レッスン19 — Custom ChainSpec（fork / genesis / precompile schedule）

問い

mainnet では検証が通るブロックが、あなたの chain では reject される。同じブロック、同じクライアントバイナリ、同じ Revm — なのに結果が違う。ChainSpec のどこかが「この高さでは、ここのルールが違う」と言っているから — 何が入っているか？

原理（最小モデル）

• ChainSpec = chain のプロトコル定義. Chain ID / Hardfork activation / Base fee params / Genesis / Precompile schedule / レガシー params。
• 6 カテゴリ. Chain ID（EIP-155 replay protection）+ Hardfork activation（block-height / timestamp スイッチ）+ Base fee（EIP-1559 elasticity / change denominator）+ Genesis（初期 allocation / state root / gas limit）+ Precompile schedule（各 fork でアクティブな precompile アドレス）+ レガシー（block gas limit / DAO fork / mining difficulty）。
• 拡張 ChainSpec. L2 chain は base ChainSpec をラップし chain 固有 fork（Bedrock / Canyon / Ecotone / Fjord）+ 独自 precompile schedule を追加。
• Hardfork enum がプロトコル史. 声に出して読むのが chain 理解の最速ルート。
• Precompile activation は ChainSpec に住む. EVM config 単独ではなく ChainSpec → activation 自体がコンセンサスルール。
• L2 chainspec の追加項目. L1 chain ID / L1 block oracle / Sequencer address / Withdrawal config。

具体例

ChainSpec 6 カテゴリ:

OP Hardfork enum 例:

pub enum OptimismHardfork {
    Bedrock,
    Regolith,
    Canyon,
    Ecotone,
    Fjord,
    Granite,
    Holocene,
    // ...
}

Precompile schedule の対応:

Fork F において、アドレス A は ネイティブ関数 impl I にマップされる

実体は chain の EVM config crate、activation 判定は ChainSpec（activation 自体がコンセンサスルール）。

Genesis 出荷物:

• Genesis JSON ファイル（allocation / gas limit / 初期 difficulty/seal）
• chainspec crate 内 Genesis Rust struct（JSON からロード可能）
• 計算済み genesis state root — 全ノード合意が必要

L2 chainspec 追加項目:

• L1 chain ID — L2 がアンカーされている先（cross-domain message verification）
• L1 block oracle address on L2 — 現 L1 block hash を記録するコントラクト
• Sequencer address — sequencer 署名つき batch の検証用
• Withdrawal config — L2 → L1 withdrawal の時間遅延

失敗例（誤解）

「Precompile activation は EVM config 単独で十分」— 間違い。Block N でどの precompile がアクティブかを 2 ノードが食い違って判定 → 一方が「成功」もう一方が「revert」→ stateRoot 乖離 → コンセンサス分裂。activation はコンセンサスルール → ChainSpec に置く（EVM config はその指示を実行するだけ）。

「Genesis state root はどうでもいい」— 間違い。コード上の root と実ネットワークの root が食い違えば、全ノードが block 1 で食い違う → chain が起動しない / 1 ブロックで分岐。

「ChainSpec は単なる config ファイル」— 半分間違い。6 カテゴリすべてがコンセンサスクリティカル。chain ID 違い = replay 攻撃、hardfork 高さ違い = 分裂、precompile schedule 違い = stateRoot 乖離。「config」より「プロトコル定義」が正確。

🛑 予測。 "ChainSpec" は config 風に聞こえるが何が入っているか カテゴリを 5 つ 予想する。5 つに届かない / 全部 gas 関連 → consensus rule の範囲を過小評価。（答え: Chain ID / Hardfork activation / Base fee params / Genesis / Precompile schedule / レガシー params。6 カテゴリすべて consensus rule、ChainSpec 1 つ間違えると chain が分裂する。）

ステップで組み立てる

Step 1: 6 カテゴリ即答

Chain ID / Hardfork / Base fee / Genesis / Precompile schedule / レガシー。

Step 2: Hardfork enum を音読

OptimismHardfork::Bedrock / Regolith / Canyon / Ecotone / Fjord / ... を声に出す → chain のプロトコル史。

Step 3: 「fork F は block H、timestamp T でアクティブか？」関数

OP chainspec の is_fork_active_at_block / is_fork_active_at_timestamp を辿る。

Step 4: OP mainnet と Base の Bedrock activation block

両方が異なる block を持つ → OP mainnet は本番、Base は別。同じ OptimismHardfork::Bedrock でも chain ごとに高さが違う。

Step 5: L2 chainspec の追加 4 項目

L1 chain ID / L1 block oracle / Sequencer address / Withdrawal config。

答え合わせ

• Precompile activation を ChainSpec に置く理由: 2 ノードが block N で精コンパイル set を食い違うと → 一方が呼び出し成功、もう一方が「アドレスは empty」と revert → stateRoot 乖離 → 分裂。activation はコンセンサスルール → 全ノード合意必要 → ChainSpec（プロトコル定義）に住む。
• Genesis state root のコード ↔ 実ネットワーク食い違いの結末: 新ノード起動時、ChainSpec の genesis root を「正しい root」として使う → 実ネットワークのノードが違う root を持つ → block 1 をネットワークから受信 → 自分の post-state root と食い違う → block 1 を invalid と判定 → ネットワークから孤立。
• L1 chainspec と L2 chainspec の追加 4 項目の存在理由: L2 は親 chain（L1）にアンカーされる → ① L1 chain ID（どの L1）+ ② L1 block oracle（L1 状態へのアクセス）+ ③ Sequencer address（sequencer 認証）+ ④ Withdrawal config（cross-layer 時間遅延）。L1 自体はアンカー先がない → 不要。

合格基準

• 6 カテゴリを即答できる。
• Hardfork enum を音読 → activation table が読める。
• Precompile activation が ChainSpec に住む理由を説明できる。
• Genesis state root の重要性を言える。
• L2 chainspec の追加 4 項目を即答できる。

まとめ（3行）

• ChainSpec = 6 カテゴリ（Chain ID / Hardfork activation / Base fee / Genesis / Precompile schedule / レガシー）、すべて consensus-critical。
• Hardfork enum はプロトコル史、activation table は「fork F が block H、timestamp T でアクティブか」を答える関数。
• L2 chainspec は L1 chain ID / L1 block oracle / Sequencer / Withdrawal の 4 項目を追加 — L1 は自分でアンカーされないので不要。