レイヤー2とレイヤー3: その違いと重要性

スケーラビリティはブロックチェーンの世界で依然として重要な課題です。初期の巨人であるビットコインは、仮想通貨コミュニティの増大する需要を明らかに満たせていません。その時に、レイヤー2ソリューションが現れて日々を救います。おっと、レイヤー2に慣れる前に、既にレイヤー3が門前に控えています。

Ethereumのようなネットワークがトランザクションの増大する需要を満たすのに苦労する中、これらの制限を解決するための革新的な解決策が登場しました。

大きな注目を集めている二つの解決策が、レイヤー2（L2）とレイヤー3（L3）技術です。どちらもブロックチェーンのスケーラビリティを向上させることを目的としていますが、異なる方法で動作し、異なる目的を持っています。

L2とL3の詳細に混乱するのは簡単なので、これらの違いやユースケース、ブロックチェーンエコシステムの未来への潜在的な影響を探ってみましょう。

レイヤー2ソリューションを理解する

レイヤー2とは？

レイヤー2ソリューションは、既存のブロックチェーンネットワークの上に構築されたプロトコルで、主にメインチェーンの外でトランザクションを処理するよう設計されており、基盤ブロックチェーンのセキュリティ保証を継承しています。

これらのソリューションは、トランザクションのスループットを増やし、手数料を削減しつつ、基本レイヤーの非中央集権性やセキュリティを損なわないことを目的としています。

基本的に、L2は自然吸気エンジンの上に乗ったターボチャージャーのようなものです。L2はブロックチェーンの作動方法の根本的なアイデアを変えませんが、それでも全体の絵を影響するほど革新的です。その結果、ブロックチェーンの負担を軽減し、スピードアップします。

L2ソリューションの核心となる概念は、トランザクション処理のかなりの部分をオフチェーンに移動し、メインチェーンのみで最終状態を決済することです。

このアプローチにより、メインチェーンが単一の操作ごとに処理負担を背負う必要がなく、より速く、より安価なトランザクションが可能になります。代わりに、メインチェーンはバッチ処理されたトランザクションの最終的な結果を検証し、記録するだけで済みます。

レイヤー2は、仮想通貨の発明以来、最大の革新と言われることもあります。

さて、技術的な詳細を見てみましょう。

近年、いくつかの種類のL2ソリューションが注目を集めています：

ステートチャネル: 参加者がオフチェーンで複数のトランザクションを行い、チャネルが閉じられた際に最終状態をメインチェーンで決済します。特定のパーティ間で頻繁な双方向トランザクションを必要とするアプリケーションに特に有用です。
プラズマチェーン: Vitalik ButerinとJoseph Poonによって導入されたプラズマは、定期的にメインチェーンに状態をコミットするチャイルドチェーンを作成するためのフレームワークです。これらのチャイルドチェーンには独自のコンセンサスメカニズムとブロック検証ルールがあり、柔軟性とスケーラビリティを提供します。
ロールアップ: このカテゴリのL2ソリューションは特にイーサリアムエコシステムで大きな注目を集めています。ロールアップはオフチェーンでのトランザクションを実行しますが、トランザクションデータをオンチェーンにポストし、堅牢なセキュリティ保証を提供します。主なロールアップには2種類あります：

a. オプティミスティックロールアップ: デフォルトでトランザクションが有効であると仮定し、紛争が発生した場合にのみ詐欺証明を通じて計算を実行します。OptimismやArbitrumなどの例があります。

b. ゼロ知識(ZK)ロールアップ: オフチェーントランザクションの正しさを確認するための暗号学的証明（有効性証明として知られる）を生成します。zkSyncやStarkNetなどの例があります。

サイドチェーン: 技術的には真のL2ソリューションとは見なされることは少ないですが、サイドチェーンはメインチェーンと並行する独立したブロックチェーンであり、より速く、より安価なトランザクションを可能にします。通常、独自のセキュリティメカニズムを持ち、定期的にメインチェーンにチェックポイントを設けます。

要するに、L2ソリューションの主な利点はトランザクションのスループットを大幅に増加させる能力です。基礎となるブロックチェーンのセキュリティはそのままで、手数料は下がります。

ただし、いくつかの留意事項があります。異なるL2には、基盤レイヤーや他のL2との組み合わせ性が異なる場合があります。

これは流動性の断片化や異なるL2エコシステム間でのシームレスなユーザーエクスペリエンスの課題を引き起こす可能性があります。

さらに、一部のL2ソリューションは、新しい信頼仮定を導入したり、ユーザーエクスペリエンスやセキュリティに影響を与えうる複雑な引き出しプロセスを持つことがあります。

レイヤー3とは？

L3ソリューションは、異なる種類の暗号資産を導入します。

レイヤー3の概念は、スケーリングと専門化の次の段階として登場しました。

車のアナロジーを再び使用すると、L3は通常のターボチャージャーに対してツインターボエンジンシステムに相当します。

圧倒的で神がかり的に複雑に見えるかもしれませんが、違いはすぐに説明できます。

L2ソリューションが基盤レイヤーのスケーリングに焦点を当てているのに対し、L3ソリューションはL2の上に構築され、さらに高度に専門化された機能とパフォーマンスの最適化を提供します。

