スマート コントラクトの概念の導入に成功した最初のプラットフォームの 1 つとして、イーサリアムは徐々に成熟し、暗号通貨市場で最大のエコシステムになりました。 ETHエコシステムは数千のDAppによって構築されているだけでなく、ETHネットワーク上のユーザー数も数千万人に達します。ただし、イーサリアムの技術開発には、多くのアップグレードが行われた後でも、依然として多くの制限があり、そのうちの 1 つはスケーラビリティです。この問題を解決するために、レイヤー 2 が誕生しました。これは、イーサリアムが近い将来に数十億人のユーザーを受け入れるのに役立つ長期的なテクノロジー ソリューションを提供します。では、レイヤー 2 とは何でしょうか?最も優れたレイヤー 2 プロジェクトのトップ 5 は何ですか...

I. イーサリアムのレイヤー2の紹介

1. レイヤー 2 とは何ですか?

イーサリアムレイヤー2とは

レイヤー 2 について学ぶ前に、レイヤー 1 の定義を理解する必要があります。これは、主要なブロックチェーン システムのコア レイヤーを指すブロックチェーン アーキテクチャ用語です。レイヤー 1 は基盤として機能し、Dapps を開発するためのインフラストラクチャを提供します。

簡単に言えば、レイヤー 2 は、セキュリティや分散化など、レイヤー 1 の重要な機能を継承しながら、レイヤー 1 のスケーラビリティを強化するために作成されたソリューションです。

本質的には、レイヤー 1 はセキュリティ、データの可用性、分散化を処理し、レイヤー 2 はスケーラビリティの提供を担当します。レイヤー 2 には次の利点があります。

  • 手数料の削減: レイヤー 2 は複数のオフチェーン トランザクションを 1 つのレイヤー 1 トランザクションに結合し、データのオーバーヘッドを削減します。また、ネイティブ ネットワーク上でトランザクションを決済することで、セキュリティと分散化を維持します。

  • より高速なトランザクション速度: TPS の向上と手数料の削減という相乗効果により、レイヤー 2 プロジェクトはユーザー エクスペリエンスの向上とアプリケーションの範囲の拡大に注力できます。

レイヤー 2 はレストランの厨房のようなものだと考えることができます。各注文を最初から最後まで 1 人の担当者が処理しなければならない場合、プロセスは非常に遅くなり、1 時間に完了できる注文はわずかになります。

ただし、レイヤー 2 は準備ステーションのようなものです。清掃と食品の準備ステーション、調理ステーション、食品の準備ステーションがあり、レストランはここで各タスクに集中して効率的に実行します。顧客に食べ物をより早く届けるのに役立ちます。

2. レイヤー2の分類

レイヤー 2 ソリューションは 5 つのカテゴリに分類されます。

レイヤー2分類

  • サイドチェーン: Polygon、Binance Chain、Avalanche C-Chain、Fantom、…

  • Plasma: OMG Network、Loopring、…

  • ロールアップには以下が含まれます:

  • 楽観的ロールアップ: 楽観主義;審判

  • zkRollup: zkSync; StarkNet、スクロール

  • 州チャンネル: ライトニングネットワーク

  • Validium: Immutable、Sorare、RhinoFi

すべてのソリューションが最近注目を集めているわけではなく、すべてのソリューションが長期的な成長の可能性を秘めているわけではありません。 5つのソリューションのうち、ArbitrumとOptimismが上場前と上場後に多数のユーザーから注目を集めた際に、Rollupは残りのソリューションと比較して最も成長したソリューションです。

では、Rollup とは何でしょうか?そして、どのようにしてこれほどうまく発展したのでしょうか?次のセクションでさらに詳しく見てみましょう。

さらに、残りの解決策について詳しく理解するには、次の記事をお読みください: Ethereum がブロックチェーンのトリレンマを改善するための 2 つの方法。

3. ロールアップソリューションの優位性

3.1.コンセプト：

Rollup は、レイヤー 2 のトランザクションをデータ形式 (以下に示す Tx のように) にロールアップし、圧縮されたデータをブロックに追加することで、Ethereum の速度を向上させ、コストを削減するソリューションです。その後、ブロックは検証のために Ethereum に送信されます。これにより、Ethereum は検証が必要な膨大な数のトランザクションを削減でき、ネットワークの混雑を徐々に軽減できるようになります。

