レイヤー2とレイヤー3の違いとその重要性とは？

スケーラビリティはブロックチェーン界における重要な課題として残っています。初期の巨人であるBitcoinのようなものが、仮想通貨コミュニティの増大する要求に応えることに失敗しているのは明らかです。その時、レイヤー2ソリューションが登場してさらに進化を遂げます。ああ待ってください、レイヤー2に慣れないうちに、レイヤー3がすでに門を叩いています。

Ethereumのようなネットワークがトランザクションの増加する需要を満たすのに苦労している中、これらの制限に対処するための革新的なソリューションが出現しています。

過去数年間に大きな進展を遂げたソリューションに、レイヤー2 (L2) とレイヤー3 (L3) 技術があります。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、それぞれ異なる方法で運用され、異なる目的を果たします。

L2およびL3ソリューションの細部にわかりにくさがありますので、それらの違い、ユースケース、および将来のブロックチェーンエコシステムに与える潜在的な影響を探ってみましょう。

レイヤー2ソリューションの理解

レイヤー2とは何か？

レイヤー2ソリューションは、主にメインチェーンではなくオフチェーンでトランザクションを処理しながら、基盤となるブロックチェーンのセキュリティを引き継ぐために設計された、既存のブロックチェーンネットワーク上に構築されたプロトコルです。

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加させ、手数料を削減することを目的としておりながら、ベースレイヤーの分散性やセキュリティを損なうことはありません。

基本的に、L2は自然吸気エンジンの上に乗っている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仕組みの根本を変えるものではありませんが、それ全体を見渡した影響を与えるほど革新的です。ブロックチェーンをアンロードし、速度を上げます。

L2ソリューションの核心的なコンセプトは、トランザクション処理の大部分をオフチェーンに移動し、最終状態のみをメインチェーンで決済することです。

このアプローチにより、メインチェーンがあらゆる単一の操作を処理する負担を負うことなく、より高速で安価なトランザクションが可能になります。代わりに、バッチ処理されたトランザクションの最終結果だけを検証して記録する必要があります。

一部の人々は、レイヤー2が発明されたこと以来、仮想通貨で最大の革新であったと言っています。

それでは、いくつかの技術的な詳細を見ていきましょう。

最近注目されている複数の種類のL2ソリューションがあります：

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ときにメインチェーンで最終状態を決済することを許可します。ステートチャネルは特に固定の参加者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役立ちます。
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、状態を周期的にメインチェーンにコミットする子チェーンを作成するためのフレームワークです。これらの子チェーンは独自のコンセンサスメカニズムやブロック検証ルールを持ち、柔軟性とスケーラビリティを向上させます。
ロールアップ：Ethereumエコシステムで特に注目を集めているL2ソリューションのカテゴリーです。ロールアップはオフチェーンでトランザクションを実行し、トランザクションデータをオンチェーンにポストすることで、堅牢なセキュリティ保証を提供します。主に2つのタイプのロールアップがあります：

a. 楽観的ロールアップ：デフォルトでトランザクションが有効であると仮定し、争議がある場合のみ不正証明を通じて計算を実行します。例としてOptimismやArbitrum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確性を検証するための暗号的証明（バリディティ証明と呼ばれる）を生成します。例としてzkSyncやStarkNetがあります。
サイドチェーン：技術的には必ずしも真のL2ソリューションとは見なされませんが、メインチェーンと並行して独立して動作し、より迅速で安価なトランザクションを可能にする個別のブロックチェーンです。通常、独自のセキュリティメカニズムを持ち、メインチェーンにチェックポイントを取り入れることがあります。

要するに、L2ソリューションの主な利点は、トランザクションスループットを大幅に増加させる能力です。

基幹ブロックチェーンのセキュリティが保持され、手数料が急落する。

EthereumのいくつかのL2ソリューションを見てください。ベーシックネットワークが非常に低いTPS（秒間トランザクション数）を持っている一方で、L2ソリューションはそれを1000倍に加速します。

それはまるで奇跡のように感じられることですが、実際にはそうです。それでも、注意点が存在します。また、別の言い方をすれば、課題です。

問題は、異なるL2同士がベースレイヤーやそれぞれ同士で互換性の違いがあることです。

これにより、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提供が課題になることがあります。

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、複雑な引き出し手続きを持っていることがあり、これが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る可能性があります。

レイヤー3とは？

L3ソリューション、この異なる種類の仮想通貨の存在。

レイヤー3（L3）の概念は、スケーリングと特化の次のステップとして浮上しました。

車のアナロジーを使うと、L3は通常のターボチャージャに対するバイターボエンジンシステムのようなものです。

それが圧倒的で途方もなく複雑に思えるかもしれませんが、違いは一度で説明できます。

L2ソリューションがベースレイヤーをスケーリングすることに重点を置いているのに対し、L3ソリューションはL2の上に構築し、より特化した機能と性能最適化を提供します。

