Optimistic Rollup（オプティミスティックロールアップ）

Optimistic Rollupとは？

Optimistic Rollupは、暗号資産のトランザクションを基盤となるブロックチェーンの外部で処理し、圧縮したトランザクションデータまたはコミットメントを基盤チェーンに送信してセキュリティを確保するLayer 2スケーリングシステムです。

EthereumエコシステムにおけるOptimistic Rollupは、決済レイヤーおよびデータ可用性レイヤーとしてEthereumを引き続き利用しながら、トランザクションコストを削減し、スループットを高めるように設計されています。

「Optimistic（楽観的）」という言葉は、異議申し立て期間中に誰かが異議を唱えない限り、ロールアップがトランザクションを有効とみなすことを意味します。

EthereumのOptimistic Rollupに関するドキュメントでは、Optimistic RollupはEthereumの外部でトランザクションを実行し、calldataまたはblobとしてトランザクションデータをEthereumに送信すると説明されています。

この仕組みにより、基盤レイヤーですべての計算を直接実行する必要がなくなります。

その代わり、ロールアップは複数のユーザートランザクションをまとめてバッチとして送信します。

その後、独立した参加者がバッチを検証し、ロールアップの状態遷移が正しいか確認できます。

無効な状態更新が見つかった場合、異議申し立て期間中に不正証明を提出できます。

不正証明が認められると、ロールアップのルールに基づいて無効な更新が却下され、不正を行った主体が罰せられる場合があります。

Optimistic Rollupは、すべてのトランザクションが高コストなLayer 1のブロックスペースを直接奪い合うことなく、ブロックチェーンがより多くのユーザー、アプリケーション、トランザクションを処理できるようにするため、重要です。

Optimistic Rollupの要点

• • Optimistic Rollupは、トランザクションをオフチェーンで実行し、データまたはコミットメントを基盤チェーンに送信するLayer 2スケーリングソリューションです。
  • 異議申し立てがない限りトランザクションバッチを有効とみなすため、「Optimistic」と呼ばれます。
  • 誤った状態更新に異議を唱えるため、不正証明が使用されます。
  • 異議申し立て期間により、独立した検証者がエラーを検出し、証明するための時間が確保されます。
  • 基盤レイヤーのコストを多数のトランザクションで分担することで、ユーザー手数料を削減できる場合があります。
  • 通常、トランザクションの順序付けとLayer 2ブロックの生成にはシーケンサーが利用されます。
  • 異議申し立て者が状態変化を再構築して検証できるよう、データ可用性に依存します。
  • 不正証明の異議申し立て期間があるため、Optimistic Rollupから基盤レイヤーへの出金が遅れる場合があります。
  • すべてのバッチを事前に暗号学的な有効性証明で証明するわけではないため、Optimistic RollupはValidity Rollupとは異なります。
  • ロールアップを利用する前に、シーケンサーリスク、ブリッジリスク、不正証明の成熟度、データ可用性、アップグレード権限、出金設計を評価する必要があります。

Optimistic Rollupの仕組み

Optimistic Rollupは、トランザクションの大部分を基盤ブロックチェーンから切り離して実行します。

ユーザーはすべての操作を直接Layer 1に送るのではなく、ロールアップにトランザクションを送信します。

シーケンサーまたはオペレーターがトランザクションを収集し、順序付けしてLayer 2ブロックにまとめます。

ロールアップは独自の実行環境でそれらのトランザクションを処理します。

その後、圧縮したトランザクションデータ、状態コミットメント、またはバッチ情報を基盤チェーンに送信します。

これにより、他の参加者が検証できるオンチェーン記録が作成されます。

通常の状況では、基盤チェーンがすべてのトランザクションを直ちに再実行することはありません。

誰かが異議を申し立てない限り、基盤チェーンはロールアップの状態更新を暫定的に受け入れます。

異議申し立て期間中に有効な申し立てがなければ、ロールアップのルールに基づいてバッチが承認されます。

この設計により、基盤チェーン上の計算を削減しながら、紛争を解決する手段を維持できます。

Optimistic Rollupが「Optimistic」と呼ばれる理由

Optimistic Rollupは、提出されたトランザクションバッチが誤りだと証明されない限り、正しいものとして扱うため「Optimistic」と呼ばれます。

これは、すべてのバッチを承認前に証明するシステムとは異なります。

通常の運用時にすべてのバッチについて重い証明を生成または検証する必要がないため、この楽観的な前提により効率が向上します。

その代わり、少なくとも1人の誠実な検証者が不正な状態更新に異議を申し立てられることが前提となります。

経済的な考え方としては、不正行為にリスクとコストを伴わせることを目指しています。

オペレーターが無効な状態更新を提出した場合、異議申し立て者が誤りを明らかにできます。

不正証明が認められれば、プロトコルに従って誤った更新を取り消すか、却下できます。

このセキュリティモデルは、検証、インセンティブ、データ可用性、異議申し立て権に基づいています。

大半の参加者が誠実に行動すれば、このモデルは効率的に機能します。

不正証明が存在しない、利用が制限されている、提出が遅れる、または誠実な参加者が使いにくい場合、リスクが高まります。

不正証明

不正証明とは、ロールアップの状態遷移が無効であることを示すために提出される証拠です。

Optimistic Rollupでは、バッチの有効性を事前に証明しないため、不正証明がセキュリティの中核を担います。

シーケンサーが誤った結果を送信した場合、検証者は計算のどこに誤りがあるかを示して異議を申し立てられます。

EthereumのOptimistic Rollupに関するドキュメントでは、異議申し立て期間中、誰でも不正証明を計算してロールアップトランザクションの結果に異議を唱えられると説明されています。

