Layer2ブロックチェーンとLayer3ブロックチェーン： 知っておくべきこと

ビットコインの誕生以来、ブロックチェーン技術は劇的に進化してきました。オリジナルのビットコインブロックチェーンは、その生みの親であるサトシ・ナカモトによって、高速で分散化されたデジタル決済をサポートする方法として構想されましたが、Vitalik Buterinはイーサリアムでブロックチェーンをより多機能なものにしました。スマートコントラクト機能により、イーサリアムといくつかの新世代ブロックチェーンネットワークは分散型コンピューティングプラットフォームへと進化し、さまざまな分野のdAppsをサポートしています。

ここ数年、特に企業の間では、ブロックチェーン技術のマスアダプションにも大きな関心が寄せられています。しかし、この技術と暗号通貨業界の受容拡大を阻む最も大きな欠点の1つは、ブロックチェーンのスケーラビリティです。

より効率的でスケーラブルなソリューションの必要性から、Layer2とLayer3という様々な独自のレイヤーが開発されています。この記事では、これらのブロックチェーンスケーリングソリューション、その運用、違い、そしてブロックチェーンエコシステムにおけるLayer1からLayer2、Layer3への移行について探ります。

ブロックチェーンスケーリングソリューションとは？

ブロックチェーンスケーリングソリューションとは、より多くのトランザクションを処理するためにブロックチェーンネットワークの能力を強化することを目的とした技術を指します。ユーザーの増加により処理需要が増大し、ネットワークの速度と効率に影響を与えるため、これは極めて重要になります。

これらのソリューションは、特にトランザクションの速度、容量、効率性といったブロックチェーンネットワーク固有の限界に対処するものです。これらのソリューションは、ブロックチェーンのスケーラビリティを強化し、ユーザー数の増加と取引量の増加に対応することを目的としています。

Layer1とLayer2のブロックチェーンを深く掘り下げます。

スケーリングソリューションの仕組み

ブロックチェーンスケーリングソリューションは、ブロックチェーンネットワークにとって、暗号通貨から分散型アプリケーション（dApps）、さらにはそれ以上に至るまで、増大するユーザーベースとさまざまなユースケースの需要に対応するために不可欠です。スケーリングソリューションは、ブロックチェーン技術が世界規模で実用的かつアクセス可能であり続けることを保証します。

スケーリングソリューション、特にLayer2とLayer3は、セキュリティを損なうことなくトランザクションの効率化を目指します。ここでは、さまざまなタイプのブロックチェーンスケーリングソリューションがどのように機能するかを簡単に説明します：

Layer1スケーリングソリューション

Layer1のスケーリングでは、基盤となるブロックチェーンプロトコルに変更を加えます。これには、ブロックサイズの拡大、コンセンサスアルゴリズムの最適化、ブロック確認速度の高速化などが含まれます。これらの変更により、ネットワークの容量と速度が向上します。Layer1のスケーリングソリューションには、ビットコインのSegWit、シャーディング、並列処理、ブロックサイズの拡大などがあります。

Layer2ネットワーク

Layer2のソリューションは、ベースとなるブロックチェーンレイヤーの上に実装されます。メインチェーン外でトランザクションを行うことでスケーラビリティを向上させ、混雑を緩和します。ビットコインのライトニングネットワークやイーサリアムの様々なロールアップソリューションがその例です。

Layer3ブロックチェーン

Layer3のブロックチェーンスケーリングソリューションは、拡張性、相互運用性、コスト効率を向上させることで、ブロックチェーン技術を次のレベルに引き上げることを目的としています。Layer1とLayer2のソリューションによって築かれた基盤の上に構築されるため、ブロックチェーンネットワークは将来の需要により適応できるようになります。

シャーディング

シャーディングはオンチェーンのスケーリングソリューションです。ブロックチェーンをより小さなパーティションまたはシャーディングに分割し、それぞれが独立してトランザクションを処理できるようにします。この並列処理により、ネットワークのスループットが大幅に向上します。

オフチェーンスケーリング

スケーリングソリューションの中には、トランザクションをブロックチェーンから完全に移動させるものもあります。これにより、ユーザーはメインチェーンに負担をかけることなくP2Pで取引を行うことができます。これにより混雑が緩和され、スピードが向上します。ライトニングネットワークはこのアプローチの代表例です。

ハイブリッドアプローチ

実際には、多くのブロックチェーンネットワークがこれらのソリューションを組み合わせて採用しています。Layer1の最適化を実装する一方で、Layer2の技術も活用し、セキュリティとスケーラビリティのバランスを取っています。

