レイヤー2スケーリングソリューションとは何ですか？

暗号通貨でのレイヤー2スケーリングソリューションの理解

ブロックチェーンと暗号通貨の世界では、スケーラビリティは長い間差し迫った挑戦でした。 Bitcoinやイーサリアムなどのネットワークが人気が高まるにつれて、トランザクションの数が増加し、ネットワークの輻輳、高額、および処理時間が遅くなります。これらの制限に対処するために、開発者はレイヤー2スケーリングソリューションを導入しました。これらは、セキュリティを損なうことなくトランザクション速度を改善し、コストを削減することを目的とした、既存のブロックチェーン（レイヤー1）の上に構築された二次プロトコルです。レイヤー2ソリューションメインチェーンからトランザクションを処理し、最終的な決済のためにレイヤー1ブロックチェーンに定期的に結果を送信します。

レイヤー2の背後にあるコアアイデアは、プライマリネットワークからトランザクション処理をオフロードすることです。これにより、メインのブロックチェーンは、はるかに多くのトランザクションを処理しながら、安全で分散し続けることができます。ほとんどの操作をオフチェーン外に移動することにより、レイヤー2プロトコルは、インスタントに近い確認を達成し、料金が大幅に低下し、ブロックチェーンテクノロジーが日常の使用に適しています。

レイヤー2テクノロジーの一般的なタイプ

いくつかのタイプのレイヤー2ソリューションが開発されており、それぞれに独自の技術的アプローチとトレードオフがあります。

• 状態チャネル：これにより、参加者は自分自身の間で複数の鎖で複数のトランザクションを行うことができます。メインブロックチェーンには、開閉トランザクションのみが記録されます。よく知られている例は、BitcoinのLightningネットワークです。州のチャネルでは、ユーザーはマルチシグウォレットで資金をロックし、署名された更新をオフチェーンで交換します。それらが完了すると、最終状態はブロックチェーンにブロードキャストされます。

• ロールアップ：これらの複数のトランザクションは、レイヤー1の単一のトランザクションにバンドルします。楽観的なロールアップとZKロールアップの2つの主なタイプがあります。楽観的なロールアップは、トランザクションがデフォルトで有効であると仮定し、チャレンジ期間を使用して詐欺を検出します。 ZK-Rollupsは、ゼロ知識証明を使用して、提出前にトランザクションの妥当性を暗号化することを証明します。どちらもガスコストを大幅に削減し、スループットを増加させます。

• プラズマ：このフレームワークは、定期的に状態をメインチェーンにコミットする子鎖を作成します。各プラズマチェーンは独自のトランザクションを処理でき、紛争解決のためにルートチェーンにのみ依存しています。強力ですが、プラズマには複雑なスマートコントラクトの処理には制限があります。

• valium ：zk-rollupsと同様ですが、データがオフチェーンで保存されています。これによりスケーラビリティが向上しますが、すべてのデータがレイヤー1に公開されているわけではないため、いくつかのデータの可用性リスクが導入されます。

これらの各テクノロジーは、オフチェーン計算によりパフォーマンスを向上させながら、基礎となるブロックチェーンのセキュリティを活用しています。

レイヤー2ネットワークの使用方法：ステップバイステップガイド

レイヤー2ネットワークを使用するには、特にArbitrum 、 Optimism 、 Zksyncなどのイーサリアムベースのロールアップと相互作用する場合のいくつかのステップが必要です。

• イーサリアムウォレット（メタマスクなど）をレイヤー2ネットワークに接続します。これには、チェーンID、ブロックエクスプローラーURL、通貨記号など、ネットワークのカスタムRPC設定を追加する必要があります。

• Ethereum MainnetからLayer 2にETHまたはERC-20トークンを橋渡しします。レイヤー2の公式ブリッジ（例えば、Arbitrum BridgeまたはOptimism Gateway）にアクセスし、財布を接続し、デポジットを開始します。このプロセスは、イーサリアムの最終性のために数分から数時間かかる場合があります。

• 資金がレイヤー2にあると、そこにホストされている分散型アプリケーション（DAPP）と対話できます。これらには、楽観主義に関するUniswapのような分散型交換や、 ArbitrumのAaveなどの貸出プラットフォームが含まれます。

• イーサリアムに戻って資金を引き出すには、橋から撤退を開始します。レイヤー1への引き出しには、多くの場合、チャレンジ期間があります（特に楽観的なロールアップで）。これは最大7日間続く可能性があります。