ロールアップメカニズム

Rollup には、Optimistic Rollup と zk Rollup の 2 つのソリューションが含まれています。では、それぞれのソリューションはどのプロジェクトに適用されるのでしょうか?次のセクションで確認してみましょう。

2 ロールアップソリューション

3.2. 楽観的ロールアップ

楽観的ロールアップは、トランザクションを集約するための圧縮技術と組み合わせたオフチェーン トランザクションを処理します。 圧縮により、必要なデータのみを Ethereum ブロックチェーン (L1) に保存することでガス料金が削減され、ブロック スペースが最適化されます。 したがって、楽観的ロールアップにより、ルート チェーンはより少ないスペースでより多くのトランザクションを処理できるようになります。

楽観的ロールアップは、ほとんどのトランザクションが有効であるという「楽観的仮定」に依存しており、紛争がある場合にのみコストのかかる検証を実行します。 ネットワーク参加者は、7 日間、不良ブロックについて異議を申し立てることができます。

欠陥のあるブロックがあった場合、それを承認したバリデータは担保を失うことになります。 しかし、この複雑な不正検出プロセスでは、チェーンからの引き出しを処理するのにも 1 週間かかります。

Optimistic Rollup ソリューションを適用する L2 には次のものが含まれます。

  • 裁定取引 ($ARB)

  • 楽観主義 ($OP)

3.3. zk ロールアップ

ZK Rollup は、多数のトランザクションをメインチェーンから離れた Rollup ブロックに集約し、そのブロックの簡潔な証明を生成できるソリューションです。

メインチェーン上でトランザクションを再生する代わりに、Ethereum レイヤー 1 上のスマート コントラクトは、その証明を単純に検証します。

証明の検証はトランザクションの再計算よりもはるかに安価であることが多いため、これによりガス料金が大幅に節約されます。

したがって、ZK Rollup はスケーラビリティを提供し、Ethereum メインチ​​ェーンの負荷を軽減するとともに、コストを節約し、トランザクション処理速度を向上させます。

zkRollup ソリューションを実装しているプロジェクトには次のものがあります:- Polygon zkEVM

  • zkシンク

  • スタークウェア

  • スクロール

この記事では、Theblock101 が最近最も注目を集めている上位 5 つのプロジェクトについて説明します。Arbitrum、 Optimism、zkSync、StarkWare、Scroll。

II.最も注目されているレイヤー2プロジェクトトップ5

1. 審判

1.1. Arbitrumとは何ですか?

Arbitrum は、Offchain Labs チームによって構築され、Ethereum のレイヤー 2 スケーリング ソリューションを提供し、高速なスマート コントラクト トランザクションをサポートしながらトランザクション コストを削減します。

2023 年開発者レポートによると、Arbitrum は最も急速に成長しているレイヤー 2 ソリューションの 1 つであり、開発者の数は前年比で 50% 以上増加しています。

Arbitrum について学びましょう。無視できない 3 つのバージョンは、Arbitrum Nitro、Arbitrum Nova、および Arbitrum One です。 Arbitrum Nitro はバージョン V1 として理解できます。 Arbitrum Nova は V2 バージョンであり、最新バージョンは Arbitrum One です。これはネットワークの現在のバージョンでもあります。

1.2.アービトラムのハイライト

- テクノロジー: レイヤー 2 からレイヤー 1 に資金を引き出すのに 7 日かかるという Optimistic Rollup テクノロジーの限界を認識し、Arbitrum の背後にあるチームである Offchain Labs は、誰でも信頼できる Anytrust テクノロジーに変更しました。

Anytrust は基本的に Optimistic Rollup と同じメカニズムを備えていますが、唯一の違いは、このテクノロジーではトランザクションを確認するためのグループが作成される点です。それ以降、データは 7 日間の待機期間を経る必要がなくなります。

グループが 20 人で運営されている場合、1 人がデータの処理を終えて正しいことを証明できたら、別の人がもう一度検証します。すると、残りの 18 人は再度確認する必要なく、取引を完全に信頼して承認することになります。トランザクションで異常が発生した場合、チームは従来の Optimistic Rollup メカニズムに戻ることができます。

- 手数料が低い: Arbitrum の手数料は、ETH や ADA などのレイヤー 1 ブロックチェーンよりもはるかに低くなっています。 Arbitrum は、同じセグメントのブロックチェーンと比較して競争力のある手数料も提供しています。具体的には、次のとおりです。

合計料金

- 多様で制約のない Dapps: Arbitrum により開発の自由度が最大化されます。多くの開発者が Arbitrum を利用する理由は、KYC がないというポリシーにあります。しかし、この違いは詐欺師にとって魅力となるため、諸刃の剣でもあります。

2. 楽観主義

2.1.楽観主義とは何ですか?

