Layer 2ブロックチェーン

Layer 2ブロックチェーンとは？

Layer 2ブロックチェーンは、速度、コスト、スケーラビリティの向上を目的として、基盤となるLayer 1ブロックチェーン上に構築された独立したブロックチェーン、またはブロックチェーンに類似した実行ネットワークです。

暗号資産分野では、Layer 1が決済の基盤となり、Layer 2はユーザーのアクティビティをより効率的に処理するスケーリングレイヤーです。

EthereumのLayer 2ガイドでは、Layer 2をEthereumを拡張し、Ethereumのセキュリティ保証を継承する独立したブロックチェーンと定義しています。

Layer 2ブロックチェーンは、トランザクションの処理、スマートコントラクトの実行、アカウント状態の保存、ガス代の徴収、分散型アプリケーションのサポートが可能です。

重要な違いは、決済、検証、データの送信、または異議申し立ての解決のために、基盤ブロックチェーンと接続する点です。

このため、Layer 2ブロックチェーンはDeFi、NFT、決済、ゲーム、ソーシャルアプリ、ウォレット、その他の取引量の多い暗号資産の用途において重要です。

簡単に言えば、Layer 2ブロックチェーンは、より深いブロックチェーン基盤に依存しながら、より高速かつ低コストで利用できる暗号資産ネットワークです。

Layer 2ブロックチェーンが存在する理由

Layer 2ブロックチェーンが存在するのは、基盤ブロックチェーンのブロックスペースに限りがあるためです。

多くのユーザーが同時にトランザクションを送信しようとすると、手数料が上昇し、承認を得るのが不便になる場合があります。

Ethereumのスケーリングに関するドキュメントでは、分散化やセキュリティを損なわずに、トランザクションの速度と処理能力を高めることがスケーリングの目的と説明されています。

Layer 2ブロックチェーンは、実行処理の多くを基盤チェーンの外部に移すことで、この課題に対応します。

すべてのスワップ、送金、ミント、報酬請求、ゲーム内アクションを基盤レイヤーで直接決済する代わりに、Layer 2がより効率的な環境で処理します。

これにより、ユーザーのコストを抑え、基盤チェーンの混雑を軽減できる可能性があります。

Layer 2ブロックチェーンは、暗号資産ネットワークを日常的なユーザーにとって実用的なものにする主な手段の一つです。

ブロックチェーンと呼ばれる理由

Layer 2ブロックチェーンは通常、ブロック、トランザクション、アカウント、状態、バリデーターまたは運営者、ガスのルール、スマートコントラクト、ネットワークインフラを備えているため、ブロックチェーンと呼ばれます。

ユーザーはウォレットにネットワークを追加し、トランザクションを送信し、dAppを利用し、ブロックチェーンエクスプローラーでアクティビティを確認できます。

開発者はスマートコントラクトをデプロイし、ユーザー向けのアプリケーションを構築できます。

Layer 2には、独自のチェーンID、RPCエンドポイント、ブリッジコントラクト、シーケンサー、手数料市場、エコシステムツールが備わっている場合があります。

ただし、通常のLayer 1ブロックチェーンと同じように完全に独立しているわけではありません。

そのセキュリティや決済経路は、基盤チェーンとの接続方法によって異なります。

そのため、ユーザーはLayer 2だけでなく、それを支えるLayer 1についても調べる必要があります。

Layer 1とLayer 2ブロックチェーンの違い

Layer 1ブロックチェーンは、主要なコンセンサスと最終決済が行われる基盤ネットワークです。

Layer 2ブロックチェーンは、その基盤ネットワーク上に構築され、アクティビティをより効率的に処理します。

Layer 1はセキュリティ、分散化、決済を重視します。

Layer 2は、より高速な実行、低い手数料、優れたユーザー体験を重視します。

Layer 1のトランザクションは基盤ネットワークによって直接処理されます。

Layer 2のトランザクションはまずLayer 2で処理され、その後、証明、データ、コミットメント、またはブリッジメッセージを通じてLayer 1と接続されます。

この階層型の設計により、すべてのユーザーアクションを基盤チェーンで直接処理することなく、暗号資産システムをスケーリングできます。

Layer 2ブロックチェーンとロールアップ

多くのスマートコントラクトエコシステムでは、ロールアップが最も一般的なタイプのLayer 2ブロックチェーンです。

ロールアップは基盤チェーンの外部で多数のトランザクションを処理し、その後、トランザクションデータ、状態コミットメント、または証明を基盤チェーンに送信します。

L2BEATのリスクフレームワークでは、ロールアップは状態コミットメントを定期的にEthereumに送信し、有効性証明または不正証明でそれらのコミットメントを検証すると説明されています。

