Ethereum's のスケーラビリティの旅は、「ブロックチェーントリレンマ」という課題を解決する必要性によって形作られてきました。これは、セキュリティ、分散化、スケーラビリティをレイヤー1（L1）ネットワーク内で同時に達成することができないことを示しています。
Ethereumロールアップについての知識
イーサリアムは歴史的にセキュリティと分散化を優先してきたため、スケーラビリティが課題となっています。ユーザーの需要が増加するに伴い、取引手数料が上昇し、処理時間が遅くなる中、レイヤー2（L2）ソリューション、特にロールアップがこれらの限界を克服するための重要ツールとして浮上しました。
ロールアップは、計算をメインチェーンから移動し、取引を圧縮されたバッチにまとめ、L1に送信して検証することでイーサリアムをスケールします。このアプローチは、イーサリアムのセキュリティと分散化を維持しながら、より早く、より安価な取引を可能にします。
ロールアップは2020年から中心的な存在とされ、オンチェーンゲームや高速分散型金融（DeFi）などのユースケースを実現可能にしました。ロールアップのタイプの中で、zk-rollupsはその効率性とセキュリティから優勢を得ており、ゼロ知識証明を利用して検証しています。zkSync EraやLineaといったプロジェクトは、採用を主導しており、低コストと高スループットを提供しています。
成功しているにもかかわらず、ロールアップはさまざまなロールアップネットワーク間での状態と流動性の断片化という課題に直面しており、ユーザーエクスペリエンスと開発者の採用を制限しています。さらに、多くのロールアップは取引順序付けのためにセントラルコンポーネントであるシーケンサーに依存しており、検閲リスクが存在します。
イーサリアムのロードマップは、これらの「補助輪」- 中央の保護策を排除し、取引のシーケンス生成と証明生成の信頼性を確保するシステムを可能にすることで、ロールアップを完全な分散化に進化させることを目指しています。
イーサリアムユーザーにとって、ロールアップは取引コストを削減し、取引スピードを向上させるために不可欠です。ただし、異なるロールアップアーキテクチャ（例：zk-rollups対オプティミスティックロールアップ）間のトレードオフや分散化への進化に注意する必要があります。ロールアップが成熟するにつれて、イーサリアムのスケーラビリティとユーザーエクスペリエンスの形成にますます重要な役割を果たすようになるでしょう。
ベースロールアップの主な特徴：
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分散化されたシーケンス生成：指定されたシーケンサーやセントラルエンティティではなく、取引の順序付けはEthereumのバリデーター自体によって処理されます。このアプローチにより、検閲や取引操作のリスクが大幅に減少し、公正で透明な処理を確保します。
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シームレスなL1統合：EthereumのL1インフラはコンセンサス、データ公開、そして決済を担当し、実行はロールアップネットワーク上で行われます。このデザインは、Ethereumのセキュリティと分散化の特性を新しい信頼仮定を追加することなく継承します。
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簡素化されたアーキテクチャ：セントラライズドシーケンサーの必要性を排除することにより、ベースロールアップは、よりスリムでイーサリアム対応の取引処理モデルを作り出します。この簡素化は、外部のガバナンス構造への依存も削減し、長期的により堅牢にします。
ベースロールアップの利点：
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イーサリアムのバリデーターを活用することで、より強力なセキュリティと分散化を実現。
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外部のガバナンスとインフラプロバイダーへの依存を削減。
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イーサリアムのオリジナルの理想に忠実である簡素化されたシステム。
課題と考慮事項：
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スループットの制限：イーサリアムのL1ブロック時間が長いため（約12秒）、専用シーケンサーを持つロールアップに比べて取引の最終確定が遅くなる可能性があります。
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プリコンファメーションイノベーション：遅延問題を緩和するために、開発者はL1ブロックでの完全な包含前に取引を暫定的に確認するプリコンファメーション技術を検討しています。
ネイティブロールアップの主な特徴：