Layer3ネットワークとその仕組みとは？

Layer3ブロックチェーンネットワークのコンセプトは、より安全で相互運用性が高く、スケーラブルなブロックチェーンインフラを構築する必要性から生まれました。Layer2とLayer3のソリューションはどちらもブロックチェーンネットワークを拡張することを目的としていますが、Layer3は様々なブロックチェーンを接続し、ブロックチェーン間のシームレスな通信を促進することを目的としています。

Layer3ネットワークはLayer2ソリューションの上で動作し、複数のLayer2ネットワークを接続し、従来のLayer2ソリューションでは実現できなかった異なるブロックチェーン間でのトランザクションを可能にします。

Layer3のスケーリングソリューションの主な特徴は以下の通りです：

拡張性の向上

Layer3ネットワークは、ブロックチェーンシステムにさらなるスケーラビリティをもたらします。コンセンサスメカニズムとデータ構造を最適化することで、より高いスループットとトランザクション処理能力を実現します。

ブロックチェーンの相互運用性

Layer3のソリューションは、多くの場合、異なるブロックチェーンネットワーク間の相互運用性の向上に重点を置いています。異種ブロックチェーン間のシームレスな通信とデータ転送を可能にし、全体的なユーザーエクスペリエンスを向上させます。この相互運用性は、成長するブロックチェーンエコシステムにとって極めて重要です。

低コストと高性能

Layer3のソリューションは低コストかつ高性能に設計されており、ブロックチェーンプロジェクトにスケーリングの選択肢を提供します。これらのソリューションは、効率性と手頃な価格のバランスを取り、ブロックチェーン技術をより身近なものにすることを目的としています。

メインチェーンの混雑緩和

Layer2のソリューションと同様に、Layer3のソリューションも特定の取引や操作をオフチェーンで処理することで、メインブロックチェーンの混雑を緩和します。これにより、ネットワークの混雑と取引手数料が軽減され、ユーザーエクスペリエンスが向上します。

レイヤリングの強化

Layer3ソリューションはLayer2プロトコルと連携して機能します。Layer2のスケーラビリティソリューションとLayer3のプロトコルを組み合わせて相互運用性を高めることで、暗号通貨業界の断片化問題を解決することができます。

ロールアップ

ロールアップのようなLayer3ソリューションの中には、ベースレイヤーの外側でトランザクションを可能にし、それをLayer2のブロックチェーンプロトコルにアップロードするものもあります。

Layer2とLayer3のネットワーク： 相違点

Layer2とLayer3のネットワークの主な違いは、その運用上の焦点です。Layer2は単一のブロックチェーン内での取引速度の向上と手数料の削減に重点を置いているのに対し、Layer3はブロックチェーンの相互接続に重点を置いており、ブロックチェーンウェブのようなものを育成します。Layer3は「ネットワークのネットワーク」を構築し、単一のブロックチェーンではなくブロックチェーンのエコシステム全体を強化します。

Layer3ブロックチェーンは、いくつかの重要な点でLayer2ブロックチェーンと異なります：

• 役割と機能性：Layer2は他のブロックチェーンシステム（多くの場合Layer1）の上に構築されるベースレイヤーです。一方、Layer3は、一般的に分散型アプリケーション（DApps）をホストし、特定の機能を実行することに重点を置いた高度なレイヤーです。

• スケーラビリティと高度なアプリケーション：Layer2は主にブロックチェーンネットワークとプロトコル間のスケーラビリティを促進することで知られています。Layer3には、分散型金融（DeFi）、ゲーム、分散ストレージアプリなど、ブロックチェーンベースのアプリケーションが含まれます。

• パラメータと実行： Layer2はブロックチェーン操作のパラメータや仕様を定義することが多く、Layer3は特定のタスクの実行やアプリケーションの実行に焦点を当てます。

• ベースレイヤーとアドバンストレイヤー：Layer2はブロックチェーンシステムの基盤となるレイヤーであり、Layer3は通常Layer2や他の既存のレイヤーの上に構築されます。

• プロトコル対アプリケーション： Layer2はベースとなるブロックチェーンの上に構築されるプロトコルを含むことが多く、Layer3はゲーム、DeFi、その他のサービスを含む現実世界のアプリケーションに焦点を当てています。

Layer3ブロックチェーンとLayer1ブロックチェーンとの違いは？

Layer3ブロックチェーンとLayer1ブロックチェーンは、ブロックチェーンエコシステム内での役割や機能性の点で異なります：

• ベースとビルトオン：Layer1はブロックチェーンネットワークの基礎となるレイヤーで、その上に他のレイヤーが構築されます。一方、Layer3はLayer2や既存のレイヤーの上に構築される高度なレイヤーです。

• パラメータと実行：Layer1は、コンセンサスルールやデータ構造など、ブロックチェーンの基本的なパラメータを定義します。対照的に、Layer3は特定の機能の実行に焦点を当て、多くの場合、ブロックチェーンベースのアプリケーション、ゲーム、またはサービスを実現します。