• レイヤー2のブロックエクスプローラー（たとえば、Arbiscanまたは楽観的なEtherscan）を使用してトランザクションステータスを常に確認して、完了を確認してください。

正しいネットワーク構成を確保し、公式のブリッジインターフェイスを使用することは、資金の損失を避けるために重要です。

レイヤー2システムのセキュリティ上の考慮事項

レイヤー2ソリューションはスケーラビリティを向上させますが、セキュリティモデルはさまざまです。最強のシステムは、レイヤー1から暗号化の証明または経済的インセンティブまでのセキュリティを継承します。

ZK-Rollupsでは、すべてのバッチの妥当性は、知識のゼロ知識の簡潔な非対話的議論（ZK-Snarks）を使用して証明されています。これは、オペレーターが悪意のある場合でも、無効なトランザクションを受け入れることができないことを意味します。状態を再構築するために必要なデータは、レイヤー1に公開され、データの可用性が確保されます。

対照的に、楽観的なロールアップは、詐欺防止メカニズムに依存しています。誰でも紛争ウィンドウ中に不正な取引に挑戦することができます。ウォッチャーと呼ばれるバリデーターは、チェーンを監視し、無効な状態遷移を検出した場合は証明を提出します。ただし、このモデルでは、少なくとも1つの正直なノードが積極的に見ていると想定しています。

参加者がチートしようとした場合、参加者が最新の状態をブロックチェーンにブロードキャストできる限り、状態チャネルは安全です。オンチェーン契約により、最新の署名状態が実施され、正直なユーザーが保護されます。

すべてのレイヤー2のリスクの1つは、シーケンサーの集中化です。これは、トランザクションを順序付けるノードです。単一のエンティティがシーケンスを制御する場合、トランザクションを一時的に検閲したり、順序を操作したりする可能性があります。一部のプロジェクトは、これを緩和するために分散型シーケンサーに向かって取り組んでいます。

分散財務（DEFI）およびユーザーエクスペリエンスへの影響

レイヤー2ソリューションは、よりアクセスしやすくすることにより、 Defiエコシステムを変換しました。 Ethereum Mainnetの高いガス料金は、以前は小さな取引または頻繁な相互作用を経済的に実行不可能にしました。レイヤー2を使用すると、ユーザーはわずかなコストで取引、貸し出し、借りることができます。

たとえば、キャメロットを介してArbitrumのトークンを交換するか、楽観主義のYearn Financeに預け入れて、数ドルではなくペニーにコストがかかります。これにより、マイクロトランザクションが可能になり、より広範な参加が促進されます。

開発者は、より高いスループットとより低い運用コストの恩恵を受け、より複雑でインタラクティブなDAPPを設計することができます。迅速かつ頻繁なトランザクションを必要とするブロックチェーン上のゲームおよびソーシャルプラットフォームは、レイヤー2のおかげで実行可能になりました。

ユーザーの観点から見ると、エクスペリエンスはレイヤー1を使用するのとほぼ同じですが、より速く、より安価です。レインボーやフレームなどのウォレットは、レイヤー2ネットワークをネイティブにサポートし、ブリッジングとインタラクションプロセスを簡素化します。

よくある質問

レイヤー2ネットワークがオフラインになるとどうなりますか？レイヤー2ネットワークが一時的に到達できない場合でも、ユーザーはレイヤー1契約に直接トランザクションを送信することで終了できます。ほとんどのシステムには、ファンドの回復を確実にするために、強制撤退または脱出ハッチのメカニズムが含まれています。

すべてのDAPPはレイヤー2で利用できますか？いいえ。特定のレイヤー2ネットワークにスマートコントラクトを展開したDappのみがアクセスできます。ユーザーは、 Curve 、 Balancer 、 Makerdaoなどのプラットフォームが選択したレイヤー2で起動しているかどうかを確認する必要があります。

レイヤー2にブリッジされた資産で利回りを獲得できますか？はい。レイヤー2の多くのDefiプロトコルは、流動性採掘、ステーキング、および貸付の機会を提供します。たとえば、 Arbitrumの楽観主義とイコライザーに関するVelodromeは、収量生成プールを提供します。

異なるレイヤー2ネットワーク間で資産を転送することは可能ですか？直接転送はネイティブにサポートされていません。ユーザーは、最初にイーサリアムメインネットに資産を橋渡しし、次に別のレイヤー2に預けなければなりません。ただし、レイヤーゼロやワームホールなどの新たなクロスレイヤーブリッジは、ダイレクトレイヤー2〜レイヤー2通信を可能にします。