イーサリアムのマージ後、まだLayer2でスケーリングする必要がありますか？

著者：Daniel Li，星球日报

最近、イーサリアムの共同創設者であるヴィタリック・ブテリンがETHSeoulでの講演で、ZK-Rollupsがイーサリアムのスケーリング戦争でOptimistic Rollupsを打ち負かし、将来のイーサリアムの主要なLayer2ソリューションになると予測しました。一時、Layer2に関する話題が業界のトレンドに急上昇しましたが、Layer2とは何でしょうか？ETH2.0とLayer2の関係は？Layer2の未来はどのように発展するのでしょうか？以下で詳しく見ていきましょう。

Layer1------Layer2

Layer2とは何かを理解するためには、まずイーサリアムのスケーリングについて話す必要があります。イーサリアムの混雑は言うまでもなく、皆さんも実感していることでしょう。スケーリングはイーサリアムの性能を向上させるためのソリューションとして、過去2年間、ユーザーや技術者たちの注目を集めてきました。現在流行しているソリューションには2つのタイプがあります。一つはイーサリアムのメインチェーン（Layer1）を基にしたスケーリング、これをLayer1スケーリングと呼びます。もう一つのソリューションは、メインチェーンの隣に新しいチェーンを構築してスケーリングを実現するもので、これをLayer2スケーリングと呼び、ZK-Rollupsはその中でも優れた存在です。

Layer1スケーリングでもLayer2スケーリングでも、その主な目的はイーサリアムのスケーラビリティを向上させ、ネットワークの混雑を緩和し、高額なガス代を削減し、ネットワークの効率を向上させることです。両方のソリューションを理解しやすくするために、例を挙げて説明しましょう。

現在のイーサリアムのメインチェーンLayer1を一軒の家に例えると、メインチェーン上で動作するDApp、DeFi、スマートコントラクトはその家に住む人々と見なすことができます。入居者が増えるにつれて、この古い家（Layer1）はますます多くの人を受け入れることが難しくなります。現在の2つのソリューション、ソリューション1：Layer1スケーリングは、古い家を基にして増築し、部屋の数を増やしてより多くの人を受け入れることに相当します。ソリューション2：Layer2は、古い家をそのままにしておき、古い家の隣に新しい家を建て、そこに一部の人を移動させることでスケーリングを実現します。

Layer2はLayer1に対して存在し、スケーリングソリューションを考える際に最初に思いつくのは、パブリックチェーン自体のスケーリング、つまりLayer1のスケーリングです。例えば、初期のビットコインの大きなブロックのアイデアやイーサリアムのETH2.0はLayer1スケーリングに属します。一方、Layer2は一連のオフチェーンのスケーラビリティソリューションの総称であり、Layer2プラットフォームとプロトコルは、基盤層（ルートチェーン）の負担を軽減する方法でデータを処理します。主チェーンの一部のデータ処理をLayer2に移すことで、全体のブロックチェーンネットワークのスケーラビリティを向上させます。Layer1とLayer2はイーサリアムのスケーリングにおいてそれぞれの利点を持ち、重要な役割を果たしています。

Layer2の分類

現在、イーサリアムのLayer2にはいくつかのソリューションがあり、状態チャネル、サイドチェーン、プラズマ、ロールアップ、バリディウム、ハイブリッドソリューションなどがあります。

Layer2の多くのソリューションの中で、最も期待されているのは間違いなくロールアップです。ロールアップは大量の取引を「まとめて」一つのバッチにし、そのバッチの「証明」を生成します。そして、この証明をメインネットに公開します。ロールアップはLayer1の外で取引を実行しますが、Layer1上で取引データを公開します。取引データがLayer1のブロックに含まれるため、ロールアップはイーサリアムのセキュリティを引き継いでいます。

圧縮データの有効性（つまりデータの正確性）に基づいて、ロールアップはOptimistic RollupとZK Rollupに分けられます。現在、市場では短期的にはOptimistic Rollupが期待され、長期的にはZK Rollupが期待されています。

Optimistic Rollup

Optimistic RollupはZK Rollupに比べて短期的に実現しやすいソリューションです。その重要な理由の一つは、より高い移植性を持っているからです。この超高い移植性のおかげで、Optimistic RollupはDeFiのリーダーであるUniswapに注目され、Uniswap V3はOptimismにデプロイされました。これは、全体のDeFiプロジェクトがLayer2ソリューションを採用する上で決定的な意味を持ち、短期的および中期的にOptimistic RollupがLayer2の最も重要な実装ソリューションの一つとなるでしょう。