不正証明の提出には、争点となっているトランザクションの一部を再実行するか、インタラクティブな異議申し立てプロセスで具体的な誤りを特定することが必要になる場合があります。

目的は、基盤チェーンがロールアップの全トランザクションを常時再実行しなくても、オンチェーンで不正を証明できるようにすることです。

強固な不正証明システムは、オープンで信頼性が高く、誠実な参加者が実際に利用できるものである必要があります。

少数のグループしか不正証明を提出できない場合、ユーザーはそのグループが正しく行動することを信頼しなければなりません。

誰でも許可なく不正証明を提出できるシステムなら、分散型セキュリティに向けたより強固な基盤となります。

L2BEATのロールアップの成熟度フレームワークでは、許可不要の証明システムがロールアップの成熟度を示す重要な指標として扱われています。

異議申し立て期間

異議申し立て期間とは、提出されたロールアップのバッチに異議を申し立てられる時間枠です。

多くのOptimistic Rollup設計では、この期間は一般に数日程度です。

Ethereumのデータ可用性に関するドキュメントによると、Optimistic Rollupは圧縮されたトランザクションデータを送信し、独立した検証者がデータを確認できるよう、通常7日間の期間を設けます。

検証者がデータを取得し、トランザクションを再実行して無効な更新を検出し、不正証明を提出するには時間が必要なため、異議申し立て期間が設けられています。

この遅延が、Optimistic Rollupから基盤レイヤーへの出金に、他の一部システムより時間がかかる理由の一つです。

ロールアップ内ではすぐに確認が表示されることがありますが、Layer 1での最終的な出金決済には、異議申し立て期間が終了するまで待つ必要があります。

一部のアプリケーションや流動性プロバイダーは、流動性を先に提供して出金を早める場合がありますが、別途、信頼性と手数料に関する仕組みが加わります。

したがって、異議申し立て期間はセキュリティ機能であると同時に、ユーザー体験とのトレードオフでもあります。

異議申し立て期間が短ければ、ユーザーにとって使いやすく感じられる場合があります。

期間が長ければ、ネットワークが逼迫した場合や検閲が試みられた場合に、誠実な異議申し立て者が対応する時間を確保しやすくなります。

シーケンサー

シーケンサーとは、トランザクションの順序を決め、ロールアップのLayer 2ブロックを生成するシステムまたは主体です。

シーケンサーはLayer 1に直接送信するより速く安価に確認を提供できるため、通常、ほとんどのユーザートランザクションはシーケンサーに送られます。

シーケンサーはトランザクションを収集し、順序を決めてブロックを実行し、バッチデータを基盤チェーンに送信します。

OP Stackのロールアッププロトコルの概要では、シーケンサーはトランザクションの確認を提供し、Layer 2ブロックを構築・実行して、ユーザートランザクションをLayer 1に送信する主体として説明されています。

シーケンサーは処理速度と使いやすさを向上させる可能性があります。

一方、単一の主体がトランザクションの順序を管理する場合、中央集権化のリスクが生じる可能性があります。

中央集権型のシーケンサーは、停止したり、トランザクションを遅らせたり、特定のユーザーを検閲したり、順序付け上の優位性を生み出したりする可能性があります。

一部のロールアップには、シーケンサーがサービスを拒否した場合に、ユーザーがLayer 1経由でトランザクションを送信できる強制取り込み経路が用意されています。

こうしたセーフティパスは、シーケンサーがユーザーの出金や操作を恒久的に妨げるリスクを低減するため重要です。

シーケンサーの分散化は、ロールアップ開発における重要な課題であり続けています。

データ可用性

データ可用性とは、ロールアップの状態を検証するために必要なトランザクションデータを、独立した参加者が利用できることを意味します。

データ可用性がなければ、異議申し立て者は状態変化を再構築できず、信頼性のある不正証明を提出できません。

そのため、データ可用性はOptimistic Rollupのセキュリティにおける最も重要な要素の一つです。

Ethereumのデータ可用性に関するドキュメントでは、ロールアップのオペレーターがトランザクションデータを公開しなければ、Ethereumに誤ったデータを送信できてしまう可能性があると説明されています。