Optimistic ロールアップ ソリューションを使用する 2 番目のプロジェクトは Optimism です。

Optimism はレイヤー 2 ブロックチェーンであり、Ethereum ブロックチェーン上の取引手数料と取引時間を削減します。 これまでに、Coinbase、Magi、Combo Network など、Optimism テクノロジーを使用している企業は数多くあります。これはプロジェクトの利点だと考えられています。

2.2.プロジェクトの強み

Optimism がもたらすメリットをいくつかご紹介します。

  • スケーラビリティ: トランザクションの性質に応じて、Optimism はスケーラビリティを 10 ～ 100 倍向上させることができます。

  • 手数料の削減: Optimism は、取引全体のコストを大幅に削減するのに役立ちます。 このプロジェクトのローリング テクノロジーは、複数のトランザクションを 1 つのトランザクションに統合し、トランザクション コストを削減します。

  • セキュリティ: Optimism のレイヤー 2 は Ethereum 上に構築されているため、トランザクションは Ethereum メインネット上で決済され、ユーザーは Ethereum ブロックチェーンの安全で分散化された環境の恩恵を受けることができます。

  • 強化されたユーザー エクスペリエンス: Optimism のレイヤー 2 スケーリング ソリューションを使用する新しいプロジェクトでは、手数料の削減、トランザクションの高速化、全体的なユーザー エクスペリエンスの向上などのメリットが得られます。

Arbitrum と Optimism の違いを比較します。

Arbitrum と Optimism はどちらも楽観的ロールアップ ソリューションを適用するプロジェクトですが、2 つのプロジェクトにはいくつかの違いがあります。

  • Optimism と Arbitrum はどちらも EVM と互換性がありますが、Optimism は Ethereum の EVM を使用し、Arbitrum は独自の AVM (Arbitrum 仮想マシン) を実装します。その結果、Optimism には Solidity 言語コンパイラのみが搭載され、Arbitrum はすべての EVM コンパイル言語 (Vyper、Yul、…) をサポートすることになります。

  • 2 つ目の違いは、Optimism は単一の「不正防止」に依存しているため、取引は速くなりますが、偽造が容易であることです。 一方、Arbitrum では有効なトランザクションを確認するために複数の証明が必要であり、これによりネットワークのセキュリティが強化されます。

3. zkSync

3.1. zkSyncとは何ですか?

zkSync は、Ethereum ブロックチェーンよりも安価で高速なトランザクションを提供するレイヤー 2 スケーリング ソリューションです。 zkSync はゼロ知識証明技術を使用して、トランザクション処理中のプライバシーとセキュリティを確保します。

3.2.プロジェクトの強み

zkSync には、完全なエコシステムになるためのさまざまな要素が含まれています。 zkSync の顕著な利点の 1 つは、手数料が安く、L1 や Optimistic Rollup に比べてトランザクション処理時間が短縮されることです。具体的には、次のようになります。

  1. 振込手数料: $0.02

  2. 出金手数料: 1.59ドル

  3. 1回限りのアクティベーション料金: $0.44

  4. NFT ミント手数料: $0.05

zkSync がもたらす最初の利点は、プロジェクトが「ガスフリーのスーパートランザクション」をサポートし、ユーザーが転送されたトークンでガス料金を支払うことです。 たとえば、DAI を入金するユーザーは、手数料を DAI で支払う必要があります。

2 番目の利点は、スマート コントラクトの相互運用性です。 開発者は Solidity コードを再利用できます。 3 番目の利点は、暗号通貨取引所にとって非常に重要なアトミックスワップと指値注文のサポートです。 zkSync はネイティブ レイヤー 2 NFT もサポートしており、完全にオープン ソースです。

4. スタークウェア

4.1. StarkWare とは何ですか?

StarkWare は 2018 年 1 月に設立され、STARK テクノロジーを使用してゼロ知識証明を実装および検証することで、ブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシーを向上させています。

現在までに、StarkWare には Cairo、Sharp、VeeDo、StarkEx、StarkNet などの著名な製品が含まれています。

  • CairoはStarkexとStarkNetの汎用計算プログラミング言語です。

  • SHARP は、一連の Cairo プログラムを集めて証明を作成し、それを検証のために Ethereum に送信できるシステムです。これは、取引のガス料金を削減するのに役立つツールでもあります。

