マルチレイヤーアーキテクチャ

QoreChain は x/multilayer モジュールを通じて 4 層の階層型チェーンアーキテクチャ を実装しています。メインチェーンは決済およびトラストルートとして機能し、補助レイヤー（サイドチェーン、ペイチェーン、ロールアップ）は異なるパフォーマンスとセキュリティのトレードオフを伴う特化したワークロードを処理します。

システム概要

以下の 4 層の階層は、メインチェーンを決済およびトラストルートとして示し、3 種類の補助レイヤーが階層的コミットメントスキーム（HCS）を介して自身の状態ルートをメインチェーンにアンカーする様子を表しています。

                    +---------------------------+
                    |       MAIN CHAIN          |
                    |  (Settlement + Routing)   |
                    |  Full CPoS consensus      |
                    |  PQC-secured (Dilithium-5)|
                    |  QCAI routing engine       |
                    +------+------+------+------+
                           |      |      |
              +------------+      |      +------------+
              |                   |                    |
    +---------v--------+ +-------v--------+ +---------v---------+
    |   SIDECHAINS     | |   PAYCHAINS    | |     ROLLUPS       |
    |  (Compute)       | |  (MicroTX)     | |  (App-Specific)   |
    |  3-10 validators | |  500ms blocks  | |  4 settlement     |
    |  1,000 QOR min   | |  100 QOR min   | |    modes          |
    |  Max: 10         | |  Max: 50       | |  10,000 QOR min   |
    +------------------+ +----------------+ |  Max: 100         |
                                            +-------------------+

レイヤーの種類

メインチェーン

メインチェーンは QoreChain エコシステム全体のトラストルートです。

プロパティ	値
コンセンサス	フルトリプルプール CPoS（コンセンサスメカニズムを参照）
セキュリティ	Dilithium-5 署名で PQC により保護
役割	決済レイヤー、状態アンカーストレージ、QCAI ルーティングエンジン、トラストルート
ブロック時間	~5 秒

すべての補助レイヤーは、階層的コミットメントスキーム（HCS）を介して、自身の状態ルートを定期的にメインチェーンにアンカーします。

サイドチェーン

サイドチェーンは、DeFi プロトコル、ゲームエンジン、IoT データ処理などの 計算集約的な操作 を処理します。

パラメータ	値
最小バリデータ数	3
最大バリデータ数	10
作成者の最小ステーク	1,000 QOR
アクティブなサイドチェーンの最大数	10
対象ドメイン	DeFi、ゲーム、IoT

ペイチェーン

ペイチェーンは、最小限のレイテンシで 高頻度のマイクロトランザクション に最適化されています。

パラメータ	値
目標ブロック時間	500 ms
アクティブなペイチェーンの最大数	50
作成者の最小ステーク	100 QOR
対象ドメイン	決済、ストリーミング、マイクロトランザクション

ロールアップ

ロールアップは、Rollup Development Kit（x/rdk）を介してデプロイされる アプリケーション固有のチェーン です。マルチレイヤーモジュール内でロールアップレイヤータイプとして登録されます。

パラメータ	値
決済モード	4（optimistic、zk、based、sovereign）
アクティブなロールアップの最大数	100
作成者の最小ステーク	10,000 QOR
レイヤータイプ	`rollup`
対象ドメイン	DeFi、ゲーム、NFT、エンタープライズ

ロールアップのデプロイと設定については、Rollup Development Kit で詳しく説明しています。

QCAI トランザクションルーティング

QCAI ルーターは、受信するトランザクションごとにすべてのアクティブなレイヤーを評価し、4 要素の重み付けスコアリングモデルを使用して最適な宛先を選択します。

スコアリング式

各候補レイヤーは複合スコアを受け取ります（高いほど良い）:

Score = w_congestion * (1 - Congestion) + w_capability * Capability + w_cost * (1 - Cost) + w_latency * (1 - Latency)