Optimistic Rollupはcalldataとしてデータを送信するか、EIP-4844以降はblobを利用できます。

calldataはオンチェーンに永続的に保存されますが、コストが高くなる場合があります。

blobデータはロールアップにとってより安価ですが、Ethereumの現在のデータ可用性設計では永続保存されません。

同じEthereumのドキュメントでは、blobデータは一定期間利用可能で、その後EthereumのLayer 1から削除されると説明されています。

そのため、ロールアップと検証者は、データ可用期間内にblobデータを取得して利用する必要があります。

不正証明が機能するかどうかに直接影響するため、データ可用性は見過ごしてよい要素ではありません。

EIP-4844とblob

EIP-4844により、blobを含むトランザクションがEthereumに導入されました。

EIP-4844の仕様書では、Ethereum Virtual Machineからコミットメントにアクセスできる大量のデータを含む新しいトランザクション形式として説明されています。

ロールアップにとってblobは、従来のcalldataよりも安価なデータ領域を提供するため、多くのロールアップデータの用途で重要です。

これによりロールアップの運用コストを削減し、ユーザー手数料を引き下げられる可能性があります。

ただし、blobは永続的な履歴保存ではなく、データ可用性を目的として設計されています。

異議申し立て期間中に検証者がblobデータへ速やかにアクセスする必要があるため、この違いは重要です。

確認または別の場所へのアーカイブが行われる前にデータが消失すると、後から参加する人がEthereumだけを使ってロールアップの履歴を再構築できなくなる可能性があります。

そのため、ロールアップにはblobの取得、インデックス作成、アーカイブ、検証を適切に行うシステムが必要です。

EIP-4844によってロールアップの経済性は向上しましたが、データのライフサイクル計画もより重要になりました。

手数料が低くなるのはデータモデルが異なるためであり、セキュリティ要件がなくなるためではないことを理解する必要があります。

Optimistic RollupとLayer 1の比較

Layer 1ブロックチェーンは、自らの基盤ネットワーク上でトランザクションを直接実行し、決済します。

Optimistic RollupはLayer 2でトランザクションを実行し、決済、データ可用性、異議申し立ての解決にはLayer 1を利用します。

そのため、基盤レイヤーの重要なセキュリティ保証に依存しながら、ロールアップはより低コストでトランザクションを処理できます。

その代わり、ユーザーは1つではなく2つのレイヤーについて理解する必要があります。

ロールアップの実行ルールを理解する必要があります。

Layer 1とLayer 2をつなぐブリッジについて理解する必要があります。

出金プロセスを理解する必要があります。

ロールアップ内での迅速な確認と、Layer 1での最終決済の違いを理解する必要があります。

Layer 1のトランザクションはコストが高い場合がありますが、決済に関する前提はより単純です。

Optimistic Rollupのトランザクションはコストが低くなる場合がありますが、シーケンサーの動作、不正証明の成熟度、ブリッジの管理など、ロールアップ固有のリスクが生じます。

Optimistic RollupとValidity Rollupの比較

Optimistic Rollupは、異議が申し立てられない限り、トランザクションを有効とみなします。

Validity Rollupは、決済前または決済中に状態遷移を証明するため、暗号学的な有効性証明を使用します。

これが2つのモデルの主な違いです。

Optimistic Rollupは、すべての実行ステップを事前に証明する必要がないため、既存のスマートコントラクト環境との互換性を確保しやすい場合があります。

Validity Rollupは同じような不正証明の異議申し立て期間を必要としないため、より迅速なファイナリティを提供できる可能性があります。

ただし、有効性証明は複雑で、生成に多くの計算を要する場合があります。

どちらのモデルも、トランザクションをまとめて処理することでLayer 1の負荷を軽減できます。

ユーザーが状態を再構築して安全に退出できるようにするには、どちらのモデルにもデータ可用性が必要です。

ロールアップと呼ばれているだけで、自動的に安全になるわけではありません。

ユーザーは実際の証明システム、データ可用性の設計、ガバナンス管理、ブリッジのセキュリティを評価する必要があります。

Optimistic Rollupとサイドチェーンの比較

サイドチェーンは独立したブロックチェーンであり、通常、独自のバリデーターセットとセキュリティ上の前提を持ちます。

Optimistic Rollupは、トランザクションデータまたはコミットメントを基盤チェーンに送信し、そこで異議を解決することで、基盤チェーンの重要なセキュリティ特性を継承するように設計されています。

EthereumのOptimistic Rollupに関するドキュメントでは、Optimistic Rollupはトランザクションの結果をオンチェーンで公開することでMainnetからセキュリティを得ると説明されています。