L3の主要な考え方は、各レベルが特定の目的を果たすように層構造を作成することです：

レイヤー1：ベースのブロックチェーン（例：Ethereumメインネット）
レイヤー2：L1からセキュリティを受け継ぐスケーリングソリューション
レイヤー3：L2の上に構築された非常に特化したチェーンやアプリケーション

もちろん、すべてが石に彫られているわけではありません。

L3ソリューションはまだ比較的新しい概念であり、具体的な実装は異なる場合があります。しかしながら、L3の一般的なアプローチとユースケースには以下が含まれます：

ハイパースケーラビリティ：L2ネットワーク上に構築することで、L3ソリューションはさらにスケーラビリティを高めることができます。これにより、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、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が可能になります。
アプリケーション特化型チェーン：L3は特定のユースケースや業界に対応するように設計できます。例えば、ゲームに集中したL3は、頻繁な状態更新や複雑なゲーム内経済を必要とするブロックチェーンゲームの独自の要件に最適化される可能性があります。
プライバシーレイヤー：一部のL2ソリューションが改善されたプライバシー機能を提供する一方で、L3はスケーラブルなL2ネットワーク上に構築された専用のプライバシー重視の環境を提供できます。これにより、高スループットと強力なプライバシー保証が要求されるアプリケーションを可能にします。
相互運用性ソリューション：L3ネットワークは、異なるL2エコシステム間の橋渡し役として機能し、クロスL2通信や資産転送を促進する可能性があります。これにより、複数の異なるL2ネットワークを持つことによって発生する断片化の課題に対処することができます。 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使用します。
- 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り、セキュリティのさまざまな側面において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、ベースレイヤーや他のL2との相互運用性に重点を置くことがよくあります。
- L3 ソリューションは、複数のレイヤー（L1、L2、他のL3）間の相互運用性を考慮する必要があるかもしれず、複雑さ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ので、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およびその潜在的な応用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に制限があることに対処することで、L2 および L3 ソリューションはブロックチェーン技術のより広範な採用への道を切り開きます。これにより、トランザクションのスループットやコスト効率の点で、ブロックチェーンベースのシステムが従来の集中型システムと競争できるようになります。

L2 および L3 ソリューションによ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アプリケーションの可能性を開きます。以前はコストの高さや低スループットのために実現できなかった使い道、たとえば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作り出します。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オプションの範囲を提供できます。

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な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、高コストや一部のベースレイヤートランザクションの低速度によって躊躇する可能性のある一般ユーザーを引きつけるために非常に重要です。

メインチェーン外でより多くのトランザクションを処理することで、L2 および L3 ソリューションは、特にプルーフ・オブ・ワークコンセンサス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ちます。

レイヤードアプローチは、各レベルでの専門化をより可能にします。これにより、特定の使用ケースに最適化されたパフォーマンスが得られ、ブロックチェーンリソースの全体的な効率的な利用がもたらされる可能性があります。

しかも、L2 および L3 ソリューションの開発は、強固な相互運用性ソリューションの必要性を浮き彫りにします。これらの課題に対処することで、より接続された流動的なブロックチェーンエコシステムが生まれる可能性があります。

ブロックチェーンスタックが追加のレイヤーとともに複雑になるにつれ、分散化とセキュリティの維持はより困難かつ重要になります。この焦点は、暗号技術やコンセンサスメカニズムの革新を促進します。

未来の風景: 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、L2 および L3 ソリューションへのより統合されたアプローチが見られる可能性があります。それは非常に論理的に見えますね。

それらを競合する技術として見るのではなく、将来はこれらの強みを活用して、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作成することが有望です。

一つの潜在的なシナリオは、「Layer 2.5」ソリューションの出現で、L2 と L3 の境界を曖昧にし、全般的なスケーラビリティの向上と特化した機能を提供することです。

異なるレイヤー間の相互運用性が増加し、L1、L2、およびL3 ネットワーク間で資産やデータのシームレスな移動を可能にすることが予想されます。

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を示すことになるかもしれません。

なぜなら、これらのレイヤードソリューションの開発は、ユーザーインターフェースデザインや開発者ツールの進歩を伴う可能性が高いからです。

また、これらの技術が成熟すると、L2 および L3 ソリューションの実装と統合に関する標準化の増加やベストプラクティスの出現が見られるかもしれません。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、企業や機関による採用が容易になります。

結論

全てはかなり複雑に見えますが、それでもこの物語は幸せな結末を迎える可能性があります。

Layer 2 と Layer 3 ソリューションの区別は、競争や技術戦争についてではありません。

それは、成長し多様化するユーザーベースの要求に応えるために進化を続けるブロックチェーン技術を表しています。

L2 ソリューションがベースレイヤーの拡張と全体的なパフォーマンスの向上に焦点を当てる一方で、L3 ソリューションは特定の使用ケースに特化した高機能な環境を提供することを目指しています。いつかこれらが一体となって、ブロックチェーンネットワークの開発を永遠に変える新しいレベルのソリューションに融合するかもしれません。