レイヤー２ スケーリングソリューションの５つの種類
勉強元
前調べたレイヤー２とはもう少し調べてみます。
レイヤー２とは、基盤となるブロックチェーンを補助する目的で作られています。その方法は大きく分けて５つほどありました。
・State channel チャンネル
・rollup ロールアップ
・Side chain サイドチェーン
・Parachain パラチェーン
・Sharding シャーディング
State channel チャンネル
State Channelとは、一言でいえば、 特定の参加者間で「チャンネルを開き」、メインチェーンに記録しないで（オフチェーンで）状態遷移を繰り返し、最終的な状態だけ記録する技術 です。BitcoinのLightning NetworkやEthereumのRaidenなどに代表されるPayment Channel（支払いの高速化、簡略化）が有名ですが、、State Channelはもっと広いカテゴリで、Ethereumの場合はペイメントに限らず、任意の状態遷移をチャンネルを利用して行うことができます。例えば、etherやERC系トークン以外のデジタル資産を送ったり、賭けチェスなどをやることも可能です。
Payment Channel 送金のためのチャンネル
Application-specific State Channel 特定のアプリケーションを利用するためのチャンネル
Generalized State Channel 特定のアプリケーションに依存しないチャンネルです
メインチェーンにブロードキャストするトランザクションを減らすことで、スケーラビリティ問題のソリューションとして期待されるだけではなく、エンドユーザーにとっては、トランザクション手数料の削減や、レイテンシーの改善と言ったメリットがあります。具体的にはビットコインのライトニングネットワーク、イーサリアムのライデンネットワークです。
・デメリット
一方で、「最終的な状態だけ記録する」「途中の状態遷移を書き込まない」という特徴のため、「取引をブロックチェーン上に記録して透明性を高めよう」という類のDappsでは使い方が難しいです。なのでセキュリティ面に不安が残ります。
rollup ロールアップ
ロールアップという技術をレイヤー2で利用することで、以下のようなメリットがあります。
・データ処理のスピードUP
・手数料が下がる
・誰でも参加できる
そもそもレイヤー2は、上記のような利点を目指してどれも開発されているため、上記はロールアップだけに言えるメリットではありません。しかし、これらのメリットは同時に叶えることが非常に難しいのです。
その難題に対し、ロールアップは解決できそう、ということで注目を集めいています。ただし、まだロールアップも現在では完全に解決できた、というところまでは行っていません。
ステートチャンネル、ロールアップの仕組みの違い
ロールアップ以外の技術は、データ処理の多くをレイヤー2で処理することを目指しているものですが、ロールアップではデータ処理の一部をレイヤー2で行い、レイヤー1であるイーサリアムブロックチェーンにも処理の一部を残していることが特徴の一つとして挙げられます。（より正確には、トランザクションの証明をレイヤー1で行う、というものです）
その点においてロールアップは「ハイブリッド」なレイヤー2技術である、のような言い方をされます。
例えて言うのであれば、ロールアップでは、重要な部分についてはレイヤー1の力を借りて実行し、セキュリティを維持したままレイヤー2でも実行を行うことで全体としてレイヤー1だけで処理するよりも早い、かつセキュリティを維持した処理が可能になっています。
ロールアップから派生したモデルは主に2つあり、Optimistic Rollup（オプティミスティック ロールアップ）とzk-Rollup（ジーケー ロールアップ）が主要なものとして注目されています。
Side chain サイドチェーン
サイドチェーンとは、メインのブロックチェーンとは異なるブロックチェーン（オフチェーン）によってトランザクションを処理する技術です。
使い道
実際にサイドチェーンがどのような使われ方をするかですが、サイドチェーンではビットコインよりも早く送金のできる仮想通貨であったり、ビットコインの課題を克服するような仮想通貨を作成することができます。
アルトコインの同じようなものがありますが、アルトコインとの違いはビットコインの信用がもとになって動いているという事でしょう。サイドチェーンで作られる仮想通貨はビットコインを通して取引をされるため、ビットコインの価値が担保になります。
なぜ必要か
サイドチェーンはビットコインの良さを生かしたままアルトコインを作る方法、ビットコインにプラスの要素を組み入れる方法として有効です。
ビットコインの課題を解決するためにビットコイン自体の使用を変更するソフトフォークやハードフォークを行うのは全て取引記録が繋がっているビットコインには何かとリスクが出てしまいます。
ですのでそのような大幅仕様変更をせずにビットコインのいいところだけをとって新たな特徴を持ったブロックチェーンを作成できる方法なのです。
Parachain パラチェーン
パラチェーンとはPolkadot（ポルカドット）と言うプロジェクトに接続するための特別なブロックチェーンで、ポルカドット内で並行して実行される多様な個別のレイヤー1ブロックチェーンです。
Polkadotとは
ポルカドットとはWeb3.0という世界の実現を目指すプロジェクト、およびそのためのブロックチェーンです。
ポルカドットではWeb3.0、ひいては様々なブロックチェーン同士をつなぎ、相互運用できる分散型のWeb世界の実現を目指しています。
ポルカドットのパラチェーンは、将来のインターネットではさまざまな種類のブロックチェーンが連携するという理念に基づいて設計されました。なので取引所などがなくても直接、イーサとビットコインを取引できることを目指しています。
どんなプロジェクトかまた調べる
Sharding シャーディング
シャーディングという単語は、破片を意味する英単語シャード（shard）に由来します。データベース分野では古くから使われてきた単語で、データを複数のデータベースに分散配置して、データベースの負荷を分散することを意味します
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