layer1とlayer2拡張ソリューションの違いは何ですか？彼らの利点と短所は何ですか？

暗号通貨とブロックチェーンテクノロジーの世界では、スケーラビリティは開発者とユーザーが同様に取り組む重要な問題です。これに対処するために、業界はさまざまなソリューションを開発しており、主にLayer1およびLayer2拡張ソリューションに分類されています。これら2つのアプローチの違いを理解することは、それぞれの利点と短所とともに、ブロックチェーンの風景を効果的にナビゲートしようとする人にとって重要です。

layer1拡張とは何ですか？

ベースレイヤーまたはメインブロックチェーンとも呼ばれるLayer1は、基礎ブロックチェーンプロトコル自体を指します。このレイヤーは、トランザクションの処理と検証、およびネットワークのコンセンサスメカニズムの維持を担当します。 Layer1ブロックチェーンの例には、Bitcoin、Ethereum、Solanaが含まれます。

Layer1拡張の主な方法には、基礎となるプロトコルを変更して容量と効率を向上させることが含まれます。これは、ブロックサイズの増加、ブロック時間の削減、新しいコンセンサスメカニズムの実装など、さまざまな手法によって達成できます。

layer1拡張の利点：

• ネイティブ統合： Layer1溶液はブロックチェーンに直接構築されるため、本質的に互換性があり、追加のインフラストラクチャは必要ありません。
• セキュリティ：基本層の変更は、ネットワークの完全なコンセンサスの対象となるため、通常、より安全です。
• 単純化されたユーザーエクスペリエンス：ユーザーはブロックチェーンと直接対話するため、追加のレイヤーを必要とせずに、より簡単なエクスペリエンスにつながる可能性があります。

layer1拡張の短所：

• 複雑さとリスク：ベースレイヤーの変更は、ネットワーク全体からコンセンサスを必要とするため、技術的に挑戦的でリスクがあります。
• ハードフォーク： layer1の変更は、多くの場合、ハードフォークを必要とするため、ネットワークの分割やコミュニティの意見の不一致につながる可能性があります。
• スケーラビリティの制限：変更があっても、Layer1ソリューションは、分散化とセキュリティを維持する必要があるため、固有のスケーラビリティ制限に直面する可能性があります。

layer2拡張とは何ですか？

一方、 Layer2溶液は、既存のLayer1ブロックチェーンの上に構築されています。これらのソリューションは、メインチェーンからトランザクションを処理し、それらをlayer1ブロックチェーンに戻すことにより、ブロックチェーンのスケーラビリティと効率を向上させることを目的としています。 Layer2ソリューションの例には、BitcoinのLightning NetworkおよびEthereum用のさまざまなロールアップテクノロジーが含まれます。

Layer2拡張の主な方法では、メインブロックチェーンでの解決のためにそれらをバッチする前に、トランザクションをより効率的に処理する二次プロトコルまたはフレームワークを作成することが含まれます。

Layer2拡張の利点：

• スケーラビリティ： Layer2ソリューションは、基礎となるブロックチェーンを変更せずにトランザクションスループットを大幅に増加させる可能性があります。
• コストの削減：鎖オフチェーンのトランザクションを処理することにより、Layer2ソリューションはトランザクション料金を削減し、ユーザーにとってより費用対効果を高めることができます。
• 柔軟性：これらのソリューションは、Layer1の変更よりも迅速に開発および展開でき、迅速な革新と適応を可能にします。

layer2拡張の短所：

• 複雑さ： layer2ソリューション複雑さの追加層を追加します。これは、ユーザーと開発者がナビゲートするのに挑戦する可能性があります。
• セキュリティリスク： Layer2はメインチェーンから動作するため、適切に設計および実装されていないと、新しいセキュリティの脆弱性が導入される場合があります。
• 相互運用性： Layer2ソリューションとLayer1ブロックチェーンの間のシームレスな相互作用を確保することは、技術的に困難です。