要素	重み	説明
混雑度	0.30	現在の負荷レベル（反転: 混雑度が低いほどスコアが高い）
適合度	0.40	レイヤーがトランザクション要件にどれだけ適合しているか
コスト	0.20	メインチェーンに対する手数料倍率（反転: コストが低いほどスコアが高い）
レイテンシ	0.10	ファイナリティまでの予想時間（反転: レイテンシが低いほどスコアが高い）

信頼度しきい値

ルーターは、トランザクションを補助レイヤーにルーティングする前に、最小信頼度スコア 0.6 を要求します。このしきい値を満たすレイヤーがない場合、トランザクションはデフォルトでメインチェーンに送られます。

トランザクション送信者は優先レイヤーのヒントを指定できます。優先レイヤーが信頼度しきい値の少なくとも 80%（すなわち 0.48）のスコアを獲得した場合、それがルーティング先として受け入れられます。

ペイロードヒューリスティック

詳細なトランザクションメタデータが利用できない場合、ルーターはペイロードサイズを分類シグナルとして使用します:

ペイロードサイズ	優先レイヤー	根拠
< 256 bytes	ペイチェーン	単純な送金またはマイクロトランザクションの可能性が高い
256 - 1,024 bytes	メインチェーン	標準的なトランザクションの複雑さ
> 1,024 bytes	サイドチェーン	複雑なコントラクトインタラクションの可能性が高い

階層的コミットメントスキーム（HCS）

補助レイヤーは、状態アンカー を介して自身の状態を定期的にメインチェーンにコミットします。各アンカーには、特定の高さにおける補助チェーンの状態の暗号学的証明が含まれます。

アンカーの内容

フィールド	説明
`layer_id`	補助レイヤーの識別子
`layer_height`	補助チェーン上のブロック高さ
`state_root`	補助チェーンの状態ツリーのマークルルート
`validator_set_hash`	コミットメントに署名したバリデータセットのハッシュ
`pqc_aggregate_signature`	アンカーデータに対する Dilithium-5 集約署名
`transaction_count`	前回のアンカー以降のトランザクション数
`compressed_state_proof`	圧縮された状態遷移証明

アンカーの送信

アンカーは MsgAnchorState を介してメインチェーンに送信されます。キーパーは以下の手順に従ってアンカーを検証します:

レイヤーが存在しアクティブである — キーパーは、レイヤーが状態に存在し、現在 active ステータスであることを検証します。
最小アンカー間隔が経過している — キーパーは、このレイヤーの前回のアンカー以降、少なくとも min_anchor_interval ブロック（デフォルト: 100）が経過していることを確認します。
PQC 集約署名 — キーパーは、PQC 集約署名が存在し、アンカーデータに対して有効であることを確認します。

チャレンジ期間

各アンカーは 24 時間（86,400 秒、レイヤーごとに設定可能）の チャレンジ期間 に入ります。この期間中、いずれの当事者も MsgChallengeAnchor を介して不正証明を提出することでアンカーに異議を申し立てることができます。不正証明が有効であれば、アンカーは無効化され、補助チェーンの状態は前回のアンカーまでロールバックされます。

チャレンジ期間が異議申し立ての成功なしに満了すると、アンカーはファイナライズされたとみなされます。

アンカーの読み取り

チェーンバージョン v3.1.80 より、アンカーはマルチレイヤークエリサービスを通じて 読み取り可能 にもなりました。2 つのクエリが gRPC と REST の両方でアンカー状態を公開します:

Anchor (/qorechain/multilayer/v1/anchor/{layer_id}) — レイヤーの最新のファイナライズ済み状態アンカーを返します。
Anchors (/qorechain/multilayer/v1/anchors/{layer_id}) — レイヤーのアンカー履歴を返します。

