ブロックチェーンのスケーラビリティ ソリューション: 分散化のクリプトナイト

仮想通貨が主流社会（特にヨーロッパ）で広く普及し続ける中、依然としてそれを阻んでいる問題の1つは古い敵です

仮想通貨が主流社会（特にヨーロッパ）で広く普及し続ける中、依然としてそれを阻んでいる問題の1つは、古い敵です。つまり、基盤となるブロックチェーン技術のスケーラビリティです。

この記事では、ブロックチェーンのスケーラビリティ ソリューションとは何か、その仕組み、利用可能なさまざまな種類について説明します。また、トランザクション スループットの概念と、それがブロックチェーンの使いやすさに及ぼす影響についても説明します。

最後に、ブロックチェーンのスケーリングに関する議論と、最適なスケーラビリティの実現に伴うトレードオフについて詳しく説明します。

ブロックチェーンのスケーラビリティ ソリューションとは何ですか?暗号通貨の普及が進むにつれて主流社会（特にヨーロッパ）で広く採用されるためには、依然としてそれを妨げている問題の 1 つは、古い敵です。つまり、基盤となるブロックチェーン テクノロジーのスケーラビリティです。

スケーラビリティ ソリューションは、ブロックチェーン ネットワークのパフォーマンスとスループットを向上させるさまざまな方法です。目標？ 1 秒あたりにより多くのトランザクションを処理し、長い確認時間を短縮し、手数料を削減します。

ブロックチェーン ネットワークを拡張する方法ブロックチェーンのスケーラビリティに対処するために業界が検討している主なアプローチがいくつかあります。それらを詳しく見てみましょう:

レイヤー 1 (オンチェーン) ソリューションこれには、コア ブロックチェーン プロトコル自体のアップグレードが含まれます。一般的なレイヤー 1 戦術には以下が含まれます:

SegWit

SegWit (Segregated Witness) は、トランザクション データの保存方法を再構築し、トランザクションの展性に関する問題の解決に役立つ、ビットコインへのプロトコル アップグレードです。基本的に、各ブロックでより多くのトランザクションに対応できるようにブロック容量を増やします。

シャーディング

シャーディングは、ブロックチェーン ネットワークをより小さな「シャード」に分割します。各シャードは独自のトランザクションとスマート コントラクトを処理し、そのワークロードを個別に処理します。

ハード フォーク

ハード フォークは、古いバージョンと互換性のない新しいバージョンを作成する、ブロックチェーンのプロトコルへの大きな変更です。ネットワーク上で動作し続けるには、すべてのノードがソフトウェアをアップグレードする必要があります。

レイヤー 2 (オフチェーン) ソリューションレイヤー 2 ソリューションは、メイン ブロックチェーンの上に追加のレイヤーを構築し、メイン チェーンからトランザクションを処理します。これにより、ベース レイヤとのトランザクションを保護しながら、スケーラビリティが向上します。これらについては後ほど詳しく説明します。

トランザクション スループットの問題の説明トランザクション スループットとは、ブロックチェーンが 1 秒間またはその他の期間に処理できるトランザクションの数です。

さまざまなコンセンサス メカニズムは、スループットだけでなく、スループットにも大きな影響を与えます。これらの取引を処理するには手数料が必要です。

ビットコインはこの問題の一例です。そのメイン チェーンは 1 秒あたり約 7 件のトランザクションしか処理できません。イーサリアムは 12 ～ 15 TPS (1 秒あたりのトランザクション数) と、わずかに優れているだけです。

これを従来の金融のトランザクション処理大手と比較すると、顕著な対照、一例、そして DeFi アプリケーションの弱点がわかるでしょう。トラッドフィ。たとえば、Visa は平均 1,700 TPS ですが、65,000 TPS を処理できると主張しています。 Mastercard などの他の主要な決済ネットワークも同様のスループットに達しています。このようなスループットを達成するには、重要なブロックチェーンのスケーラビリティ ソリューションが必要ですが、現在はそのようなソリューションは存在せず、大規模に使用されていません。

このブロックチェーンのスループット不足は、ネットワークの混雑、トランザクション確認の長時間の遅延、および高額な手数料につながります。このトランザクションのボトルネックに対処することが最優先事項であるのも不思議ではありません。これは、多くの現実世界の大規模ユースケースにおけるブロックチェーンの使いやすさに大きな影響を与えています。楽観。一般的なアイデアは、メインのブロックチェーン上に追加のレイヤーを構築してトランザクション処理の一部をオフロードすることです

トランザクションを個別に処理しながら、レイヤー 2 ブロックチェーンは依然としてベースのレイヤー 1 (L1) チェーンからセキュリティを取得します。 L1 にはビットコインやイーサリアムなどが含まれ、いくつかの注目すべき L2 には Polygon (MATIC) や Arbitrum (ARB) があります。

L2 と L1 との関係を理解するには、主要な L1 ブロックチェーンとして都市を結ぶ交通量の多い高速道路を想像してください。参加するユーザーが増えると、混雑して行き詰まります。レイヤ 2 は、高速道路の上に高架高速道路を建設するようなものです。これは、下の幹線道路のセキュリティに依存しながら、より多くのトランザクションとデータ転送を処理するための並行車線として機能します。

レイヤー 2 はレイヤー 1 ブロックチェーンのスケーラビリティをどのように向上させますか?これらは、メインチェーンからの重労働の一部を引き継ぐように設計されています。トランザクションはレイヤー 2 でオフチェーンで発生し、最終結果のみがレイヤー 1 に記録されます。

これにより、ベースレイヤーの負荷と手数料が軽減され、スループットと速度が向上します。

ビットコインのライトニング ネットワークは、最大のネットワークの 1 つです。レイヤ 2 プロジェクト。これにより、ユーザーは相互に「支払いチャネル」を開き、メインチェーンから離れたほぼ即時の安価な取引を行うことができます。最終的な残高はビットコイン ブロックチェーンに記録されますが、個々の送金はオフチェーンで行われます。オフチェーン トランザクションの数は、メイン チェーンの容量ではなく、レイヤー 2 の容量によってのみ制限されます。

ロールアップやステート チャネルなどのソリューションは、独自のスケーラブルな実行レイヤーとして動作しながら、レイヤー 1 のセキュリティ プロパティを利用します。

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