• スケーリング機能： Layer1のブロックチェーンはブロックチェーンエコシステムの基盤となるブロックですが、大規模なスケーリングに対応する固有の機能を備えていない場合があります。Layer3のソリューションは、この限界に対処するためにスケーラビリティ機能やイノベーションを導入することがよくあります。

• 基盤技術とプロトコルの比較： Layer3ネットワークは、ブロックチェーンベースの分散型アプリケーション（dApps）、ゲーム、サービスの開発を可能にします。Layer3ネットワークは、ブロックチェーンの安全性を確保することに主眼を置くLayer1よりも高い機能レベルを提供します。

ビットコインやイーサリアムのようなLayer1のブロックチェーンは、主にセキュリティと分散化に焦点を当てていますが、スケーラビリティの問題に直面しています。一方、Layer3のブロックチェーンは、Layer1のセキュリティを維持しつつ、スケーラビリティと相互運用性を確保し、複数のLayer2のネットワークを橋渡しします。

Layer1対Layer2対Layer3ブロックチェーンスケーリングソリューション

注目のLayer3ネットワークプロトコル

注目すべきLayer3ブロックチェーンとその貢献度をご紹介します：

Cosmos（IBCプロトコル）

CosmosはLayer3のソリューションであるブロックチェーン間通信（IBC）プロトコルを採用し、エコシステム内の様々なブロックチェーン間で安全な通信とデータ転送を可能にしています。この相互接続性により、ブロックチェーンネットワークの使い勝手が向上し、dAppsをサポートします。

人気のあるIBCチェーンとプロトコルには、Akash Network, Axelar Network, Kava, Osmosis, Band Protocol, Evmos, Fetch.AI, Injectiveなどがあります。

Polkadot

Polkadotは、その相互運用性機能で知られる著名なLayer3ブロックチェーンです。マルチチェーンネットワークとして動作し、異なるブロックチェーン（パラチェーン）を接続して資産やデータを共有することができます。ポルカドットのLayer3アーキテクチャは、チェーン間の通信を容易にし、相互接続されたブロックチェーンの強固なエコシステムを作り出します。

ポルカドットパラチェーンの注目すべき例としては、Acala、Moonbeam、Parallel Finance、OmniBTC、Astar、Clover Finance、Kapex Parachain、Manta Networkなどがあります。

Chainlink

ChainlinkはLayer2のソリューションと考えられがちですが、オラクルネットワークとしてLayer3の特徴を持っています。Chainlinkはスマートコントラクトを外部データソースや現実世界のイベントと接続し、分散型アプリケーションの機能を拡張します。

Chainlinkのオラクルネットワークを活用する代表的なブロックチェーンネットワークには、Ethereum、Avalanche、Optimism、Polygonなどがあります。BNB ChainやPolkadot上で動作する一部のdAppsもChainlinkのオラクルサービスを活用しています。

Superchain

「Open Index Protocol」としても知られるSuperchain Networkは、分散型データのインデックス化と整理に焦点を当てたブロックチェーンベースのプロトコルです。Superchainはブロックチェーン・データの分散型インデックスソリューションを提供します。分散化とアクセシビリティを促進する方法でオンチェーンデータを整理します。

このプラットフォームは、分散型でオープンなシステムを重視するWeb3の原則に沿うように設計されています。Superchainは、Web2の中央集権型モデルから分散型デザインへのシフトを目指しています。Superchainの主なユースケースは、DeFiやNFT（Non-Fungible Tokens）など、様々な分野での応用が可能なオンチェーンデータの整理とインデックス化です。

Orbs

Orbsは、スケーラビリティとイーサリアムとの互換性に重点を置いたLayer3のブロックチェーンです。ハイブリッドコンセンサスメカニズムを導入し、EVM準拠のスマートコントラクトを促進することでこれを実現しています。このLayer3ブロックチェーンは、イーサリアムが直面するスケーラビリティの問題に対処し、dAppsを効率的に実行できるようにすることを目的としています。

Orbsは、Ethereum、TON、Polygon、BNB Chain、Avalanche、Fantomなどの一般的なブロックチェーンを含む、既存のLayer1（L1）およびLayer2（L2）ソリューションと連携します。Layer3のブロックチェーンとして動作し、効率的で安全なトランザクション処理のためにProof-of-Stakeコンセンサスメカニズムを利用します。

最後に

ブロックチェーンのLayer1からLayer3への進化は、セキュリティを維持しながら拡張性と相互運用性を強化する必要性に後押しされたブロックチェーン技術の成長を象徴しています。Layer3のブロックチェーンは、ネットワーク・オブ・ネットワークの構築に重点を置き、より高速で、より安全で、真に分散化されたブロックチェーンの未来を形作る最前線にあります。

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