レイヤー 1 およびレイヤー 2 ブロックチェーン ソリューションとは何ですか?

レイヤ 1 ブロックチェーン インフラストラクチャを理解する

1. レイヤー 1 は、Bitcoin、Ethereum、Solana などの基本的なブロックチェーン プロトコル自体を指します。これらのネットワークは、外部システムに依存せずに、トランザクション、コンセンサス メカニズム、およびセキュリティを基本レベルで処理します。

2. レイヤー 1 ブロックチェーンの主な特徴には、分散ノード全体でトランザクション データを検証して保護する Proof of Work (PoW) や Proof of Stake (PoS) などのネイティブ コンセンサス アルゴリズムが含まれます。

3. スケーラビリティは、多くのレイヤー 1 ソリューションにとって依然として大きな課題です。たとえば、Bitcoin は 1 秒あたり約 7 トランザクション (TPS) を処理しますが、イーサリアムは通常の状態で約 15 ～ 30 TPS を処理するため、ネットワーク需要が高いときは処理能力が制限されます。

4. レイヤ 1 プロトコルへのアップグレードには、多くの場合、ハード フォークや大幅なガバナンスの決定が必要になります。例としては、コア検証プロセスを変更して効率を向上させ、エネルギー消費を削減する「The Merge」を通じたイーサリアムの PoW から PoS への移行が挙げられます。

5.レイヤ 1 のセキュリティは本質的です。つまり、ネットワーク全体の整合性は、外部の依存関係ではなく、独自の分散ノード分散と暗号化保護手段に依存します。

レイヤ 2 スケーリング ソリューションの役割

1. レイヤ 2 ソリューションは、既存のレイヤ 1 ブロックチェーンの上に構築され、スケーラビリティとトランザクション スループットを強化します。これらは、基礎となるセキュリティを継承しながら、メイン チェーンから処理をオフロードします。

2. 一般的なタイプのレイヤー 2 テクノロジーには、ステート チャネル、サイドチェーン、ロールアップ、プラズマ チェーンなどがあります。それぞれの動作は異なりますが、プライマリ ネットワークの輻輳を軽減するという目標は共通しています。

3. Optimistic Rollups や zk-Rollups などのロールアップは、オフチェーンで複数のトランザクションをバンドルし、圧縮データをレイヤー 1 ブロックチェーンにポストバックします。これにより、ガス料金が大幅に削減され、確認時間が短縮されます。

4. Bitcoin のライトニング ネットワークは、最も初期かつ最も成功したレイヤー 2 実装の 1 つであり、ユーザー間に双方向の支払いチャネルを作成することで即時マイクロペイメントを可能にします。

5. スタンドアロンのブロックチェーンとは異なり、レイヤー 2 システムはレイヤー 1 を置き換えません。代わりに、基本層での最終的な決済を維持しながら、日常的な操作をより効率的に処理することでそれを補完します。

コンセンサスとデータの可用性の違い

1. レイヤー 1 ブロックチェーンはコンセンサスとデータの可用性を完全に制御し、すべてのノードがトランザクション履歴を検証して保存する必要があります。これにより透明性が確保されますが、速度が制限され、コストが増加します。

2. 対照的に、レイヤー 2 ソリューションは、すべてのノードに計算の負担をかけずに正確性を確保するために、異なるコンセンサス モデルを使用したり、不正証明や有効性証明に依存したりする場合があります。

3. データ可用性戦略は異なります。一部のレイヤー 2 はすべてのトランザクション データをレイヤー 1 に直接公開し (完全な検証可能性を確保)、他のレイヤーはデータをオフチェーンに保存し、潜在的な信頼の前提を導入します。

4. zk-Rollups は、ゼロ知識暗号化を利用して、詳細を明らかにすることなくトランザクションの有効性を証明し、イーサリアムのレイヤー 1 セキュリティ モデルと統合すると、プライバシーとスケーラビリティの両方の利点を提供します。

5. Arbitrum、Optimism、StarkNet などのプロジェクトは、レイヤー 2 エコシステムが、レイヤー 1 での直接展開と比較して、低コストで複雑なスマート コントラクトと分散型アプリケーション (dApps) をどのようにサポートできるかを例示しています。

よくある質問

サイドチェーンとレイヤー 2 ソリューションの違いは何ですか?サイドチェーンは、双方向ブリッジを介してメインチェーンに接続された独立したブロックチェーンであり、多くの場合、独自のコンセンサスメカニズムとセキュリティモデルを使用します。チェーン間の資産転送が可能になりますが、ファイナリティと検証をレイヤー 1 に依存する真のレイヤー 2 ソリューションと同じレベルのセキュリティは継承されません。

レイヤ 2 ソリューションはレイヤ 1 ブロックチェーンなしで動作できますか?いいえ、レイヤー 2 ソリューションは本質的にレイヤー 1 ブロックチェーンに依存しています。紛争解決、トランザクションのアンカーリング、最終的なセキュリティ保証はベースレイヤーに依存します。親ブロックチェーンがなければ、信頼が最小化されたプロパティが失われます。

実際、ユーザーはどのようにレイヤ 2 ネットワークと対話するのでしょうか?通常、ユーザーは専用のポータルを使用して、レイヤー 1 からレイヤー 2 に資産をブリッジします。転送が完了すると、dApps を利用したり、トークンを取引したり、より高速かつ低料金で支払いを実行したりできるようになります。特定のロールアップ デザインでは、チャレンジ ウィンドウのため、レイヤー 1 への引き出しには待機時間がかかる場合があります。

すべてのレイヤー 2 ソリューションは同等に安全ですか?セキュリティは設計によって異なります。すべてのデータをオンチェーンに投稿し、暗号化証明を使用するロールアップ (特に zk-Rollups) は、より強力な保証を提供します。データをオフチェーンに保持したり、集中型シーケンサーに依存したソリューションでは、適切に監査または分散化されていない場合、脆弱性が発生する可能性があります。