ブロックチェーンのレイヤーを理解する

簡単に言えば、ブロックチェーンのレイヤーは、取引スピードを大幅に速め、コストを削減することを目的としています。この記事では、それらの背後にある複雑な数学について掘り下げることはしないが、ゼロ知識証明やロールアップのような概念の説明に焦点を当て、それらがどのように取引率を最適化し、コストを削減するかを紹介します。

ブロックチェーンのレイヤーについて

ブロックチェーンについて話し合う際、「レイヤー1」という用語がよく登場します。複雑に聞こえるかもしれませんが、実際には非常に単純です。本質的には、独立したブロックチェーンです。EthereumとBitcoinは、最もよく知られている例でしょう。

ブロックチェーンテクノロジーを層状のケーキのように想像してみてほしいです。基礎となるレイヤー0はブロックチェーンそのものではなく、ネットワークプロトコル、インターネットプロトコル、そしてマイナーやノードといったその他の基本要素で構成されています。

EthereumやBitcoinのようなレイヤー1・ブロックチェーンは独立しており、他のブロックチェーンに依存しないです。一方、ArbitrumやStarkNetのようなレイヤー2・ブロックチェーンは、親ブロックチェーンに依存して機能します。

Ethereumブロックチェーンの急速な普及により、増加するコストと混雑を管理するために、Ethereumブロックチェーンのスケーラビリティの強化が急務となっています。こうした課題に対処するため、デベロッパーは特定の機能向けに設計されたレイヤー3ネットワークを模索しています。現在、AvalancheとStarkWareはレイヤー3ソリューション開発の最前線にいます。

ロールアップとは何か？

ロールアップはEthereumのようなブロックチェーンのレイヤー2スケーリングソリューションの一種です。これらは、複数のトランザクションを束ねて（ロールアップして）他の場所で全ての計算を行い、メインチェーン上で処理されるトランザクションの数を減らすことによって機能します。このような取引のセットは、メインチェーンでは1つの取引とみなされます。これにより、ネットワークのスループットが飛躍的に向上し（Ethereumメインネットでは現在、毎秒約15トランザクション）、ガス代は元の数分の一に削減されます。

Ethereumは設計上、本質的にプライバシーを提供しないため、プライバシーを強化するための追加ソリューション（ロールアップ）が開発されています。ロールアップ、特にオプティミスティックロールアップやzkロールアップは、本質的にEthereumの拡張機能であり、その能力を高めるものであり、競合するものではありません。

Ethereumを、パリのシャンゼリゼ通りやニューヨークのタイムズスクエアのような一等地と考えてください。ここでは製品を展示することは理にかなっていますが、高コストのため製造することはありません。同様に、レイヤー2のソリューションやロールアップでは、Ethereumの「一等地」を利用してシステムの完全性の証明を表示する一方、トランザクションの処理はより「高価」でない場所に追いやられています。

zk-proofとは何か？

Zk-rollups ゼロ知識ロールアップの略で、ゼロ知識証明を活用してトランザクションをロールアップし、すべての計算をオフチェーンで実行するロールアップソリューションです。Zk-rollupsは、セキュリティと柔軟性の両方で大きな進歩を遂げています。すべての取引の有効性は、その取引に関するいかなる情報も明らかにすることなく証明することができ、すべての参加者のプライバシーとセキュリティを保証します。すべての計算はオフチェーンで行われるため、zk-rollupsは複雑なスマートコントラクトやその他の計算を必要とする高度な機能をサポートすることもできます。このため、分散型取引所やその他のDeFiアプリケーションに最適です。現在、zk-rollup分野の主要プレーヤーには、Polygon、Loopring、ZkSyncがいます。

まとめ

要約すると、EthereumやBitcoinのようなレイヤー1やアービトルムのようなレイヤー2を含むブロックチェーンレイヤーは、ブロックチェーンネットワークにおける取引速度の最適化とコストの削減に役立っています。ゼロ知識証明は、取引の明細を損なうことなく取引の完全性を保証し、ロールアップはEthereumの拡張として、プライバシーとスケーラビリティを提供します。

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