  • Veedo: Chainlink の VRF と同様に、STARK テクノロジーを活用した検証可能な信頼性のないランダム性。この機能は、カードゲームなどのランダム性を必要とするシステムで広く使用されています。

  • Starkex と StarkNet は L2 zk Rollup ソリューションであり、トランザクションをメインチェーン (オンチェーン) からサイドチェーン (オフチェーン) に移動し、メインチェーンの負荷を軽減してセキュリティを強化することで、Ethereum のスケーラビリティとパフォーマンスを向上させることを目的としています。

4.2.プロジェクトの強み

  • Cairo プログラミング言語: StarkNet は zkEVM ではないため、スマート コントラクトは StarkNet 独自のプログラミング言語である Cairo で記述する必要があります。

このプログラミング言語は Solidity から開発およびアップグレードされたため、開発者が Cairo を学習できれば、StarkNet 上で dapps を構築するのは簡単です。

Ethereum 用に記述されたスマート コントラクトは、Warp ツールを使用して Cairo に変換できます。

  • 高性能: STARK テクノロジーと StarkWare のレイヤー 2 ソリューションにより、1 秒あたり数千件のトランザクションを処理できます。パフォーマンスの向上とシステムのスケーラビリティの向上に役立ちます。

  • スケーラビリティ: StarkWare は、トランザクションと計算の大部分をサイドチェーン (レイヤー 2) に移動することで、Ethereum のスケーラビリティの問題を解決します。これにより、メインチェーンの負荷が軽減され、システムのセキュリティが強化されます。

  • セキュリティ: StarkWare はゼロ知識証明を使用して、特定の情報を公開せずにトランザクションの正確性を検証します。これにより、攻撃や詐欺のリスクを軽減しながら、ユーザーのプライバシーとセキュリティが確保されます。

5. スクロール

5.1.スクロールとは何ですか?

Scroll は 2021 年初頭に開始されたレイヤー 2 プロジェクトであり、zk-rollup テクノロジーを使用して Ethereum 外部でトランザクションを処理し、コストを削減してトランザクション速度を向上させます。

スクロールでのzkRollupの動作

5.2.プロジェクトのハイライト

  • EVM 互換: Scroll は完全に EVM 互換のプロジェクトであり、開発者は複雑なコーディング スキルを必要とせずに dapps をレイヤー間で簡単に移動できるため、開発者の時間を節約できます。

  • スケーラビリティ: Scroll zkRollup は、ネイティブの Ethereum ブロックチェーンよりも効率的でコスト効率の高いトランザクション エクスペリエンスを提供します。

Scroll は、複数のトランザクションを 1 つの証明にまとめることで、混雑を軽減し、スループットを向上させ、トランザクション手数料を削減するのに役立ちます。この拡張性の向上により、ユーザーと開発者の両方に新たな可能性が開かれます。

  • セキュリティ: Scroll zkRollup は、Ethereum ネイティブ ネットワークのセキュリティを活用し、ユーザーの資金の安全性を確保します。 zkRollup トランザクションを Ethereum メインネットに固定することで、Scroll はすでに堅牢なセキュリティ インフラストラクチャの恩恵を受け、ユーザーに信頼できる環境を提供します。

III.結論する

要約すると、Arbitrum、Optimism、zkSync、StarkNet、Scroll を含む、Ethereum 上の上位 5 つの潜在的なレイヤー 2 プロジェクトは、Ethereum のスケーラビリティの向上において大きな成果を達成しました。

Arbitrum と Optimism はすでにトークンを持っており、コミュニティの注目を集めています。 zkRollup を使用する L2 グループの中で、zkSync は資金調達額の多さと潜在的なアプリケーションのエコシステムで際立っています。

長期的には、zkRollup ソリューションは、Vitalik が Optimistic Rollup と比較して優れた可能性を秘めていると考えるソリューションです。それでも、5 つのプロジェクトはすべて、Ethereum のスケーラビリティの開発と改善に重要な貢献をしています。これらのレイヤー 2 ソリューションは、将来の Ethereum の成功と持続可能な発展に不可欠な要素となるでしょう。

ただし、暗号通貨市場は常に変化し、急速に発展しているため、Ethereum エコシステムの最新情報や変化を見逃さないためには、プロジェクトからの情報やソーシャル チャネルからの反応を観察し、更新することが重要です。