このため、サイドチェーンとは信頼モデルが異なります。

サイドチェーンはより高速または低コストになる場合がありますが、ユーザーはサイドチェーン独自のバリデーターのセキュリティに依存します。

Optimistic Rollupは、決済と検証をより直接的に基盤レイヤーに依存することを目指しています。

ただし、すべてのロールアップが同等のセキュリティを持つわけではありません。

アップグレードキー、許可型の証明システム、中央集権型シーケンサー、緊急時の評議会を備えるロールアップもあります。

「ロールアップ」という名称は設計上のカテゴリーを示すものであり、完全な保証ではありません。

資金をブリッジする前に、実際のセキュリティモデルを確認してください。

入金と出金

Optimistic Rollupへの入金では通常、基盤チェーンからブリッジコントラクトに資産を移し、Layer 2で利用可能な残高を受け取ります。

基盤チェーン上のトランザクションによってロールアップが認識できる明確な記録が作成されるため、入金経路は比較的直接的です。

Layer 2からLayer 1への出金は、通常より複雑です。

ユーザーはロールアップ上で出金を開始し、Layer 1で資金が解放されるまで異議申し立て期間を待つ必要がある場合があります。

この遅延により、異議申し立て者が無効な状態更新を検出する時間を確保し、システムを保護します。

一部のサードパーティ流動性サービスは、ユーザーに先に資金を支払い、その後で公式の出金を請求することで、より迅速な退出を提供する場合があります。

こうしたサービスは利便性を高めることがありますが、手数料、流動性の制限、取引相手に関する前提が新たに加わる可能性があります。

ネイティブの出金経路を利用しているのか、流動性を利用した退出経路を利用しているのかを確認してください。

ネイティブの経路は通常より時間がかかりますが、ロールアップの中核的なセキュリティ設計に近い方法です。

流動性を利用した経路は迅速な場合がありますが、追加のインフラに依存します。

ブリッジとOptimistic Rollup

ブリッジは、Layer 1とLayer 2間で資産やメッセージをつなぎます。

Optimistic Rollupでは、ブリッジが入金、出金、レイヤー間の残高管理を担うため、重要な役割を果たします。

資金をブリッジするユーザーは、ブリッジコントラクトとロールアップのルールが所有権を正しく管理することを信頼しています。

ロールアップの概念自体が適切でも、ブリッジコントラクトに不具合があればユーザーが資金を失う可能性があります。

アップグレード権限が過度に中央集権化されている場合、管理者が重要なブリッジの動作を変更できる可能性があります。

不正証明が稼働していない、または許可制の場合、出金の安全性が信頼された主体に依存することがあります。

ブリッジリスクは、ロールアップユーザーにとって実務上特に大きなリスクの一つです。

ブリッジが公式のものか、監査済みか、監視されているか、明確なセキュリティ手順のもとで管理されているかを確認してください。

ブリッジする前に、正しいネットワークとトークンコントラクトも確認してください。

ロールアップブリッジは重要なインフラであり、単なる送金ボタンではありません。

Optimistic Rollupの手数料

Optimistic Rollupの手数料には通常、Layer 2の実行コストとLayer 1へのデータ送信コストが含まれます。

Layer 2の実行コストは、ロールアップ内で行われる処理にかかる費用です。

Layer 1へのデータ送信コストは、トランザクションデータまたはコミットメントを基盤チェーンに公開する費用です。

複数のトランザクションがまとめて処理されるため、各ユーザーが負担する基盤レイヤーのコストはその一部だけで済む場合があります。

これが、同じ操作をLayer 1で直接行うより、ロールアップ上のトランザクションが低コストになる理由の一つです。

EthereumのOptimistic Rollupに関するドキュメントでは、ロールアップのオペレーターが多くのオフチェーントランザクションをまとめてからEthereumに送信し、固定費用を多数のユーザーで分担すると説明されています。

