クリプトにおけるレイヤー2とは？ なぜ重要なのか？

レイヤー2とは何ですか？

レイヤー2（一般的にL2と略される）とは、ベースとなるブロックチェーンのセキュリティ保証を維持しながら、関連するレイヤー1（L1）のスループット向上と安価な取引を可能にするブロックチェーンスケーラビリティソリューションのことである。 L2は理論的にはどのL1にも関連付けることができますが、イーサリアムのL2だけが大きな支持を得ていることを考慮し、この記事の目的上、L2のみに焦点を当てます。

なぜL2が必要なのか？

暗号通貨の人気が高まるにつれ、ブロックスペースの需要が急激に高まり、その過程でレイヤー1のブロックチェーンが限界に達しています。 DeFi、NFT、ゲームなどのアプリケーションの台頭により、ユーザーはオンチェーンで様々なアクティビティを選択できるようになりました。 取引手数料が高く、取引時間が遅いため、ユーザーにとって使い勝手が悪く、経済活動にも支障をきたす。 ピーク時には、ガス料金が法外に高くなり、リテールユーザーがイーサリアムから事実上撤退してしまうこともあった。

デューンリンク

資産交換のためのガス代が資産そのものの総価値に近づくようでは、ユーザーにとって経済的に成り立たないからである。 イーサリアムは、次世代の暗号ユーザーを取り込むために、規模を拡大する必要があります。 しかし、メインネットのイーサリアムでスループットを上げるには、ネットワークの分散化とセキュリティに妥協する必要があります。 ブロックチェーンのトリレンマを簡単に説明すると、ブロックサイズを大きくすると取引のスループットが向上するが、ネットワークを保護するノードを運用するために、より高度なハードウェアが必要になる。 このため、バリデータが参加するための障壁が高くなり、ネットワークの分散化が損なわれてしまう。 このトリレンマを解決するために、様々なプロトコルレベルの取り組みが提案されていますが、現在ではイーサリアムのロードマップの研究開発段階にとどまっています。

レイヤー2は、このトリレンマを完全に回避することで、ネットワークの混雑を緩和しようとするものです。 L2は、トランザクション実行の責任をロールアップと呼ばれるものに移行することで機能する。 ロールアップは、L1で処理されるはずの取引の束を「ロールアップ」し、その取引の束の決済をベースブロックチェーンに定期的に伝達する。 決済時には、バンドルされている数百のトランザクションがすべてL1上にファイナライズされ、1つのトランザクションとなる。 こうすることで、ロールアップはメインネットであるイーサリアムのセキュリティモデルを活用すると同時に、ガス料金を一桁以上削減することが可能になります。 開発者は、L2上でもL1上と同じようにアプリケーションを展開することができ、開発者とユーザーの双方にとってわずかなコストで済みます。 ただし、L2上で確定したトランザクションが、L1上での確定を必ずしも保証するものではないことに注意が必要である。 ロールアップは、ブロック領域の過剰な需要を吸収するのに有効ですが、同時に独自のトレードオフも存在します。 DefiLlamaによると、現在、メインネットと互換性のある7種類のL2ソリューションが稼動しており、合計のTVLは約3.4億ドルにのぼるとされています。

L2の種類

オプティミスティック・ロールアップ

過去1年間で、L2は、安価で大量のトランザクションを必要とするイーサリアムのアプリケーションに人気のある場所となっています。 市場をリードするArbitrumとOptimismが稼働し、その後、イーサリアムのTotal Value Locked（TVL）の約7％（$3B）を吸収した。 ArbitrumとOptimismはどちらもOptimistic Rollupsに分類され、L2バンドルに含まれるトランザクションがL1にポストバックされるときに有効であるという「楽観的」な仮定をするRollupsの一種である。 この場合の「有効」とは、L2から受け取ったトランザクションが本物であり、悪意のある不正な送金が含まれていないことを意味します。 ネットワーク上のバリデーターが、決済されるバンドル内の1つまたは多くの取引の正当性に疑念を持 つ場合、これらの取引が正当であるかどうかを疑うために、Fraud Proofを実行する機会があ る。 Optimistic Rollupアーキテクチャは、トランザクションを集約してベースレイヤーに送信するのに有効であるが、ダブルチェックのためにバリデーターに依存する。 このため、ユーザーはロールアップを終了すると、L1イーサリアムで資金が確定し、引き出し可能になるまでに遅延時間が発生することになります。 この遅延期間は約7日間で、暗号利用者にとっては非常に長い時間です。 ユーザーは、遅延時間を避けるために流動性プロバイダーを利用することができますが、この妥協は、かなり最適とは言えないユーザーエクスペリエンスになります。 それでもアービトラムとオプティミズムがL2全体の8割近いシェアを維持しているのは、ブロックスペースの需要が高いことと、当面は有力な代替手段がないことが一因である。

現在のL2市場シェア

ゼロ・ナレッジ・ロールアップ

現在、Optimistic Rollupsが主流となっていますが、Zero-Knowledge Rollups（ZKR）は、高度な暗号技術を活用することで飛躍的な技術性能の向上を期待し、市場はその発売を待ち望んでいます。 ZKRは、Optimistic Rollupsとは対照的に、Zero-Knowledge Proofを採用してOptimistic Rollupsの有効性とUXの懸念を改善したL2技術の一分野である。 ZKRはORと異なり、L1へのロールアップ終了時に遅延時間を必要としないため、よりスムーズなUXを実現することができます。 これは、ZKRが有効性証明を利用しており、オフチェーンで計算され、決済時にイーサリアムメインネットに報告されるからである。 ゼロ知識暗号は最先端技術であるため、オプティミスティック暗号に比べ、普及が遅れている。 とはいえ、ZKRの宣伝は本物です。高い能力と十分な資本を持つプロジェクトが間もなく市場に出てくることを考えると、リテールおよび機関投資家の両方が、ZKRがゲームを変えることを期待していることは明らかです。 ZKRの中でも、Matter LabsとStarkwareのチームが提供する製品は、最も期待されています。 Matter Labs社のzkSync L2は今秋に稼動予定、Starknetは現在限定アルファ版で稼動中です。 また、スタークウェアは、dYdXやImmutable Xなどの人気アプリケーション向けに、アプリケーション固有のロールアップ・ソリューションも開発しています。

暗号通貨のエコシステムが拡大し続ける中、スケーリングソリューションの需要もそれにつれて高まることは間違いありません。 今日のL2空間は、常に進化し続けるデザイン空間の中で、チームがさまざまなトレードオフを模索しながら、今もなお発展し続けているのです。 ユーザーは、最もUXに最適化されたソリューションを提供するロールアップに集まる可能性が高いのです。 プロトコルレベルのスケーリングとZKの研究の両方が発展することで、L2空間のダイナミクスも変化し続けると思われます。 L2チームは、インセンティブと製品設計を競い、同時に技術開発にも挑戦します。