現在主流の Layer2 プロジェクトについて 1 つの記事で学びましょう

翻訳: Vernacular Blockchain

ブロックチェーン技術は発展を続けており、イーサリアムは2024年1月に記録的な毎日200万件のトランザクションを達成しました。ただし、ビットコインやイーサリアムなどのレイヤー 1 (L1) チェーン間のスケーラビリティの問題により、その普及は依然として制限されています。

このようにして、レイヤー 2 (L2) ソリューションが登場しました。これは、主要な L1 ネットワークのセキュリティと分散化特性を損なうことなく、トランザクションを高速化し、コストを削減するように設計された一連のテクノロジーです。 L2Beat のデータによると、L2 スケーリング ソリューションはイーサリアムを変革し、イーサリアム自体の 11 ～ 12 倍のトランザクション量を処理します。

来源：L2beat.com

この記事では、主要な革新、課題、将来の方向性など、L2 エコシステムについて詳しく説明します。

1. L2 の起源

L1 でトランザクションを行うユーザーが増えるにつれて、これらのネットワークは遅くなり、より高価になります。 L1 でのスケーラビリティの問題を解決するには、多くの場合、すべてのブロックチェーンが求める 2 つの特性であるセキュリティと分散化の間で妥協する必要があります。スケーラビリティ、分散化、セキュリティというブロックチェーンに求められる 3 つの特性のうち、2 つだけを選択することのトレードオフは「ブロックチェーンのトリレンマ」として知られています。

分散型アプリケーション (dApps) を構築するための優先 L1 となっているイーサリアムにとって、3 つのブロックチェーンの問題を解決することは特に重要です。これら 3 つの望ましい特性のうち、イーサリアムはスケーラビリティを犠牲にしてセキュリティと分散化を選択しました。

イーサリアムのユースケースの数と種類を拡大するには、より複雑な dApps を構築することが経済的に実現可能でなければなりません。

L2 ソリューションは、トランザクションの処理に関連する重い計算のほとんどを基本レイヤーから 2 番目のレイヤーに移動して、トランザクションのスループットを向上させ、コストを削減し、ユーザー エクスペリエンスを向上させることで、これらの問題を解決する方法として登場しました。目標は、基盤となる L1 ブロックチェーンのセキュリティと分散化を活用しながら、これを達成することです。

2. コアテクノロジーとフレームワーク

L2 エコシステムの総ロック価値 (TVL) は現在 460 億米ドルを超えており、これには独自の特性を持つさまざまなテクノロジーとフレームワークが含まれます。最も重要なテクノロジーのいくつかをさらに詳しく見てみましょう:

ロールアップ (集約チェーン) - ロールアップには、オプティミスティック ロールアップと有効性/ゼロ知識ロールアップの 2 種類があります。オプティミスティック集計チェーンは、デフォルトでトランザクションが有効であると想定します。これらは、ネットワーク参加者が「不正証明」を使用して不正であると予想されるトランザクションに異議を唱え、トランザクションが無効であることを証明できるようにすることで、不正を防止するメカニズムを提供します。対照的に、有効性集約チェーンは「有効性証明」を使用して、基本層に送信されたすべてのトランザクションの有効性を証明します。これら 2 種類の集約チェーンは、L1 よりも高いスループットと低い料金を提供します。

状態チャネル - 状態チャネルを使用すると、ブロックチェーン状態の一部をマルチ署名コントラクトにロックすることで、参加者がオフチェーン トランザクションを実行できるようになります。参加者はチェーンの外側で自由に取引でき、最終状態はチェーン上で決着されます。ステートチャネルは、ほぼリアルタイムのトランザクションと低料金を提供しますが、機能と参加者の数が多少制限されています。

Plasma (Sharded Chain) - Plasma は、メインチェーンに固定された階層的なサイドチェーンを作成するためのフレームワークです。プラズマ チェーンはオフチェーンでトランザクションを処理し、定期的な更新のみをメイン チェーンに送信できるため、L1 ネットワークの負担が軽減されます。楽観的アグリゲーション チェーンと同様に、プラズマ チェーンは不正行為の証拠を使用して疑わしいトランザクションに異議を唱えます。

3. L2 エコシステムを確認する

L2 エコシステムは急速に発展しており、主要な L1 ブロックチェーンを拡張するために多数のプロジェクトやイニシアチブが熱心に取り組んでいます。状態チャネルを利用してネットワーク上でより高速かつ安価なトランザクションを提供する有名なライトニング ネットワークなど、ビットコインにスケーラビリティをもたらすために取り組んでいるソリューションはありますが、汎用コンピューティングのための L2 ソリューションはまだビットコイン計画に登場していません。

その一方で、イーサリアムは、L2 ソリューションの繁栄したエコシステムを生み出しました。主なプレーヤーに焦点を当て、簡単に説明します。

1) 妥当性集約チェーン (ゼロ知識集約チェーンとも呼ばれます)