L3のキーポイントは、それぞれのレベルが特定の目的を果たすレイヤードアーキテクチャを作成することです：

レイヤー1：基盤となるブロックチェーン（例：イーサリアムメインネット）
レイヤー2：L1のセキュリティを継承するスケーリングソリューション
レイヤー3：L2の上に構築された高度に専門化されたチェーンやアプリケーション

もちろん、これは固定のものではありません。

L3ソリューションは依然として比較的新しい概念であり、その具体的な実装は異なる可能性があります。しかし、一般的なアプローチとL3のユースケースとして以下のものが挙げられます：

超スケーラビリティ：L2ネットワークの上に構築することで、L3ソリューションはさらに大きなスケーラビリティを達成する可能性があります。これにより、極めて高いトランザクションスループットを必要とするアプリケーション（例：複雑なゲームエコシステムや大規模な分散型ソーシャルネットワークなど）が可能になります。
アプリケーション特化チェーン：L3は特定のユースケースや産業に対応するよう設計されることがあります。例として、ゲームに特化したL3は、頻繁な状態の更新や複雑なゲーム内経済など、ブロックチェーンゲームのユニークな要求に最適化されることがあります。
プライバシーレイヤー：一部のL2ソリューションがプライバシー機能を向上させている一方で、L3はスケーラブルなL2ネットワークの上に、専用のプライバシー重視環境を提供することができます。これにより、高いスループットと強力なプライバシー保証の両方を必要とするアプリケーションが可能になります。
相互運用性ソリューション：L3ネットワークは、他のL2エコシステム間でのクロスL2通信や資産転送を促進するブリッジとして機能することができます。これにより、複数の異なるL2ネットワークが存在することによる断片化の問題を解決する手助けができます。
カスタマイズされた実行環境：L3は特定の計算やスマートコントラクトの言語に適した特化した実行環境を提供することができます。これにより、特定のタイプのトランザクションのより効率的な処理や、特定分野の言語の使用が可能になります。

大きなポイントがやってきました。

L2ソリューションがさまざまなアプリケーションに対応する基礎的なレベルの一般性を維持する必要がある一方で、L3は特定のユースケースにより狭く焦点を当てることができます。

この専門化は、パフォーマンスの大幅な向上をもたらし、技術的な制限のために以前は実現不可能だった新しいタイプの分散型アプリケーションを可能にするかもしれません。一言で言えば、マーケットごとの弾丸なのです。

しかし、どんな新技術にも、L3には独自の落とし穴があります：

複雑性：ブロックチェーンスタックにもう一層を追加することで、システム全体の複雑さが増す可能性があります。これにより、開発者がアプリケーションを構築や保守するのが難しくなったり、ユーザーがエコシステムを理解し、利用するのが難しくなる可能性があります。
セキュリティの考慮事項：レイヤーを追加するごとに、新しい潜在的な攻撃ベクトルやセキュリティの考慮事項が導入されます。L3ソリューションの利点を維持しながら、そのセキュリティを確保することが重要です。
相互運用性：L2ソリューションと同様に、異なるL3間および基盤L2やL1レイヤーとのシームレスな相互運用性を確保することは、大規模な採用に不可欠です。
分散化：高度に専門化されたL3ソリューションは、慎重に設計されないと、集中化のリスクが増加する可能性があります。ブロックチェーン技術の分散型精神を維持することが、L3の開発において重要な考慮事項です。

比較分析：レイヤー2対レイヤー3

さて、L2とL3を個別に見てきたので、これらを一緒に検討する時がやってきました。

L2とL3の両方が、ブロックチェーンのスケーラビリティと機能を向上させることを目的としています。しかし、実際には異なる目的を果たします：

範囲と専門化：

L2ソリューションは一般に、より広範な範囲を持ち、幅広いアプリケーションのための基礎レイヤーをスケールアップすることを目指しています。
L3ソリューションは、より専門化されたユースケースや最適化に焦点を当てる傾向があります。

基盤レイヤーとの関係：

L2ソリューションは、基盤レイヤー（L1）と直接的にやり取りし、そこからセキュリティを引き出します。
L3ソリューションは、通常、L2の上に構築される形で、時には基盤レイヤーとの交差点を持ちません。

スケーラビリティの向上：

L2ソリューションは、L1と比較して大幅なスケーラビリティの向上を提供し、スループットを何桁も上がります。
L3ソリューションは、L2ですでに達成された改善点を基に、さらにスケーラビリティを提供する可能性があります。

複雑さと開発：

L2ソリューションは、より成熟した開発ツールとエコシステムを持つ、より確立されたものです。
L3ソリューションは、まだ出現しており、より複雑な開発プロセスや新しいツールを必要とするかもしれません。

ユースケース：

L2ソリューションは、スケーラビリティを改善し、手数料を低減したい幅広いアプリケーションに向いています。
L3ソリューションは、より専門的なアプリケーションや特定の領域での極端な性能を必要とするアプリケーションにより適しているかもしれません。

