実行はありません。一方、EigenDA は ETH ステーキングによるセキュリティを活用し、Avail はさまざまなブロックチェーン エコシステムの提供に重点を置いています。
DAS 内のデータは永続的に保存されますか? いいえ。イーサリアムの設計では、BLOB データは一時的に (約 18 日間) のみ保存されます。 DA の目標は、履歴を永久に保存することではなく、誰でもブロックの有効性を確認できる十分な期間データを利用できるようにすることです。
DAS の最大のリスクは何ですか?主なリスクは Sybil 攻撃です。1 つのエンティティがサブネット内の過剰なノードを制御し、データの回復が妨げられる可能性があります。さらに、現在の KZG コミットメントはまだ量子耐性がありません。
DAS の可能性を最大限に発揮できるのはいつですか? ロードマップによると、2026 年は PeerDAS と ZK-EVM にとって極めて重要な年になります。ただし、「フル ダンクシャーディング」に達し、1 秒あたり数百万のトランザクションをサポートするための完全な最適化は、2027 年から 2030 年の間に完了する予定です。
データ可用性サンプリングは、単なる帯域幅最適化手法ではありません。それは分散型システム設計におけるパラダイムシフトです。 Tan Phat Digital の専門家チームは、DAS が Web3 を投機市場から大規模な実用的なアプリケーションのためのオペレーティング プラットフォームに変えることを可能にするインフラストラクチャであると考えています。 DAS を理解することは、企業や投資家にとって、この 10 年の潜在的にモジュール化されたブロックチェーンの世界をうまく乗り切るための鍵となります。
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