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直接的なEthereumの検証：ネイティブロールアップは、Ethereumの組込みの取引検証ルールを利用することで、追加の証明システムを不要にします。これにより、状態遷移がEthereum自体で検証され、ロールアップの実装から複雑さが取り除かれます。
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自動 upgrades: ネイティブロールアップはEthereumのコアインフラ内で運用されるため、プロトコルアップグレードを自動的に継承します。これは、従来のロールアップがしばしば手動のセキュリティ評議会の承認を必要とするガバナンスのボトルネックを回避します。
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簡略化されたセキュリティモデル：取引データを直接Ethereumに投稿し、その検証メカニズムを利用することで、ネイティブロールアップは独立したセキュリティモデルの必要性を削減し、より統一的で管理しやすいシステムを作り出します。
ネイティブロールアップの利点：
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より大きな信頼性: 取引がEthereumによって直接検証され、セキュリティ保証と整合性を保つ。
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低いメンテナンス負荷: ロールアップチームはEthereumのセキュリティとコンセンサスメカニズムを利用し、運用の複雑さを軽減。
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優れたエコシステムの相互運用性: 検証がEthereumプロトコルレベルで行われるため、ネイティブロールアップは異なるL2ソリューション間のよりシームレスな相互作用を可能にします。
課題と考慮事項：
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プロトコルの変更が必要: EXECUTEプリコンパイルを実装するには、Ethereumのプロトコルに変更が必要であり、ハードフォークとエコシステム全体のアップグレードを通じて調整が必要。
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MEVに基づく中央集権化のリスク: マイナーが引き出せる価値（MEV）は、取引注文の競争を導入し、ロールアップの実行プロセスの側面を中央集権化する可能性がある。これらのリスクを緩和するメカニズムが検討されています。
ベースロールアップとネイティブロールアップの選択
Ethereumのレイヤー2エコシステムは進化を続けており、ベースとネイティブのロールアップは、セキュリティと分散化を維持しつつスケーリングするための革新的なアプローチを提供しています。それぞれのモデルは、異なる利点とトレードオフを提示しており、開発者、ユーザー、広範なEthereumコミュニティの優先事項に依存した選択を求められます。
ベースロールアップは、Ethereumの既存のバリデータベースのシーケンス生成モデルと統合し、L1バリデータを活用して取引を注文することで分散化を強化します。これにより中央集権のシーケンサーへの依存が減少しますが、Ethereumのブロック時間による遅延が生じる可能性があります。対照的に、ネイティブロールアップは、Ethereumのコアプロトコルにより深く埋め込まれており、別個のシーケンスメカニズムと証明システムを必要としません。この統合は取引の検証を簡素化しますが、ハードフォークを通じたプロトコルの大幅なアップグレードが必要です。
セキュリティは両方のアプローチで依然として強力なポイントであり、Ethereumの堅牢なレイヤー1セキュリティモデルを継承しています。ただし、ネイティブロールアップはこれをさらに一歩進め、Ethereumの組込みの検証メカニズムを使用して、詐欺証明やゼロ知識証明の必要性を排除します。ガバナンスはもう一つの重要な違いです - ベースロールアップはEthereumの経済モデルに合わせられますが、ある程度の独立したガバナンスが必要であり、一方でネイティブロールアップはEthereumアップグレードを自動的に採用し、ガバナンスのオーバーヘッドを削減します。
最終的に、ベースまたはネイティブロールアップの採用は、イーサリアムの長期的なスケーラビリティのビジョンに依存するでしょう。ベースロールアップは最小限のプロトコル変更で緊急の道筋を提供しますが、ネイティブロールアップは効率性とスケーラビリティのためのより統合された、長期的なソリューションを提供します。ロールアップ技術が成熟するにつれて、イーサリアムのレイヤー2の景観は改善を続け、ユーザーに世界中でより速く、より安価で、より安全な取引をもたらすでしょう。