セキュリティモデル：

L2ソリューションは、基本的にセキュリティを継承します。 Content: ベースレイヤーから直接、トランザクションの有効性を確保するためのさまざまなメカニズムを持っています。
L3ソリューションは、セキュリティモデルがより複雑になる可能性があり、異なるセキュリティ視点でL1とL2の両方に依存する可能性があります。

相互運用性:
- L2ソリューションは、ベースレイヤーとの相互運用性と、ある程度他のL2との相互運用性に焦点を当てることが多いです。
- L3ソリューションは、複数のレイヤー（L1、L2、および他のL3）を超えた相互運用性を考慮する必要があるかもしれません。これにより複雑性が増す可能性があります。

なぜ重要なのか: ブロックチェーンエコシステムへの影響

技術の深さを掘り下げた今、未来を見据える時が来ました。

L2およびL3ソリューションの開発と採用は、ブロックチェーン業界とその潜在的なアプリケーションに広範な影響を与えます。

ベースレイヤーブロックチェーンのスケーラビリティ制限に対処することにより、L2およびL3ソリューションはブロックチェーン技術の広範な普及への道を開きます。これにより、ブロックチェーンベースのシステムがトランザクションのスループットとコスト効率の面で、従来の中央集権型システムと競争することが可能になるかもしれません。

L2およびL3ソリューションによって提供されるスケーラビリティの向上と手数料の削減は、新しいタイプの分散型アプリケーションの可能性を開きます。高コストや低スループットのために以前は実現が難しかったマイクロトランザクションや複雑なオンチェーンゲームなどのユースケースが実現可能になります。

さまざまなL2およびL3ソリューションの開発は、より多様なブロックチェーンエコシステムを生み出します。この多様性は、イノベーションを促進し、ユーザーや開発者に特定のニーズに合った多様な選択肢を提供します。

L2およびL3ソリューションによって可能になる低手数料と高速トランザクションは、ブロックチェーンアプリケーションのユーザーエクスペリエンスを大幅に向上させることができます。この改善は高コストと遅い速度によって阻害されるメインストリームユーザーを惹きつけるために重要です。

メインチェーン外でのトランザクションの処理を増やすことで、L2およびL3ソリューションは特にProof-of-Work合意メカニズムを使用するブロックチェーンネットワークの全体的なエネルギー消費を削減するのに役立つ可能性があります。

層状のアプローチは、各レベルでの専門化をより可能にします。これにより、特定のユースケースに対する最適化されたパフォーマンスと、全体としてのブロックチェーンリソースのより効率的な使用をもたらす可能性があります。

そしてさらに、L2およびL3ソリューションの開発は、強力な相互運用性ソリューションの必要性を強調します。これらの課題に取り組むことで、より接続されたフルードなブロックチェーンエコシステムにつながるかもしれません。

ブロックチェーンスタックが追加のレイヤーでより複雑化するにつれて、分散化とセキュリティの維持はより困難で重要になります。この焦点が暗号技術と合意メカニズムの革新を促進します。

未来の展望: L2およびL3ソリューションの統合

ブロックチェーン業界が進化を続ける中で、より統合されたL2およびL3ソリューションのアプローチが期待されます。それは当然のことですね。

それらを競合する技術と見るのではなく、将来は、両方の強みを活用してより堅牢でスケーラブルで多用途なブロックチェーンエコシステムを創造することにあるでしょう。

1つの可能性のあるシナリオは、L2とL3の間の境を曖昧にする「レイヤー2.5」ソリューションの出現です。これは、一般的なスケーラビリティの改善と特殊な機能の両方を提供します。

さまざまなレイヤー間の相互運用性が向上し、資産やデータをL1、L2、L3ネットワーク間でシームレスに移動できるかもしれません。

これらの仮説的なL2.5ソリューションが、クリプトの真の未来になるかもしれません。

なぜでしょうか？これらの層状のソリューションの開発は、おそらくユーザーインターフェースデザインと開発者ツールの進化を伴うでしょう。

さらに、これらの技術が成熟するにつれ、L2およびL3ソリューションの実装および統合に関する標準化とベストプラクティスの出現を目にするかもしれません。これにより、より一体化されたブロックチェーンエコシステムが生まれ、企業や機関による簡単な採用を促進する可能性があります。

結論

すべては非常に複雑に見えるかもしれませんが、この物語にはハッピーエンドの可能性があります。

Layer 2とLayer 3ソリューションの違いは、競争や技術戦争に関するものではありません。

それは、成長し多様化しているユーザーベースの要求を満たすためのブロックチェーン技術の進化を表しています。

L2ソリューションはベースレイヤーのスケーリングと全体的なパフォーマンスの向上に焦点を当てている一方で、L3ソリューションは特定のユースケースに適した高度に専門化された環境の提供を目指しています。ある日、これらはブロックチェーンネットワークの開発を永遠に変えるまったく新しいレベルのソリューションへと融合するかもしれません。