イーサリアムネットワークがスケーラビリティに苦戦する中、 レイヤー2スケーリング技術の最前線には2つの興味深い解決策が浮上しました: 楽観ロールアップとゼロ知識 (ZK) ロールアップ。トランザクションをオフチェーンで処理することで、 これらの開発は手数料を削減しスループットを向上させることを目指し、 イーサリアムメインネットの混雑を緩和します。これらのインパクトはレイヤー2スペースで注目 されており、同じ問題に対して複数の解決策を提供し、投資家や開発者の間で議論を巻き起こします。
分散型金融 (DeFi) と非代替性トークン (NFT) の登場により、 イーサリアムのネットワーク容量にこれまでにないプレッシャーがかかっています。Etherscan の データによると、高い需要の時期に平均ガス価格が急騰し、一般ユーザーには受け入れられない レベルに達することもあります。これにより、合理的なスケーリングソリューションの必要性が 高まっていることが強調されます。
「ロールアップは、短期から中期、さらには長期にわたって、イーサリアムのみに信頼を置かない スケーリングソリューションとしての位置を確立しています」とイーサリアムの共同創設者である ヴィタリック・ブテリンは、レイヤー2ソリューションに関するブログ投稿において強調しました。
この支持を受けて、ロールアップは浮上し、現在ではイーサリアムのロードマップの基本になっています。
楽観ロールアップとZKロールアップは両方とも、複数のトランザクションを1つのバッチにまとめて イーサリアムメインネットに送信します。しかし、セキュリティと検証をかなり異なる方法で 達成します。イーサリアムのエコシステムを構築または投資する利害関係者は、まずこれらの 違いを理解する必要があります。
この文書では、ロールアップのメカニズムを調査し、楽観ロールアップとZKロールアップの 特定の特徴を調べ、それらの利点と欠点を対比し、それらの現在と将来のアプリケーションを 調査します。この技術とイーサリアムの未来にどのように影響するかを読者は最後には十分に 理解していることでしょう。
ロールアップとは何ですか？
基本的に、ロールアップは、オフチェーンでトランザクションを処理し、メインネットにデータの 圧縮版を提供することで、イーサリアムのようなブロックチェーンシステムのスループットを 向上させることを目的とするレイヤー2スケーリングソリューションです。メインのブロックチェ ーンへの計算とストレージの負担を軽減することが主な目的であり、安全性を損なうことなく スケーラビリティを向上させます。
ロールアップは、複数のトランザクションを1つのバッチにまとめることで、多くの値を集約 (または「ロールアップ」) します。次に、このバッチはオフチェーンで実行され、結果の状態 メインネットにアップロードされます。このようにして、理論上、ロールアップは単独でのイー サリアムメインネット上で可能なものよりも桁違いに多いトランザクションスループットに 到達できます。
イーサリアム改善提案 (EIP) 4844、時にはプロトダンクシャーディングとも呼ばれる提案に より、データコストを削減し、したがってロールアップをより効率的にすることを目指している ため、多くの関心を引きました。これらの提案の一つが、イーサリアムのスケーリング戦略の 重要な要素としての位置を固めています。
ロールアップは基礎としてイーサリアムネットワークのセキュリティの恩恵を受けています。 トランザクションデータまたは証拠をメインネットに戻すことで、レイヤー2ソリューションが 攻撃されたとしても、ユーザーはイーサリアムの本質的なセキュリティ保証を信頼できることが 保証されます。これはロールアップをサイドチェーンや他のセキュリティ機構が少ないかもしれ ないレイヤー2ソリューションと区別する重要な特徴です。
コンセンシスの分析では、ロールアップがイーサリアムのトランザクションスループットを約 15トランザクション毎秒 (TPS) から数千TPSに引き上げる可能性があるとしています。これは、 分散型取引所 (DEX) やゲームプラットフォーム、高頻度取引システム (つまり、非常に高い スケーラビリティが求められるアプリケーション) を含む用途にとって興味深い解決策となります。
また、イーサリアムのスマートコントラクト機能とロールアップがシームレスに統合されています。 レイヤー2ソリューションとやり取りする契約は、開発者がメインネットを課すことなく高度な 機能を作成することを可能にします。複数のアプリケーションでロールアップが採用されることは 互換性に依存しています。
ただし、ロールアップには困難も存在します。データの可用性や現在のイーサリアムツールとの 相互運用性の問題が生じることがあり、ユーザーや開発者が新しい技術を受け入れることを要求 することがあります。ロールアップシステムにおいて分散化を保証し、中央集中化の防止も、 継続的な課題です。
楽観ロールアップとは何ですか？
楽観ロールアップは、トランザクションがデフォルトで有効であると仮定するロールアップの 一種で、そのため「楽観的」と呼ばれています。異議申し立て期間内に詐欺の証拠が提出された 場合にのみ処理 (より正確には、検証) が行われます。詐欺が疑われた場合を除き、個々の トランザクションの検証が必要ないため、この楽観的仮定により、より高いスケーラビリティが 可能になります。
基本的なプロセスは、誰でもトランザクションの有効性に異議を申し立て、詐欺の証拠を 提供できる異議申し立て期間に依存します。不正なトランザクションが見つかれば、システムは それを取り消し、不正な行為者には罰金を支払わせる可能性があります。このシステムは、ゼロ サムゲーム理論に依拠しており、誠実さを奨励しているため、セキュリティを維持します。
エ ーブイエム (EVM) 互換性を持つように構築されているため、楽観ロールアップはほとんど 変更せずにイーサリアムスマートコントラクトを実行できます。これにより、現在のアプリ ケーションを大幅な書換えなくレイヤー2ソリューションに導入したい開発者にとって移行が 簡単になります。