Starknet: ネイティブアカウント抽象化と独自のプログラミング言語 (Cairo)、最適化を備えた、最も急速に成長している開発者コミュニティによる妥当性集約チェーン効果。

zkSync: イーサリアム仮想マシン (EVM) 上で実行される、ネイティブ アカウント抽象化を備えたもう 1 つの主要な有効性集約チェーン。

スクロール: 既存のイーサリアム dApp およびツールとのネイティブ レベルの互換性に重点を置いた EVM 互換の検証集約チェーン。

Polygon zkEVM: L2 拡張のベテラン Polygon によって開発された zkEVM は、EVM 互換の検証集約チェーンです。

Linea: MetaMask の背後にある企業である Consensys が提供する Linea は、MetaMask を通じて直接使用できる有効性集約チェーンです。

2) オプティミスティック集約チェーン

Arbitrum: これは、Total Value Locked (TVL) によって測定される最大のオプティミスティック集約チェーンであり、EVM と互換性があります。

オプティミズム: TVL によって測定された 2 番目に大きいオプティミスティックな集計チェーンであり、EVM と互換性があります。

Base: TVL によって測定された 3 番目に大きい楽観的集計チェーン。EVM と互換性があります。

これらのプロジェクトの多くはまだ初期段階にあり、多くの場合「補助輪」フェーズとして知られる集中管理の期間が含まれており、これによりシステムの更新やバグ修正の管理が可能になります。これらの補助輪は当初は必要ですが、意図した分散型でトラストレスな運用を可能にするために、最終的には取り外す必要があります。

L2 ソリューションの採用は、分散型金融 (DeFi)、非代替トークン (NFT)、オンチェーン ゲームなど、さまざまな分野で着実に増加しています。最も一般的に使用される L2 タイプは、楽観的集計チェーンと妥当性集計チェーンである傾向があります。ただし、L2 ソリューションの統合には課題がないわけではありません。

4. 課題と解決策

L2 ソリューションには大きな可能性がありますが、その可能性を最大限に発揮するにはまだ克服する必要のある課題がいくつかあります。ユーザーの観点から見ると、L2 ネットワークとの対話は若干複雑になる可能性があり、資産のブリッジングや複数のウォレットの管理などの追加手順が必要になります。ウォレットの統合を改善し、オンボーディングを簡素化し、より直感的なインターフェイスを提供することでユーザー エクスペリエンスを向上させることは、主流の採用を促進するために重要です。

だからこそ、Starknet は、顔認識や指紋認識によるトランザクション署名など、よりスムーズなユーザー エクスペリエンスを可能にする組み込みのアカウント抽象化機能を提供しています (たとえば、Braavos ウォレットは両方を提供しています)。 Starknet では、イーサリアムの規模を拡大するということは、Web2 スタイルのユーザー エクスペリエンスが、より安価で高速なトランザクションと同じくらい重要であることを意味します。

5. L2 の展望

L2 エコシステムが成熟するにつれ、Starknet のローカル アカウント抽象化機能などのイノベーションの波が予想されます。さまざまな L2 テクノロジーの利点を組み合わせたハイブリッド ソリューションが登場し始めており、楽観的な集約チェーンと効率的な集約チェーンに二重のメリットをもたらします。有効性の証明 (STARK など) の進歩により、L2 ネットワークのスケーラビリティとプライバシーがさらに向上します。

将来を見据えると、L2 ソリューションの将来はブロックチェーン テクノロジー全体の発展と密接に関係しています。 L1 ネットワークが進化し続け、プルーフ オブ ステークなどの新しいコンセンサス メカニズムが推進されるにつれ、L2 ソリューションはこれらの変化に適応し、シームレスに統合する必要があります。

今後数年間で、特定のユースケースやアプリケーション分野に合わせた L2 ソリューションがブームになるでしょう。最終的には L2 ネットワークがユーザー インタラクションの主要な層になり、L1 が安全な決済層として機能すると予測する人もいます。他の人は、スケーラブルで相互運用可能なエコシステムを作成するために、L2 ソリューションが相互に並行して進化し、場合によってはその上に第 3 層 (L3) チェーンを伴う多層ブロックチェーン アーキテクチャを構想しています。

6. 結論

L2 エコシステムが進化し続けるにつれて、強力でユーザーフレンドリーな L2 ソリューションを開発するには、開発者、研究者、ユーザー間のコラボレーションと貢献が不可欠です。

L2 テクノロジーの可能性を受け入れることで、ブロックチェーン コミュニティは L1 ネットワークの限界を克服し、分散型アプリケーションの新たな可能性を開くことができます。今後の道のりは課題と機会に満ちていますが、適切なアプローチと共通のビジョンがあれば、個人に力を与え、業界を変革する、スケーラブルで包括的なブロックチェーン エコシステムを構築することができます。

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