Rollup Architecture

INTMAX のロールアップ設計思想と技術的特性

INTMAX のロールアップ（Rollup）は、オンチェーンの状態コミットメント（Commitment）と計算を最小限に抑えることで、従来の zk-Rollup 設計から根本的に逸脱しています。プライバシーとスケーラビリティに最適化された、ステートレス（Stateless）、アグリゲーターパーミッションレス（aggregator-permissionless）、クライアント主体のアーキテクチャであり、特に決済ユースケースに適しています。

システム設計

プロトコルのコアフローは以下のとおりです。

L1 → L2 Deposit

ユーザーは資産（ETH や ERC-20 トークンなど）をロールアップコントラクトに Deposit することで参加を開始します。Deposit ブロックがオンチェーンにコミットされ、指定された公開鍵（Public Key）に L2 上の所有権が割り当てられます。

トランザクションの構築（オフチェーン）

ユーザーはトランザクションバッチをローカルで構築します。バッチは受取人とトークン量の任意のマッピングで構成され、アグリゲーターには公開されません。各トランザクションバッチはソルトを付与してハッシュ化されます。このハッシュのみがアグリゲーターに送信されるため、プライバシーが保護されます。

Merkle Aggregation

アグリゲーターは、ハッシュ化されたトランザクションバッチの Merkle Tree を構築します。各送信者に対して Merkle Inclusion Proof が返されます。送信者は BLS 鍵で Merkle root に署名（Signature）し、自身のバッチの包含を承認します。

コミットメントの公開

アグリゲーターはすべての BLS 署名を集約し、Transfer ブロックをロールアップコントラクトに送信します。ブロックには以下が含まれます：

• Merkle root

• 集約署名（Aggregate Signature）

• 参加者の公開鍵リスト

コントラクトは BLS 集約署名を検証し、Merkle root をコミットメントとして記録します。注目すべき点として、コントラクトはトランザクションの内容を一切把握しません。

ZK Proof の伝播（P2P）

Transfer ブロックの公開後、ユーザーは受領した資金の証明を行う責務を負います。各送信者は受取人に以下を提供します：

• トランザクション有効性の ZK proof

• 関連する Merkle path

• 自身の残高証明（Balance Proof）

受取人はこれらを検証し、自身の状態を更新します。すべての残高状態はクライアントサイドで管理されます。

特性

アグリゲーターはグローバルな状態を維持・把握する必要がありません。コミットメントと署名を収集するだけです。これにより以下が実現されます：

• パーミッションレス（Permissionless）なブロック生成

• 水平スケーラビリティ（複数のアグリゲーターが並行して動作可能）

オンチェーンデータの最小化

各 Transfer ブロックで追加されるデータは以下のみです：

• Merkle root 1 つ（32 バイト）

• 集約署名 1 つ（48 バイト）

• 公開鍵 n 個（96 × n バイト）

これにより、受取人数に関係なく、漸近的にサブリニア（sublinear）なオンチェーンデータフットプリントを実現します。

プライバシー

• トランザクションデータはオンチェーンに一切現れません

• アグリゲーターは実際のトランザクション内容を見ることができません

• Transfer について知るのは受取人のみです

• 残高証明は ZK ベースであり、履歴を明かしません

Withdrawal

L2 から L1 への Withdrawal では、既知のコミットメントルート（Commitment Root）における残高の ZK proof を提出する必要があります。このルートはコントラクトのオンチェーン履歴に存在していなければなりません。プルーフはオンチェーンで検証され、資金がリリースされます。コントラクトは二重支出（Double-spending）を防止するために、累積 Withdrawal を追跡します。

設計上の意義

INTMAX は、グローバルな共有状態やシーケンシングを必要とせずに、非同期・分散型のブロック生成を実現します。このモデルは、プライバシーとスケーラビリティが最重要となる決済中心のワークロードに最適です。設計思想は Plasma や **UTXO シャーディング（Sharding）**に近いですが、最新の zk-Rollup の保証を備え、信頼されたデータ可用性（Data Availability）の前提を必要としません。