Layer1拡張ソリューションの例

Bitcoinの分離証人（segwit）： segwitは、Bitcoinプロトコルを変更して、署名データをトランザクションデータから分離することによりブロック容量を増加させるlayer1ソリューションです。これにより、各ブロックにさらに多くのトランザクションを含めることができます。

Ethereum's Ethereum 2.0（ETH2）： Ethereum 2.0は、職場の証明からの証明コンセンサスメカニズムへの移行と、スケーラビリティを向上させるためにシャードを実装することを含む、Ethereumブロックチェーンへの包括的なアップグレードです。

Layer2拡張ソリューションの例

BitcoinのLightningネットワーク： Lightningネットワークは、ユーザー間のオフチェーントランザクションを可能にするLayer2ソリューションであり、後でBitcoinブロックチェーンに解決できます。これにより、トランザクション速度が大幅に向上し、料金が削減されます。

Ethereumの楽観的なロールアップとZK-Rollups：これらは、Ethereumブロックチェーン上の単一のトランザクションに複数のトランザクションをバッチバッチするLayer2スケーリングソリューションです。楽観的なロールアップは詐欺の証明を使用し、ZK-Rollupsはゼロ知識証明を使用してトランザクションを検証します。

layer1とlayer2ソリューションの選択

layer1とlayer2ソリューションを決定する場合、ブロックチェーンプロジェクトの特定のニーズと制約を考慮することが不可欠です。 Layer1ソリューションは、プロトコルの根本的な変更を必要とし、関連するリスクと複雑さを引き受けることをいとわないプロジェクトに最適です。これらのソリューションは、通常、コア機能とスケーラビリティを向上させようとするブロックチェーンにより適しています。

一方、 layer2ソリューションは、ベースレイヤーを変更せずにスケーラビリティを迅速に向上させる必要があるプロジェクトに適しています。これらのソリューションは、多くの場合、柔軟性、費用効率、迅速な展開を優先するプロジェクトによって好まれます。

よくある質問

Q1：layer1とlayer2ソリューションを一緒に使用できますか？

はい、多くのブロックチェーンプロジェクトは、最適なスケーラビリティと効率を実現するために、Layer1とLayer2ソリューションの組み合わせを使用しています。たとえば、Ethereumの継続的なアップグレード（Layer1）は、楽観的なロールアップやZK-RollupsなどのさまざまなLayer2ソリューションによって補完されます。

Q2：Layer1およびLayer2ソリューションは、地方分権化にどのように影響しますか？

layer1ソリューションは、修正の性質に応じて分散化に影響を与える可能性があります。たとえば、少数のノードだけが大きなデータを処理できる場合、ブロックサイズを増やすと集中化につながる可能性があります。 layer2ソリューションは、基本層の分散化に直接影響するわけではありませんが、慎重に設計されていない場合、独自の集中リスクを導入できます。

Q3：Layer1およびLayer2溶液に規制上の意味はありますか？

規制の意味合いは、管轄権と解決策の特定の性質に基づいて異なる場合があります。コアプロトコルの一部であるLayer1ソリューションは、ブロックチェーンへの直接的な影響により、より多くの精査と規制上の課題に直面する可能性があります。 layer2ソリューションは、潜在的に精査が少なくなりますが、特にセキュリティとユーザー保護に関して、関連する規制に従う必要があります。

Q4：layer1およびlayer2ソリューションはユーザーエクスペリエンスにどのように影響しますか？

Layer1ソリューションは、基礎となるブロックチェーンのパフォーマンスを改善することにより、ユーザーエクスペリエンスを向上させることができますが、アップグレード中に不安定な期間を導入する可能性もあります。 Layer2ソリューションは一般に、より速いトランザクションとより低い料金を提供することでユーザーエクスペリエンスを改善しますが、複雑さを追加し、ユーザーに追加のプロトコルと対話する必要があります。