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

ブロックチェーンテクノロジーの世界では、スケーラビリティは依然として最も差し迫った課題の1つです。 BitcoinやEthereumなどのネットワークは人気が高まっているため、混雑、高い取引手数料、処理時間の遅いです。レイヤー2スケーリングソリューションは、パフォーマンスを向上させるために、既存のブロックチェーン（レイヤー1と呼ばれる）の上に構築された二次プロトコルまたはフレームワークです。これらのソリューションは、ベースチェーンの基礎となるコンセンサスメカニズムを変更することなく、トランザクションスループットを増やすことを目的としています。メインチェーンからトランザクションをオフロードすることにより、レイヤー2システムは、効率を改善しながら、地方分権化とセキュリティを維持します。

レイヤー2の背後にあるコア原理は、トランザクションをオフチェーンで実行し、最終結果または証明をメインブロックチェーンに送信することのみを送信することです。これにより、プライマリネットワークの負荷が削減され、より速く、より安価な相互作用が可能になります。元のチェーンは引き続き真実とセキュリティの源泉として機能し、レイヤー2はボリュームを処理します。このアーキテクチャは、需要の高い期間中にガス料金が急増する可能性があるイーサリアムにとって特に重要です。

レイヤー2ソリューションがセキュリティと信頼を維持する方法

トランザクションを鎖で移動することに関する最も一般的な懸念の1つは、セキュリティが損なわれるかどうかです。適切に設計されたレイヤー2システムでは、セキュリティはレイヤー1から継承されます。これは、ユーザーが常に結果を検証または挑戦できるようにする暗号化技術とスマートコントラクトを通じて達成されます。たとえば、悪意のあるアクターが誤ったトランザクションデータを送信しようとする場合、詐欺の証明や有効性の証明などのメカニズムにより、正直な参加者はエラーを検出して修正することができます。

• ユーザーは、レイヤー2システムを終了し、いつでもメインチェーンで資金を取り戻すことができます。
• レイヤー1のスマートコントラクトがルールを実施し、預金と引き出しを管理します。
• オンチェーンデータの可用性により、すべての重要な情報が検証のためにアクセスできるようになります。

この信頼性最小化された設計により、レイヤー2演算子が不正に動作する場合でも、ユーザーが保護されます。メインチェーンは、最後の手段の裁判所として機能し、紛争を解決し、資産の所有権を保証します。

レイヤー2スケーリングテクノロジーの種類

いくつかの異なるタイプのレイヤー2ソリューションが登場し、それぞれが独自のメカニズムとトレードオフを備えています。最も顕著なのは次のとおりです。

• ロールアップ：これらの複数のオフチェーントランザクションを単一のオンチェーン提出にバンドルします。 2つの主要なバリエーションがあります：楽観的なロールアップとZK-Rollups 。

  • 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、詐欺が証明できるチャレンジ期間を許可します。
  • ZK-Rollupsは、ゼロ知識の証明を使用して、レイヤー1に投稿される前にトランザクションの正確性を暗号化して検証します。これにより、チャレンジウィンドウの必要性がなくなり、より速い最終性が提供されます。

• 状態チャネル：これにより、参加者は直接チャネルを開くことにより、多くの鎖で多数のトランザクションを実施できます。メインチェーンには、開口部と閉鎖トランザクションのみが記録されます。例には、BitcoinのLightning NetworkとEthereumのRaidenネットワーク（現在は不活性）が含まれます。

• プラズマ：このフレームワークは、メインチェーンに定期的にチェックポイントを提出するチャイルドチェーンを作成します。それはよく拡大しますが、複雑なスマートコントラクトをサポートすることに制限があり、ユーザーが自分の資産を監視する必要があります。

これらのテクノロジーのそれぞれは、スループット、セキュリティ、複雑さのバランスをとることで、さまざまなユースケースに適しています。

ZK-Rollupの実装：ステップバイステップガイド

レイヤー2ソリューションが実際にどのように動作するかを理解するには、 ZKSYNCやStarkNetなどのZK -Rollupベースのネットワークとの基本的な相互作用を設定することを検討してください。このプロセスには、ウォレットの接続、資金の預け入れ、および取引の実行が含まれます。

• メタマスクなどの互換性のあるウォレットを取り付け、レイヤー2ネットワークをサポートしていることを確認します。
• ZK-Rollupの公式ブリッジインターフェイス（Zksync Era Bridgeなど）に移動します。
• ウォレットを接続し、預け入れたいトークン（ ETHまたはUSDCなど）を選択します。
• 金額を入力して、レイヤー1のトランザクションを確認します。これにより、デポジットプロセスが開始されます。
• 確認を待ちます。これには、イーサリアムの混雑に応じて数分かかる場合があります。
• 確認したら、ウォレットのネットワーク設定をZK-RollupのRPCエンドポイントに切り替えます。
• 堆積した資金が財布に表示され、レイヤー2ネットワークで使用できるようになりました。

資金を利用できるため、ロールアップで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、インスタントに近い取引と最小料金を楽しんでいます。引き出しは、レイヤー2で開始され、証明の検証後にレイヤー1で確定した同様のプロセスに従います。

楽観的なロールアップ：彼らが紛争をどのように扱うか

楽観的なロールアップは、すべてのトランザクションが挑戦されない限り有効であるという仮定の下で動作します。この楽観主義は、高いスループットを可能にしますが、堅牢な紛争解決メカニズムが必要です。トランザクションのバッチがレイヤー1に提出されると、誰もがそれを争うために、タイムウィンドウ（通常は7日間）がオープンします。

• バリデーターが不正行為を検出した場合、彼らはメインチェーンに詐欺証明を提出できます。
• この証明は、紛争取引のオンチェーンの再執行を引き起こします。
• 元の提案者が不正である場合、彼らの絆は削減され、挑戦者は報われます。
• 正直なオペレーターは、手数料と報酬を確保することでインセンティブ化されます。

このシステムは、誠実さを維持するための経済的インセンティブに依存しています。少なくとも1つの正直な有効な人がチェーンを監視している限り、詐欺を捕らえることができます。ただし、ユーザーは、流動性速度に影響を与える資金を撤回する前に、チャレンジ期間が終了するまで待つ必要があります。

よくある質問

レイヤー2ネットワーク付きのウォレットを使用できますか？メタマスクのようなほとんどのEVM互換ウォレットは、レイヤー2ネットワークをサポートしていますが、ネットワークのRPCの詳細を手動で追加する必要があります。 ArgentやRainbowなどの一部の財布には、ZksyncやArbitrumなどの特定のレイヤー2のサポートが組み込まれています。

レイヤー2トランザクションは可逆的ですか？いいえ。レイヤー1トランザクションと同様に、レイヤー2ネットワークで確認され、メインチェーンで確定したら、それらは不変です。送信する前に、常に受信者のアドレスと金額を再確認してください。

レイヤー2でガス料金を支払う必要がありますか？はい、しかしそれらはかなり低いです。レイヤー2（通常はETH ）のネイティブトークンでガスを支払い、料金は計算とデータの提出コストをカバーしています。削減は、バッチングとオンチェーン荷重の減少によるものです。

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？ユーザーは、オンチェーンメカニズムを使用して1レイヤー1に出ることができます。メインチェーンのスマートコントラクトは、レイヤー2オペレーターが反応しない場合でもファンドの撤退を可能にし、自立したままであることを保証します。