この点で、ロールアップは一般的な独立型ブロックチェーンとは異なります。

ロールアップは独自の実行環境を持ちますが、セキュリティと決済の重要な基盤として、引き続き基盤チェーンを利用します。

ロールアップは、トークンの送金、スマートコントラクト、NFT、DeFiプロトコル、ゲーム、その他のアプリケーションをサポートできます。

主なロールアップの種類は、オプティミスティックロールアップとゼロ知識ロールアップの2つです。

オプティミスティック型Layer 2ブロックチェーン

オプティミスティック型Layer 2ブロックチェーンは、誰かが異議を申し立てない限り、トランザクションのバッチは有効であると想定します。

Ethereumのオプティミスティックロールアップに関するドキュメントでは、オプティミスティックロールアップは基盤となるEthereumチェーンの計算負荷を軽減するため、オフチェーンでトランザクションを処理すると説明されています。

送信された結果が誤っている場合、異議申し立て期間中に不正証明を使って異議を申し立てられます。

この設計は、幅広いスマートコントラクトとの互換性や手数料の低減につながる可能性があります。

主な欠点は、ユーザーが異議申し立て期間の終了を待つ場合、基盤レイヤーへの出金に時間がかかる可能性があることです。

オプティミスティック型Layer 2ブロックチェーンは、汎用dApp、DeFi、NFT、日常的なウォレット取引に役立ちます。

オプティミスティックロールアップに多額の残高を移す前に、出金にかかる時間を理解しておきましょう。

ゼロ知識型Layer 2ブロックチェーン

ゼロ知識型Layer 2ブロックチェーンは、暗号学的な有効性証明を使って、トランザクションが正しく処理されたことを証明します。

EthereumのZKロールアップに関するドキュメントでは、ZKロールアップは計算と状態の保存をオフチェーンに移しながら、有効性証明をオンチェーンに公開すると説明されています。

有効性証明により、基盤チェーンはすべてのトランザクションを再実行することなく、多数のトランザクションが正しいことを検証できます。

設計によっては、ファイナリティの迅速化や出金経路の短縮が可能になります。

主な欠点は技術的な複雑さです。証明システムの構築、監査、運用は難しい場合があります。

ゼロ知識型Layer 2ブロックチェーンは、決済、ID、高頻度アプリケーション、プライベート計算の研究、スケーラブルなスマートコントラクトにおいて重要です。

ZKベースのネットワークを利用する前に、監査、アップグレード権限、ブリッジの設計、データの可用性を確認する必要があります。

データの可用性

データの可用性とは、Layer 2ブロックチェーンの検証や再構築に必要なトランザクションデータを、ユーザーが必要なときに利用できることです。

これはLayer 2システムにおける最も重要なセキュリティ上の論点の一つです。

必要なデータが利用できなくなると、ユーザーは残高の証明、無効な状態の検出、安全な退出が難しくなる可能性があります。

Layer 2ブロックチェーンの中には基盤チェーンにデータを送信するものがある一方、外部のデータ可用性ネットワーク、委員会、またはハイブリッド方式を利用するものもあります。

基盤チェーンへのデータ送信量を増やすと信頼前提を改善できる一方、コストが高くなる可能性があります。

より安価な外部データ可用性を利用すると手数料を下げられますが、新たな信頼前提が加わる場合があります。

Layer 2ブロックチェーンが基盤チェーンと同じ安全性を備えていると想定する前に、データ可用性モデルを理解しましょう。

EIP-4844とLayer 2ブロックチェーンの手数料

EIP-4844では、ロールアップによるデータ送信を効率化するため、Blobを含むトランザクションが導入されました。

公式のEIP-4844仕様では、EVMの実行からはアクセスできないものの、そのコミットメントにはアクセスできる大量のデータを含むトランザクション形式が説明されています。