EIP-4844以降のblobデータにより、ロールアップのデータ送信コストがさらに削減される可能性があります。

ただし、Layer 1のデータ領域が高価な場合、ロールアップの需要が高い場合、またはアプリケーションの計算量が多い場合には、手数料が上昇することがあります。

ロールアップの手数料が常に低いと考えるべきではありません。

トランザクションを確定する前に、現在の手数料見積もりを確認してください。

Optimistic Rollupのファイナリティ

Optimistic Rollupのファイナリティには複数の段階があります。

シーケンサーはロールアップ内でユーザーに迅速な確認を返す場合があります。

その後、バッチがLayer 1に送信されることがあります。

さらに、ロールアップの異議申し立てルール上で最終的に承認されるには、バッチが異議申し立て期間を経る必要がある場合があります。

つまり、ロールアップ内でトランザクションが完了したように見えても、より確実なLayer 1での決済ファイナリティにはまだ達していないことがあります。

少額の日常的な操作では、シーケンサーによる迅速な確認で十分と考えるユーザーもいます。

高額の出金、強制決済、機関投資家による送金、財務資金の移動では、Layer 1の決済状況をより重視する場合があります。

確認の定義はアプリケーションによって異なる場合があります。

ウォレットにトランザクションが成功と表示されても、ブリッジ経由の出金が完了できるとは限りません。

自身の操作にとってどの段階のファイナリティが重要なのかを理解してください。

Optimistic Rollup上のスマートコントラクト

多くのOptimistic Rollupは、スマートコントラクトをサポートするように設計されています。

これにより、分散型アプリケーションをLayer 2上で低い手数料と迅速な操作で実行できます。

開発者は、取引アプリ、レンディングプロトコル、ゲーム、NFTアプリケーション、決済システム、DAOツールをロールアップ上に展開できます。

Ethereum Virtual Machineと互換性のあるロールアップなら、開発者は既存のツールやコントラクトの設計パターンを再利用しやすくなります。

ただし、Layer 2への展開にもリスクが伴います。

メッセージ送信、ブリッジ、シーケンサーによる順序付けが関わる場合、スマートコントラクトの動作が異なることがあります。

オラクルは、正しいネットワーク向けに設定する必要があります。

強制決済ボットは、Layer 2のトランザクションルールとガスの動作を理解する必要があります。

ブリッジの遅延は、担保の移動や財務資金の運用に影響する場合があります。

開発者は、高価値のシステムを展開する前に、レイヤー間の前提条件を慎重にテストする必要があります。

Optimistic Rollup上のDeFi

手数料が低くなることで、取引、レンディング、借り入れ、流動性提供をより実用的に行えるため、Optimistic Rollupは分散型金融で広く利用されています。

基盤レイヤーの手数料が高いと、少額のトランザクションは採算が取れない場合があります。

ロールアップを利用すると、スワップ、担保の更新、流動性の移動、ポジション管理のコストを削減できます。

これにより、残高の少ないユーザーもDeFiを利用しやすくなる可能性があります。

ただし、Optimistic Rollup上のDeFiにはロールアップ固有のリスクが加わります。

レンディングプロトコルは、ロールアップの稼働状況、オラクルの更新、ブリッジの流動性、シーケンサーの動作に依存する場合があります。

取引プロトコルは、シーケンサーによる順序付けやMEVに関連する設計の影響を受ける場合があります。

Layer 1に担保を出金しようとするユーザーは、異議申し立て期間による遅延に直面する可能性があります。

手数料が低くても、市場リスク、スマートコントラクトリスク、ブリッジリスクがなくなるわけではありません。

DeFiユーザーは、利用するアプリケーションだけでなく、その基盤となるロールアップも評価する必要があります。

Optimistic Rollup上のNFTとゲーム

Optimistic Rollupは、トランザクションコストを削減することで、NFTやブロックチェーンゲームをサポートできます。

ミント、送付、取引、アップグレード、ゲーム内資産とのやり取りは、Layer 1よりLayer 2のほうが低コストになる場合があります。

NFTやゲームのアプリケーションでは、小規模なトランザクションが多く発生することがあるため、これは重要です。

ロールアップによって、こうした操作が日常的なユーザーにとってより実用的になる場合があります。

ただし、資産が実際にどこに存在するのかを理解する必要があります。

ロールアップ上のNFTを別の環境に移すには、ブリッジの対応やレイヤー間のメッセージ送信が必要になる場合があります。

ゲームのロジックは、ロールアップの稼働状況やシーケンサーの可用性に依存する可能性があります。

マーケットプレイスの流動性が複数のネットワークに分散する場合があります。

メタデータやスマートコントラクトの権限も重要です。

トランザクションが低コストだからといって、NFTやゲームが自動的に安全になるわけではありません。

シーケンサーによる検閲リスク

シーケンサーによる検閲リスクとは、シーケンサーが特定のトランザクションを遅らせたり、無視したり、拒否したりするリスクです。

技術的な障害、方針上の判断、インフラの停止、悪意のある行為が原因で発生する場合があります。

シーケンサーがトランザクションを取り込まない場合に、Layer 1経由で強制的に送信する方法を用意しているロールアップもあります。

EthereumのOptimistic Rollupに関するドキュメントでは、特定の設計においてユーザーがLayer 1でトランザクションを送信できることを含め、EthereumがOptimistic Rollupに提供する役割の一つとして検閲耐性を説明しています。

