ブロックチェーンと仮想通貨は金融業界に革命をもたらす可能性を秘めているが、一般市場への普及には大幅なスケーラビリティの向上が不可欠だ。例えば、ビットコインネットワークは1秒あたり約5件のトランザクションを処理するのに対し、Visaは1秒あたり約1,700件のトランザクションを処理できる。一方、イーサリアムはネットワークの混雑によりガス料金が急激に高騰する傾向がある。
スケーラビリティを向上させる方法は数多くあります。例えば、ブロックチェーンレベル（レイヤー1）では、トランザクション処理の効率化を図るため、プルーフ・オブ・ワークからプルーフ・オブ・ステークへと移行するネットワークもあります。一方、レイヤー2ソリューションは、既存のブロックチェーンの上または隣接上に構築され、堅牢なコア部分を変更することなく処理効率を向上させます。
レイヤー1ブロックチェーンとレイヤー2ブロックチェーンの違い、そしてそれが仮想通貨トレーダーや投資家にとって何を意味するのかを見ていきましょう。
ブロックチェーンのレイヤーは、スケーラビリティを向上させ、最終的には中央集権型ネットワークと競争するために不可欠である。
レイヤー 1 ブロックチェーンとは何ですか?
レイヤー1ブロックチェーンとは、ビットコイン、イーサリアム、ライトコインなどのプライマリブロックチェーンを指します。
これらのネットワークは、スケーラビリティを向上させるために、時に根本的な変更を加えることがあります。例えば、イーサリアム2.0は、従来のプルーフ・オブ・ワーク（PoW）アルゴリズムではなく、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）コンセンサスアルゴリズムを採用しています。PoSシステムでは、マイナーが暗号問題を解くのではなく、個人が担保をステーキングすることでトランザクションを検証します。
もう一つ注目すべき基盤となる変化は、シャーディング、つまりブロックチェーンを複数の独立した断片に分割し、すべてのノードがネットワーク全体を維持する必要がないようにすることです。シャーディングはトランザクションを並列処理することで、トランザクションのスループットを大幅に向上させる可能性があります。イーサリアム2.0、テゾス、その他のブロックチェーンは、この概念を積極的に検討しています。
これらの変更はパフォーマンスを大幅に向上させる可能性がある一方で、リスクも増大させます。例えば、イーサリアムは2016年に大規模なハッキング被害に遭い、3.6万トークンが失われました。この象徴的な仮想通貨は最終的に問題を解決するためにハードフォークを実施し、イーサリアムクラシックが誕生しましたが、当時は大きな損失を被りました。
レイヤー 2 ブロックチェーンとは何ですか?
レイヤー2ブロックチェーンとは、基盤となるブロックチェーン上、またはその近傍で動作する技術を指します。
これらのネットワークは、効率性を向上させるために、レイヤー1ブロックチェーンのトランザクション処理負荷の一部を引き受けます。スマートコントラクトやセキュリティプロトコルといったレイヤー1の機能を使用しながらも、トランザクション処理の制限を受けないため、スループットを最大2,000～4,000トランザクション/秒まで向上させることができ、暗号通貨を多くの集中型ネットワークと同等のレベルに引き上げます。
レベル2ブロックチェーンにはいくつかの種類があります。
- ネストされたブロックチェーンネストされたブロックチェーンは、別のブロックチェーンの上に構築されます。プライマリブロックチェーンは、親子関係を通じてセカンダリブロックチェーンに処理を委任します。処理が完了すると、子ブロックチェーンは結果を親ブロックチェーンに返送します。
- 州チャンネルステートチャネルは、ブロックチェーンとオフチェーンチャネル間の双方向通信を可能にします。レイヤー2ネットワークはレイヤー1ネットワークから隔離されており、最終状態のみをプライマリブロックチェーンに送信します。
- サイドチェーンサイドチェーンは、速度を最適化した独立したコンセンサス機構を使用する、ブロックチェーンに類似したソリューションです。ステートチャネルとは異なり、サイドチェーンのトランザクションは非公開ではなく、セキュリティ侵害が発生してもメインチェーンには影響しません。
- ロールアップ： ロールアップとは、トランザクションデータをプライマリブロックチェーンに保存しつつ、トランザクション処理をサイドチェーンに移行するスマートコントラクトのことです。新しいバッチが公開されると、スマートコントラクトはトランザクションが一致することを保証します。
これらのアプローチにはそれぞれ微妙な違いがあります。例えば、ロールアップにはZKロールアップとオプティミスティックロールアップという2種類があり、それぞれ長所と短所が異なります。ZKロールアップははるかに安価で高速ですが、初期設定には集中管理が必要です。一方、オプティミスティックロールアップはチューリング完全ですが、ZKロールアップよりもスループットが遅くなります。
レイヤー2ブロックチェーンの例
多くのレイヤー2ブロックチェーンは、ビットコイン、イーサリアム、その他のレイヤー1ブロックチェーンのスケーラビリティ向上を目指しています。ライトニングネットワークとイーサリアムプラズマは、それぞれビットコインとイーサリアムが推奨する主要なアプローチですが、速度やセキュリティなど、優先順位の異なる組織によって他のソリューションが採用されています。
雷ネットワーク
ライトニングネットワークは、ビットコインのブロックチェーン上で動作し、速度と拡張性を向上させます。最初のビットコイン支払いを確定した後、ネットワークは2人のユーザーがビットコインのブロックチェーン外で、はるかに低いコストで効率的に取引できるようにします。そして、準備が整ったらチャネルを閉じ、ビットコインのブロックチェーンに単一のトランザクションが記録されます。
イーサリアムプラズマ
Ethereum Plasmaは、スマートコントラクトとマークルツリーを用いて無制限の子チェーンを生成するネイティブサイドチェーンです。各子チェーンは、独自のコンセンサス機構とビジネスロジックを備えた、Ethereumのほぼ完全な複製です。Plasmaはトランザクションデータと計算処理を子チェーン内に保持し、定期的に状態データをメインネットに送信します。
ポリゴン
Polygon Networkは、イーサリアムブロックチェーンに隣接して動作するサイドチェーンであり、他のレイヤー2ソリューションと互換性があります。コミットチェーンを使用することで、ネットワークは独自の検証（他のレイヤー2ソリューション上のトランザクションも含む）を用いてトランザクションのバッチをまとめてから、イーサリアムブロックチェーンにデータを返します。
楽観
Optimismは、DApps向けのオフチェーンソリューションです。Optimismは、イーサリアム上で計算やデータ処理を行うのではなく、すべてのトランザクションデータをオンチェーンに置き、計算処理をオフチェーンで実行することで、イーサリアムのスループットを向上させ、トランザクション手数料を削減します。これまでに600万件以上のトランザクションを処理し、3億3500万ドル以上のガス料金を節約しました。
ボトムライン
ブロックチェーンは金融サービスをはじめとする様々な用途でますます普及が進んでいるが、スケーラビリティは依然として大きな課題となっている。多くのブロックチェーンがスケーラビリティ向上のための変更を加えている一方で、レベル2ブロックチェーンは既存のブロックチェーンの上または隣接して動作することで、そのプロセスを短縮し、コスト削減と効率向上への道を開く。
レイヤー2のエコシステムは依然として非常に細分化されていますが、特定のソリューションに対するコンセンサスは徐々に高まっています。時間が経つにつれて、優れたソリューションが勝者として台頭し、ニッチなソリューションは市場の特定のサブセットに対応するようになるでしょう。しかし、全体的な結果として、手数料の削減と取引速度の向上という、誰にとってもメリットのある状況が実現するはずです。
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