ロールアップにはデータの公開が必要であり、データ送信はLayer 2のコストの大きな部分を占めることが多いため、これは重要です。

Blobトランザクションは、従来の方法と比べてロールアップデータの送信コストを削減できる可能性があります。

データコストが下がれば、ユーザーはLayer 2ブロックチェーンのトランザクションをより安価に利用できる可能性があります。

ただし、Layer 2のトランザクションが常に無料とは限りません。

ユーザーには、実行手数料、シーケンサー手数料、ブリッジ手数料、出金手数料、データ関連手数料が発生する場合があります。

シーケンサー

シーケンサーは、多くのLayer 2ブロックチェーンでトランザクションを受け取り、順序付けるシステムです。

シーケンサーは多くの場合、Layer 2が基盤チェーンにデータや証明を送信する前に、ユーザーへ迅速な確認を提供します。

このため、すべてのアクションが基盤レイヤーで直接決済されるのを待つよりも、ネットワークを速くスムーズに感じられます。

中央集権型のシーケンサーは効率的ですが、ダウンタイム、検閲、トランザクション順序に関する懸念を生む可能性があります。

分散型シーケンサーは単一の主体による管理を減らせますが、調整が難しくなる場合があります。

シーケンサーの設計は、ユーザー体験、MEVリスク、公平性、トランザクションの取り込み、信頼性に影響します。

Layer 2のシーケンサーが停止した場合やトランザクションの取り込みを拒否した場合にどうなるか、確認しておきましょう。

ブリッジ

ブリッジを使うと、Layer 1ブロックチェーンとLayer 2ブロックチェーンの間で資産を移動できます。

カノニカルブリッジは通常、Layer 2プロトコルに接続された公式ブリッジです。

サードパーティの流動性ブリッジは送金を高速化できる場合がありますが、追加のスマートコントラクトリスク、流動性リスク、カウンターパーティリスクを伴う可能性があります。

Ethereumのブリッジに関するドキュメントでは、ブリッジはブロックチェーン間で資産や情報を移動させる仕組みと説明されています。

ブリッジはLayer 2の利用において、特に大きなリスク領域の一つです。

資金を移動する前に、公式ブリッジのリンク、コントラクトアドレス、対応資産、出金時間、手数料を確認しましょう。

安全性の高いLayer 2ブロックチェーンでも、偽のブリッジや安全でないブリッジを利用するとリスクが生じます。

Layer 2ブロックチェーンとスマートコントラクト

多くのLayer 2ブロックチェーンはスマートコントラクトに対応しています。

これにより、開発者はDeFiアプリ、NFTプロジェクト、ゲーム、ウォレット、マーケットプレイス、ガバナンスシステム、決済ツールを構築できます。

既存のスマートコントラクトツールと高い互換性を持つLayer 2システムもあれば、異なる仮想マシンや証明システムを使うものもあります。

互換性は、開発者の利便性、ウォレットの対応状況、監査、アプリの移行に影響するため重要です。

開発者向けツールが充実したLayer 2ブロックチェーンは、より多くのアプリケーションや流動性を集める可能性があります。

ただし、アプリケーションが増えれば、ユーザーが直面するスマートコントラクトリスクも増加します。

ユーザーは基盤となるLayer 2ネットワークだけでなく、利用するdAppも評価する必要があります。

Layer 2ブロックチェーンのメリット

1つ目のメリットは、トランザクションコストの低さです。

2つ目は、日常的な暗号資産の利用における承認の迅速化です。

3つ目は、DeFi、NFT、決済、ゲーム、ソーシャルアプリのスケーラビリティ向上です。

4つ目は、基盤ブロックチェーンの混雑緩和です。

5つ目は、残高の少ないユーザーも利用しやすくなることです。

6つ目は、取引量の多いアプリケーションを必要とする開発者にとって、より適した環境となることです。

こうしたメリットから、Layer 2ブロックチェーンは暗号資産を大規模に使いやすくするうえで欠かせない存在となっています。

Layer 2ブロックチェーンのリスク

1つ目は、レイヤー間で資産を移動する際のブリッジリスクです。

2つ目は、トランザクションの順序付けが単一の運営者または少数のグループに依存する場合のシーケンサーリスクです。

3つ目は、ユーザーがチェーンの検証に必要なデータへアクセスできない場合のデータ可用性リスクです。

4つ目は、少数の管理者グループが重要なコントラクトを迅速に変更できる場合のアップグレードリスクです。

5つ目は、同じ資産が複数のネットワークに存在することによる流動性の分断です。

6つ目は、ネットワーク、ブリッジ、ガストークン、出金経路を選択する際のユーザーの混乱です。

Layer 2ブロックチェーンは手数料を抑えられますが、暗号資産に関するあらゆるリスクを取り除くものではありません。

Layer 2ブロックチェーンの評価方法

まず、Layer 2が決済またはセキュリティに利用するLayer 1ブロックチェーンを確認します。

そのLayer 2がオプティミスティックロールアップ、ZKロールアップ、Validium、サイドチェーン、アプリチェーン、その他の設計のいずれに該当するか確認しましょう。

