イーサリアムレイヤー2拡張方案解析

イーサリアムは現在のブロックチェーン分野で最も活発なプラットフォームの一つとして、多くの分散型アプリケーションを支えています。分散型金融から非同質化トークンまで、エコシステムは繁栄しています。しかし、ネットワーク活動の増加に伴い、ユーザーはしばしば高額な取引手数料、処理時間の延長、そして高い失敗率といった問題に直面しています。これらの要因は参加者の積極性に深刻な影響を与えています。

これらの課題に対処し、メインチェーンの分散化特性を維持するために、コミュニティはレイヤー2（L2）スケーリングソリューションを提案しました。L2の核心的な考え方は、計算と取引処理の大部分をセカンドレイヤーネットワークに移し、最終的な結果だけをメインネットに提出することです。この方法は、取引効率を大幅に向上させ、手数料を削減するだけでなく、メインネットの安全性を維持することができます。

現在、よりよく知られているL2ソリューションには、ロールアップとサイドチェーンが含まれます。 その中で、ロールアップはオプティミスティックロールアップ(OP-Rollups)とゼロ知識ロールアップ(ZK-Rollups)に細分化できます。

オプティミスティック・ロールアップ

OP-Rollupsは、取引処理と状態更新をL2ネットワーク上で行い、その後、圧縮された取引データを一括してメインネットに送信します。この方法は「楽観的」な仮定に基づいており、すべての取引が有効であるとデフォルトで考えられます。問題が発生した場合、検証者は7日以内に詐欺証明を提出できます。

このデザインは取引効率を大幅に向上させましたが、資金の流動性や中央集権のリスクなどの問題も引き起こしました。理論上は悪行の可能性がありますが、実際には厳格な罰則メカニズムと潜在的な経済的損失により、悪行はほとんど発生しません。

ゼロ知識ロールアップ

OP-Rollupsとは異なり、ZK-Rollupsはデータを提出する際に有効性証明を添付する必要があります。この方法ではトランザクションをオフチェーンで処理しますが、提出前に複雑な有効性証明を計算する必要があります。

ZK技術はすでに存在していますが、ブロックチェーン分野で理想的な応用シーンを見つけました。それは、複雑性をスマートコントラクト内に制限し、中央集権的な検証者に依存することなく、より高いセキュリティとプライバシー保護を提供します。

しかし、ZK-Rollupsの実装は比較的複雑で、専用のハードウェアとソフトウェアのサポートが必要であり、ネットワークの中央集権化が進む可能性があります。

レイヤー2コスト分析

OP-Rollupsの主なコストは、L1にデータを提出するための取引手数料とL2ノードの運営コストから来ています。イーサリアムEIP-4844などのアップグレードの実施に伴い、L2とメインネットとのインタラクションの費用は大幅に削減されました。

ZK-Rollupsのコストは主にゼロ知識証明を生成するための計算リソースの消費と、メインチェーンにデータを提出するための費用から来ています。専門的なハードウェアの需要はネットワークへの参入障壁を高める可能性があります。

まとめ

Optimistic RollupsとZK-Rollupsは、イーサリアムがスケーラビリティの課題に対処するための重要なソリューションです。技術の進歩とイーサリアムネットワークの継続的なアップグレードに伴い、これらのレイヤー2ソリューションはさらに潜在能力を引き出し、イーサリアムエコシステムの持続可能な発展を強力にサポートします。