強制取り込みは、ユーザーに代替経路を提供するため重要です。

ただし、強制取り込みは通常のシーケンサー経由の送信より遅く、コストが高い場合があります。

利用するロールアップが強制取り込みに対応しているか、また実際に利用しやすい仕組みかを確認してください。

中央集権型シーケンサーが存在し、利用可能な脱出経路もないシステムは、ユーザーに深刻なリスクをもたらす可能性があります。

そのため、シーケンサーのパフォーマンスはロールアップの安全性の一部です。

迅速な確認に価値があるのは、ユーザーに信頼できる退出経路も用意されている場合です。

アップグレードとガバナンスのリスク

アップグレードとガバナンスのリスクとは、ロールアップのルール、コントラクト、ブリッジ、システムパラメーターが、ユーザーに影響する形で変更される可能性を指します。

複雑なシステムには緊急修正や改善が必要なため、多くのロールアップはアップグレード権限を設けた状態で開始します。

こうした権限は、バグ発生時に役立つ場合があります。

一方、少数のグループがコントラクトを迅速にアップグレードできる場合、新たな信頼上の前提が生じる可能性があります。

即時アップグレードが可能なロールアップでは、ユーザーはアップグレード権限を持つ主体を信頼する必要がある場合があります。

アップグレードにタイムロックが設けられているロールアップなら、変更に同意しないユーザーに退出する時間が与えられる場合があります。

セキュリティ評議会、マルチシグアカウント、ガバナンス投票、緊急停止システムはいずれも、リスクモデルに影響します。

取引手数料と処理速度だけで評価すべきではありません。

誰がロールアップを変更できるのか、ユーザーにどれだけ事前通知があるのかも確認する必要があります。

スマートコントラクトのアップグレードは資金を保護するルールを変更し得るため、ガバナンスは技術的なセキュリティの一部です。

不正証明の成熟度

不正証明の成熟度とは、ロールアップの異議申し立てシステムがどれほど完全で、オープンで、信頼性が高いかを示します。

ロールアップがOptimisticと称していても、不正証明システムが完全に許可不要になっていない、または完全には導入されていない場合があります。

初期段階では、システムのセキュリティが信頼された主体に依存する可能性があるため、これは重要です。

L2BEATのロールアップの成熟度フレームワークでは、証明システムが許可不要か、また許可型のオペレーターに依存せずにユーザーが退出できるかが示されています。

より成熟したロールアップでは、緊急時のオペレーター、信頼された提案者、許可リストに登録された異議申し立て者への依存が軽減されるはずです。

成熟度の低いロールアップも有用な場合がありますが、追加の前提を理解する必要があります。

多額の入金では、目立った低手数料よりも証明システムの成熟度のほうが重要な場合があります。

不正証明が不十分な低手数料のロールアップは、ユーザーの想定以上のリスクを伴う可能性があります。

マーケティング上の表現だけで判断せず、ロールアップのセキュリティモデルを直接確認してください。

「Ethereumによって保護されている」という表現の意味は、実際の証明方式やデータ設計によって異なります。

MEVとトランザクションの順序付け

MEVはMaximal Extractable Value（最大抽出可能価値）の略です。

ロールアップでは、トランザクションの順序付けによってシーケンサー、サーチャー、その他の市場参加者に価値が生じる場合、MEVが発生する可能性があります。

トランザクションの順序を管理するシーケンサーは、取引、強制決済、裁定取引など、時間に敏感な操作の配置に影響を与える可能性があります。

特に大規模なスワップや強制決済が関わる場合、DeFiユーザーに影響することがあります。

一部のロールアップは、特定の形態のMEVを減らすことを目的に、プライベートメモリプールやシーケンス設計を採用しています。

他のロールアップでは、共有シーケンサー、分散型シーケンサー、公平な順序付け、バッチオークションなどが検討されています。

あらゆる順序付けリスクを取り除く単一の解決策はありません。

ロールアップは低コストで高速であっても、市場構造に関するリスクが残ることを理解する必要があります。

MEVはLayer 1だけの問題ではありません。

トランザクションの順序に経済的価値がある場所では、MEVが発生する可能性があります。

Optimistic Rollupのセキュリティ上の利点

Optimistic Rollupの主な利点の1つは、スケーラビリティです。

多くのトランザクションをオフチェーンで処理しながら、基盤チェーンにセキュリティを結び付けることができます。

2つ目の利点は、コストの低さです。

バッチ処理と圧縮により、ユーザーごとの平均トランザクションコストを削減できます。

3つ目の利点は、アプリケーションとの互換性です。

Optimistic型の設計は、Ethereumの開発者になじみのあるスマートコントラクト環境をサポートできる場合があります。

4つ目の利点は、異議申し立てに基づくセキュリティです。

不正証明により、誠実な参加者が無効な状態更新に異議を申し立てる手段が確保されます。

5つ目の利点は、ユーザー体験の向上です。

Layer 2での迅速な確認と低い手数料により、日常的な暗号資産の操作をより実用的にできます。

こうした利点が、Optimistic Rollupを暗号資産分野で最も重要なスケーリング設計の一つにしています。

Optimistic Rollupの限界

主な限界の一つは、出金の遅延です。

基盤チェーンへのネイティブ出金では、異議申し立て期間が終了するまで待つ必要がある場合があります。

2つ目の限界はシーケンサーリスクです。

シーケンサーが中央集権化されている場合、停止、検閲、順序付けに関する問題が生じる可能性があります。

3つ目の限界は、不正証明の複雑さです。

ロールアップのセキュリティは、実際の状況で正しく機能する必要がある異議申し立ての仕組みに依存します。

4つ目の限界はブリッジリスクです。