各アンカーは、正規メッセージ layer_id || layer_height || state_root || validator_set_hash に対する Dilithium-5 署名を保持しているため（レイヤー作成者の登録済み PQC 鍵に対して検証されます）、クライアントはアンカーを取得し、配信ノードを信頼することなく オフライン で検証できます。これは、Rollup Development Kit の量子安全な決済レシートを支えるオンチェーンプリミティブです。

クロスレイヤー手数料バンドリング（CLFB）

CLFB により、ソースレイヤー上での単一の手数料支払いで、クロスレイヤートランザクションパス内の複数レイヤーにわたる実行をカバーできます。

手数料計算

avgMultiplier = sum(layer_multiplier_i) / num_layers
bundledFee = (totalGas / 1000) * avgMultiplier

ここで:

layer_multiplier_i は、トランザクションパス内の各レイヤーの基本手数料倍率です（メインチェーン = 1.0）。
totalGas は、すべてのレイヤーにわたる推定総ガス消費量です。
結果は uqor で表され、最小手数料は 1 uqor です。

例

クロスレイヤートランザクションが 3 つのレイヤーに触れます: メインチェーン（倍率 1.0）、サイドチェーン（倍率 0.5）、ペイチェーン（倍率 0.1）。

avgMultiplier = (1.0 + 0.5 + 0.1) / 3 = 0.533
bundledFee = (150,000 / 1000) * 0.533 = 80 uqor

CLFB は cross_layer_fee_bundling パラメータを介してグローバルに有効化または無効化でき、個々のレイヤーは自身の cross_layer_fee_bundling_enabled 設定フラグを介してオプトアウトできます。

レイヤーのライフサイクル

各補助レイヤーは、明確に定義されたライフサイクルを進行します:

Proposed --> Active --> Suspended --> Decommissioned
                  \                /
                   +-- Active <--+

ステータス	説明	許可される遷移
Proposed	レイヤーは登録されているが、まだアクティブ化されていない	Active、Decommissioned
Active	レイヤーは稼働中でトランザクションを受け付けている	Suspended、Decommissioned
Suspended	レイヤーは一時的に停止されている（例: メンテナンスやセキュリティ上の懸念のため）	Active、Decommissioned
Decommissioned	レイヤーは恒久的にシャットダウンされている（終端状態）	なし

ステータス遷移はキーパーによって強制されます。無効な遷移（例: Decommissioned から Active）は拒否されます。

パラメータ

パラメータ	型	デフォルト	説明
`max_sidechains`	uint64	`10`	アクティブなサイドチェーンの最大数
`max_paychains`	uint64	`50`	アクティブなペイチェーンの最大数
`min_anchor_interval`	uint64	`100`	状態アンカー間の最小ブロック数
`max_anchor_interval`	uint64	`1,000`	状態アンカー間の最大ブロック数（強制アンカー）
`default_challenge_period`	uint64	`86,400`	デフォルトのチャレンジ期間（秒単位、24 時間）
`min_sidechain_stake`	string	`1,000,000,000`	サイドチェーンを作成するための最小ステーク（uqor で 1,000 QOR）
`min_paychain_stake`	string	`100,000,000`	ペイチェーンを作成するための最小ステーク（uqor で 100 QOR）
`routing_enabled`	bool	`true`	QCAI ベースのトランザクションルーティングを有効化
`routing_confidence_threshold`	string	`0.6`	QCAI ルーティング決定の最小信頼度
`cross_layer_fee_bundling`	bool	`true`	グローバルなクロスレイヤー手数料バンドリングを有効化

システム概要​

レイヤーの種類​

メインチェーン​

サイドチェーン​

ペイチェーン​

ロールアップ​

QCAI トランザクションルーティング​

スコアリング式​

信頼度しきい値​

ペイロードヒューリスティック​

階層的コミットメントスキーム（HCS）​

アンカーの内容​

アンカーの送信​

チャレンジ期間​

アンカーの読み取り​

クロスレイヤー手数料バンドリング（CLFB）​

手数料計算​

例​

レイヤーのライフサイクル​

パラメータ​