公式ブリッジ、出金手順、データ可用性モデル、シーケンサーの構成、証明システム、アップグレード権限を確認します。

監査、公開ドキュメント、オープンソースコード、モニタリングダッシュボード、バグ報奨金、インシデント履歴を確認しましょう。

ネットワークが十分なウォレット対応、ブロックチェーンエクスプローラー、流動性、dApp、開発者の活動を備えているか確認します。

まとまった資金を移す前に、少額のトランザクションでテストしましょう。

広告、偽のサポートメッセージ、転載されたソーシャルメディアのリンク、見知らぬブリッジページからウォレットを接続しないでください。

Layer 2ブロックチェーンに関するよくある誤解

よくある誤解の一つは、Layer 2ブロックチェーンは常にLayer 1と同じ安全性を備えているというものです。

実際には、セキュリティはブリッジコントラクト、データの可用性、証明システム、シーケンサー、アップグレード、緊急時の管理機能によって異なります。

もう一つの誤解は、手数料の安いネットワークはすべてLayer 2だというものです。

手数料の安いネットワークには、独立したセキュリティ前提を持つ別個のLayer 1ブロックチェーン、サイドチェーン、その他のシステムもあります。

3つ目の誤解は、Layer 2ブロックチェーンを使うとすべてのトランザクションが無料になるというものです。

Layer 2の手数料は通常低いものの、計算、データ、ブリッジ、決済に何らかの形でコストがかかります。

4つ目の誤解は、レイヤー間の資産移動は通常のウォレット送金と同じだというものです。

よくある質問

Layer 2ブロックチェーンとはどういう意味ですか？

Layer 2ブロックチェーンとは、トランザクションの速度、コスト、スケーラビリティを改善するため、Layer 1ブロックチェーン上に構築された独立したブロックチェーンまたは実行ネットワークです。

Layer 2ブロックチェーンは本物のブロックチェーンですか？

はい。多くのLayer 2ネットワークはブロック、トランザクション、アカウント、スマートコントラクト、ガス代、エクスプローラーを備えていますが、決済やセキュリティについては基盤チェーンにも依存します。

ユーザーがLayer 2ブロックチェーンを利用するのはなぜですか？

手数料の低さ、迅速な承認、DeFi、NFT、ゲーム、決済、その他の日常的な暗号資産利用の実用性を求めて利用します。

Layer 1とLayer 2の違いは何ですか？

Layer 1は基盤となる決済ブロックチェーンであり、Layer 2はアクティビティをより効率的に処理するためにその上に構築されます。

ロールアップはLayer 2ブロックチェーンですか？

はい。ロールアップはLayer 2ブロックチェーンの主要な種類であり、基盤チェーンの外部でトランザクションを処理し、データ、コミットメント、または証明を基盤チェーンに送信します。

オプティミスティック型Layer 2ブロックチェーンとは何ですか？

不正証明を使った異議申し立てがない限り、トランザクションのバッチは有効であると想定するLayer 2システムです。

ZK型Layer 2ブロックチェーンとは何ですか？

有効性証明を使い、オフチェーンでのトランザクション処理が正しかったことを示すLayer 2システムです。

Layer 2ブロックチェーンは安全ですか？

適切に設計されていれば安全性を確保できる可能性がありますが、ユーザーはブリッジリスク、シーケンサーリスク、データの可用性、証明システム、アップグレード権限を引き続き確認する必要があります。

Layer 2ブロックチェーンにはガス代がかかりますか？

はい。多くのLayer 2ブロックチェーンではガス代がかかりますが、基盤レイヤーの手数料より低いことがよくあります。

Layer 2ブロックチェーンを利用する前に確認すべきことは何ですか？

公式ブリッジ、決済経路、出金ルール、データの可用性、シーケンサーモデル、ガストークン、監査、ネットワーク名を確認しましょう。

まとめ

Layer 2ブロックチェーンは、基盤となるブロックチェーンの上に構築されたスケーリングネットワークであり、暗号資産のトランザクションをより高速かつ低コストで使いやすくします。

ユーザーはトランザクションを送信し、ガス代を支払い、スマートコントラクトを利用し、dAppを使い、エクスプローラーでアクティビティを確認できるため、通常のブロックチェーンのように利用できます。

重要な違いは、Layer 2ブロックチェーンが決済、検証、データ、異議申し立ての解決をより深い階層のLayer 1に依存する点です。

ロールアップは最も重要なLayer 2ブロックチェーンの設計であり、オプティミスティックロールアップとゼロ知識ロールアップは異なる方法で正しさを証明します。

Layer 2ブロックチェーンは、DeFi、NFT、決済、ゲーム、ソーシャルアプリ、その他の取引量の多い暗号資産の利用に役立ちます。

主なメリットは、手数料の低さ、迅速な承認、優れたスケーラビリティ、残高の少ないユーザーの利用しやすさです。

主なリスクは、ブリッジ、シーケンサー、データの可用性、アップグレード権限、流動性の分断、ネットワーク上でのユーザーの操作ミスです。

手数料が安いという理由だけでLayer 2を選ぶべきではありません。

決済方法、データの送信先、出金の仕組み、トランザクションの順序付けを行う主体、公式ブリッジを理解する必要があります。

暗号資産分野におけるLayer 2ブロックチェーンは、使いやすさを高める一方、慎重なセキュリティ評価が必要なスケーラブルな実行ネットワークと理解できます。