レイヤー間で移動する資産は、スマートコントラクトとメッセージ送信システムに依存します。

5つ目の限界はデータ可用性のリスクです。

不正証明には、状態遷移を再構築するために必要なデータへのアクセスが欠かせません。

6つ目の限界はガバナンスリスクです。

アップグレードキーや緊急時の権限によって、信頼上の前提が生じることがあります。

7つ目の限界は流動性の分散です。

資産やアプリケーションが複数のネットワークに分散し、移動や価格設定が複雑になる場合があります。

Optimistic Rollupとユーザーの安全性

Optimistic Rollupにおけるユーザーの安全性は、低いトランザクション手数料だけで決まるものではありません。

正しいネットワークを利用していることを確認してください。

公式ブリッジを利用し、コントラクトアドレスを確認してください。

資金を移動する前に、出金にかかる時間を理解してください。

利用するアプリケーションが目的のロールアップ上に展開されていることを確認してください。

ロールアップで不正証明が稼働しているか、また許可不要で利用できるかを確認してください。

シーケンサーの役割を理解してください。

既知のアップグレード管理権限や緊急時の許可があるかを確認してください。

ロールアップ上のトランザクションに必要なネイティブガストークンを十分に確保してください。

すべてのLayer 2ネットワークが同じセキュリティモデルを持つと考えないでください。

開発者が考慮すべき点

Optimistic Rollup上で開発する場合、レイヤー間のメッセージ送信について理解する必要があります。

入金と出金がアプリケーションの設計にどう影響するかを理解してください。

ブリッジ、財務資金の流れ、決済ロジックを設計する際は、異議申し立て期間を考慮してください。

正しいLayer 2ネットワーク向けに設定されたオラクルフィードを使用してください。

シーケンサーの停止時やトランザクションの取り込みが遅延した場合の動作をテストしてください。

MEV、強制決済、トランザクションの順序付けを慎重に検討してください。

Layer 1へのデータ送信はロールアップのコストと可用性に影響するため、監視してください。

タイムロックと明確な緊急対応プロセスを備えた管理者権限を設計してください。

システムのどの部分がロールアップに依存し、どの部分がLayer 1に依存するのかを文書化してください。

優れたLayer 2開発には、両方のレイヤーを同時に理解することが欠かせません。

Optimistic Rollupに関するよくある誤解

よくある誤解の一つは、Optimistic RollupがLayer 1と同じくらい単純に使えるというものです。

実際には、ブリッジ、出金の遅延、シーケンサーの動作、ロールアップ固有のリスクを理解する必要があります。

もう一つの誤解は、「Optimistic」が安全でないことを意味するというものです。

「Optimistic」とは、異議を申し立てられない限り有効とみなすことを意味し、セキュリティを無視するという意味ではありません。

3つ目の誤解は、すべてのロールアップが同じセキュリティ水準にあるというものです。

実際のセキュリティは、証明システム、データ可用性、アップグレード管理、運用上の成熟度によって異なります。

4つ目の誤解は、手数料が低ければリスクも低いというものです。

手数料が低いと使いやすさは向上しますが、ブリッジリスクやガバナンスリスクは残る可能性があります。

5つ目の誤解は、Layer 2での迅速な確認がLayer 1での最終決済と同じだというものです。

これらはロールアップのライフサイクルにおける異なる段階です。

Optimistic Rollupを利用する際のベストプラクティス

正規のブリッジ、またはリスクを明確に説明する信頼できる経路を利用してください。

Layer 1ですぐに必要になる可能性がある資金を移動する前に、出金の遅延を確認してください。

ロールアップ上のトランザクションに必要なネイティブガストークンを十分に確保してください。

ウォレットでトランザクションに署名する前に、ネットワーク名を確認してください。

ロールアップの不正証明の状況と成熟度を確認してください。

ロールアップに中央集権型シーケンサーのリスクがあるか確認してください。

強制取り込みや脱出の仕組みが利用できるかを理解してください。

新しいロールアップやアプリケーションを利用するときは、少額のテストトランザクションを使ってください。

多額の資金を管理する場合は、公式のステータスページやセキュリティに関する発表を確認してください。

ロールアップのセキュリティは、技術、ガバナンス、データ可用性、運用を組み合わせたものとして捉えてください。

Optimistic Rollupが役立つ場合

Layer 1より低いトランザクション手数料を求めるユーザーにとって、Optimistic Rollupは役立つ場合があります。

高いトランザクションスループットが必要なアプリケーションにも役立ちます。

Layer 1ではコストが高すぎるDeFi操作にも適しています。

頻繁な小額トランザクションが必要なNFTやゲームのアプリケーションにも役立ちます。

使い慣れたツールでスマートコントラクトの互換性を求める開発者にも役立ちます。

ユーザーが出金の遅延を許容できる場合や、信頼できる流動性支援型の退出経路を利用する場合にも役立ちます。

データ可用性が高く、信頼できる不正証明があり、ガバナンスが透明なロールアップは有用です。

セキュリティモデルが移動する資産の価値に見合っている場合にも役立ちます。

追加の信頼を前提とせず、Layer 1から直ちにネイティブ出金する必要がある場合には適しません。

ユーザーのニーズに照らして、証明、ブリッジ、ガバナンスのリスクが不明確なロールアップにも適しません。

Optimistic Rollupを一言で言うと

Optimistic Rollupとは、暗号資産のトランザクションをオフチェーンで実行し、データまたはコミットメントを基盤チェーンに送信し、異議申し立て期間と不正証明によって無効な状態更新を検出するLayer 2スケーリングシステムです。