楽観ロールアップの主要な実装の一つがOptimismです。Optimismチームは、彼らのソリューション がイーサリアムメインネットよりもガスコストを最大10〜100倍削減できると主張しています。
Offchain Labsが開発したArbitrumも、強力な特徴とエプローラーに配慮した環境で高い関心と 受け入れを得たもう一つのよく知られたプロジェクトです。
楽観ロールアップには不利な点もあります。イーサリアムメインネットに資金を戻す場合、 異議申し立て期間 (数時間から1週間続く可能性があります) がレイテンシを引き起こします。 即時流動性が必要な場合、この遅延は問題になることがあります。この問題を解決するために、 早期終了システムや流動提供者などのソリューションが開発中ですが、複雑性が増します。
さらなるポテンシアルは、必要に応じて少なくとも一つの誠実な参加者が不正の証拠を提出する ことを前提とする楽観ロールアップの安全性に依存しています。このモデルはしっかりしています が、全面的に完璧ではありません。協力が行われた場合、または信頼できる参加者が不在の場合、 システムは脆弱になる可能性があります。
楽観ロールアップはこれらの... コンテンツ: 撤回は有効性の証明によって状態が正しいことが保証されるためです。
EVM互換性
オプティミスティックロールアップは一般的にEVM互換性が高く、開発者が既存のイーサリアムスマートコントラクトを最小限の変更でデプロイすることを可能にします。ZKロールアップは、複雑な操作の証明を生成する計算負荷のため、歴史的にEVM互換性に苦労してきました。しかし、zkEVMのような進歩がこのギャップを埋めようとしています。
パフォーマンスとスケーラビリティ
ZKロールアップは特にシンプルなトランザクションに対して、高いスループットと低料金を提供できます。なぜなら有効性の証明がトランザクションデータをより効率的に圧縮するからです。オプティミスティックロールアップは、不正防止証明が必要なため、オーバーヘッドが大きくなる可能性があります。
複雑性と開発努力
ZKロールアップを実装することは、高度な暗号技術を含むためより複雑です。これにより開発が遅れ、バグの可能性が増えることがあります。オプティミスティックロールアップは比較的簡単に実装できるため、アプリケーションの展開が迅速に行われています。
エコシステムの採用
どちらのタイプのロールアップも大きな採用が見られます。オプティミスティックロールアップは、そのEVM互換性により、現在より多くのDeFiアプリケーションを持っています。ZKロールアップもEVM互換性のソリューションが成熟してくると、追い上げています。Dune Analyticsによれば、両方のソリューションにロックされた総価値（TVL）が増加しており、信頼と採用の増加を反映しています。
規制上の考慮
ZKロールアップの暗号化の性質は、プライバシー機能を強化する可能性がありますが、これは規制遵守の観点からは諸刃の剣となり得ます。オプティミスティックロールアップはより透明性があり、規制の期待により合致しているかもしれません。
オプティミスティックロールアップとZKロールアップのユースケース
オプティミスティックロールアップのEVM互換性は、複雑なスマートコントラクトアプリケーションでの使用に理想的です。これにより、DeFiプラットフォーム、NFTマーケットプレイス、その他の複雑なロジックを必要とするアプリケーションに最適となります。例えば、シンセティクスは、手数料を削減しスケーラビリティを向上させるためにOptimismと提携しました。この統合のユーザーは、合成資産をより速く、摩擦なく取引できています。
トランザクションの速度とセキュリティが絶対に重要な場合、ZKロールアップが優れています。ZKロールアップの即時最終性と高スループットは、決済アプリ、即時取引のための分散型取引所、ゲームプラットフォームに役立ちます。Loopringは、ZKロールアップを使用してクイックで低コストな取引が可能な分散型取引所を開発しました。Loopringのデータによれば、ユーザーはメインネットのコストの0.1%という低手数料で取引できるため、非常に手頃です。
さらにプライバシーに配慮したアプリケーションや身份検証での人気が高まっています。ゼロ知識証明を通じて、ユーザーは個人情報を開示することなく特性を証明でき、これが優れた機能として評価されています。
zkSyncのようなプロジェクトは、ZKロールアップでのスマートコントラクトを可能にし、オプティミスティックロールアップに依存した限られたユースケースを拡張しようとしています。これらの技術が発展するにつれ、それらの機能の境界が曖昧になり、開発者により多くの自由を提供するでしょう。
最後の考え
オプティミスティックロールアップとZKロールアップの競争は、イーサリアムのスケーラビリティ探求における健全な進歩を示しています。両方の技術とも特別な利点を持ち、ネットワークが増大する需要に対応できるために必要です。
EVM適合性と簡単な実装により、楽観的ロールアップはDeFiシーンで非常に人気があります。強化されたセキュリティ保証と瞬時の最終性を提供するZKロールアップは、暗号技術の革新の限界を広げています。
2つの選択肢はイーサリアムエコシステムが発展するにつれて共存し、多様なニーズと目的を果たすでしょう。それらの発展が分散型アプリケーションの方向性に大きく影響するため、開発者、投資家、消費者はこれらの技術について常に知識を持っている必要があります。
「短期的には、ローラーは唯一の信頼の置けないスケーリング解決策であり、長期的には、イーサリアムエコシステムの重要な部分です。」とVitalik Buterinは状況を簡潔に要約しました。
オプティミスティックとZKロールアップの進展はこのビジョンを強調しています：よりスケーラブルで効率的なイーサリアムネットワークが約束されています。