FAQ

Optimistic Rollupとはどういう意味ですか？

Optimistic Rollupとは、誰かが不正証明で異議を申し立てない限り、トランザクションのバッチを有効とみなすLayer 2システムです。

なぜ「Optimistic」と呼ばれるのですか？

バッチをデフォルトで受け入れ、異議が申し立てられたバッチだけを不正証明のプロセスで確認するためです。

不正証明とは何ですか？

不正証明とは、ロールアップの状態遷移が誤って計算されたことを示す証拠です。

異議申し立て期間とは何ですか？

異議申し立て期間とは、検証者または異議申し立て者が無効なロールアップのバッチに異議を唱えられる時間枠です。

Optimistic Rollupからの出金に時間がかかるのはなぜですか？

Layer 1で最終的に資金を解放する前に、異議申し立て期間が終了するまで待つ必要があるため、ネイティブ出金には時間がかかる場合があります。

シーケンサーは何をしますか？

シーケンサーはトランザクションを順序付けし、Layer 2ブロックを生成して、ロールアップのトランザクションデータまたはバッチをLayer 1に送信します。

Optimistic Rollupは安全ですか？

不正証明、データ可用性、ブリッジコントラクト、強制取り込み、ガバナンス管理が適切に設計されていれば、安全性を確保できる場合があります。

Optimistic Rollupにおけるデータ可用性とは何ですか？

データ可用性とは、ロールアップの状態変化を検証するために必要なトランザクションデータへ、独立した参加者がアクセスできることです。

EIP-4844はOptimistic Rollupにどのような影響を与えましたか？

EIP-4844により、ロールアップのデータ送信コストを削減できるblob対応トランザクションが導入されました。一方、一時的なblobの可用性を慎重に扱う必要があります。

Optimistic RollupとValidity Rollupはどのように異なりますか？

Optimistic Rollupは異議申し立て後に不正証明を使う一方、Validity Rollupは暗号学的証明を使って状態遷移を事前に検証します。

Optimistic Rollupに中央集権型シーケンサーが使われることはありますか？

はい。多くのロールアップは開発段階の一部で中央集権型シーケンサーを使用しており、停止、検閲、順序付けのリスクが生じる可能性があります。

Optimistic Rollupを利用する前に、ユーザーは何を確認すべきですか？

ブリッジの設計、出金の遅延、シーケンサーリスク、証明システムの成熟度、データ可用性、手数料、アップグレード管理、アプリケーションのセキュリティを確認してください。

まとめ

Optimistic Rollupは、決済、データ可用性、異議申し立ての解決に基盤チェーンを利用しながら、多くのトランザクションをオフチェーンで処理できるため、暗号資産分野で最も重要なスケーリング設計の一つです。

中核となる考え方はシンプルですが、強力です。

異議申し立て期間中に誰かが誤りを証明しない限り、ロールアップはバッチを有効とみなします。

通常の状況では基盤チェーンがすべてのトランザクションを再実行する必要がないため、この楽観的な方式によってコストを下げ、処理速度を高められる可能性があります。

不正証明は、誠実な参加者が無効な状態更新に異議を申し立てるための安全策です。

検証者が基礎となるトランザクションデータにアクセスする必要があるため、データ可用性が異議申し立てを可能にします。

シーケンサーはトランザクションを順序付けし、迅速な確認を提供することで使いやすさを高めますが、中央集権化や順序付けのリスクをもたらす可能性もあります。

ブリッジは入金と出金を可能にしますが、ユーザーのセキュリティを左右する重要な要素にもなります。

EIP-4844とblobデータにより、ロールアップのデータ送信効率は高まりましたが、ユーザーと開発者はデータの可用期間やアーカイブの前提を理解する必要があります。

Optimistic Rollupの最大の利点は、ブロックチェーンアプリケーションを低コストでスケーラブルにすることです。

主なトレードオフは、出金の遅延、不正証明の成熟度、シーケンサーリスク、ブリッジリスク、ガバナンス管理、データ可用性の複雑さです。

一般ユーザーにとって、Optimistic Rollupはスワップ、送金、NFT関連の操作、ゲーム、DeFiの利用をより実用的にする可能性があります。

開発者にとっては、重要なセキュリティ機能をLayer 1に結び付けながら、スケーラブルなアプリケーションを構築できる強力な環境です。

投資家やリスク管理担当者は、ロールアップごとに分散化や証明システムの成熟度が異なるため、慎重に評価する必要があります。

最も慎重な考え方は、Optimistic Rollupを単なる低コストのネットワークではなく、複数の層で構成されるセキュリティシステムとして扱うことです。

適切に利用すれば、Optimistic Rollupはブロックチェーンの処理能力を拡張し、ユーザー体験を向上させる可能性があります。

不注意に利用すると、ブリッジの遅延、シーケンサーの問題、ガバナンス変更、出金リスクの誤解により、ユーザーがリスクにさらされる可能性があります。