Optimistic Rollupの利点は明らかですが、同時に致命的な欠点もあります。それは、詐欺証明の問題を解決する必要があるため、出金サイクルが最大で1週間かかることです。ユーザーがLayer2の取引所から資金をLayer1に引き出すには、1週間待たなければなりません。この時間はほとんどのユーザーにとって耐え難いものです。しかし、この欠点は無解決ではありません。Optimism DAI BridgeのようなプロジェクトがOptimistic Rollupのこの時間を短縮するのを支援できます。

ZK Rollup

ZK Rollupはゼロ知識証明に基づくLayer2スケーリングソリューションであり、ZK Rollupのデータ可用性により、誰でもチェーン上に保存された取引データに基づいてアカウントの全体的な状態を復元できるため、データ可用性によるセキュリティリスクを排除します。Optimistic Rollupの出金サイクルが長い問題に対して、ZK Rollupは数学的な信頼性の証明によってこの問題を回避し、技術的なセキュリティはLayer1にほぼ近い状態を保ちながら、入金と出金もユーザーのニーズに応じて即時に行うことができるというのがZK Rollupの最大の利点です。

Optimistic Rollupと同様に、ZK Rollupにも短所があります。それは、現在のZK Rollupが完全にEVMと互換性がないことです。ZK RollupはLayer2上の取引に対してゼロ知識証明を生成し、それをLayer1に戻して検証する必要があり、取引プロセス全体がゼロ知識証明の規範に従う必要があります。しかし、EVMの設計当初にはゼロ知識証明は普及しておらず、ゼロ知識証明をサポートすることは考慮されていませんでした。

しかし、この問題は解決されつつあります。Scroll、zkSync、PolygonなどのLayer2プロジェクトは、ZK-EVM計算環境を展開する意向を発表しており、ZK-Rollupsがさまざまな形式の汎用スマートコントラクトを独立して実行できるようにします。ZK RollupがEVMとの完全な互換性を実現すれば、ますます多くのDeFiからの支持を得る機会が生まれ、より多くのDeFiプロジェクトがZK Rollupの技術を採用するにつれて、徐々にZK Rollupの相互運用性が実現される可能性があります。これが、ZK RollupがV神などの業界の大物に重視される理由でもあります。

Layer2の現在の困難

Layer2はイーサリアムの拡張に非常に必要かつ論理的なソリューションですが、独自の制限や潜在的な問題を抱えており、プラットフォームが世界のスーパーコンピュータとしての真のビジョンを実現するのを妨げる可能性があります。

コンポーザビリティが制限される

Layer2には多くのソリューションがありますが、目的はすべてETHのスケーラビリティ問題を解決することですが、異なるソリューションは異なる原理と方向性を採用しているため、大きな問題が生じます。異なるプロジェクトが異なるLayer2ソリューションを採用すると、彼らの間で効果的な価値の相互通行やプロトコルの流通が実現できなくなります。これにより、Layer2上のDAppやDeFiアプリケーションが孤立した存在になってしまいます。Layer1では、単一の取引が複数のDeFiプロトコルと相互作用して新しい金融商品を作り出すことができますが、Layer2ではコンポーザビリティが大幅に制限されます。なぜなら、Layer2上ではその取引が自身のチェーン上のDeFiプロトコルとしか相互作用できないからです。これにより、異なるLayer2チェーン上のDAppが断片化されることになります。

流動性が分割される

Layer2チェーン上のDAppの断片化のもう一つの理由は、関連する流動性も分割されていることです。流動性はあらゆる金融市場において非常に重要であり、特にブロックチェーン業界では流動性は必須の条件です。流動性がなければ、Layer2チェーン上のDAppやDeFiは価値を失います。Layer2では、既存の流動性がイーサリアムLayer1と異なるスケーリングソリューションのLayer2に分配されているため、流動性が複数のレイヤーチェーンに分割されます。異なるチェーンが異なるスケーリングソリューションを採用しているため、相互に流動性が流れず、Layer2の流動性が大幅に制限されます。

ETH2.0とLayer2の関係

初期のLayer2はETHのスケーラビリティ問題と高ガス代問題を解決するために存在していましたが、現在のところLayer2はこの点を実現しています。ETH2.0が成熟する前に、PolkadotやBSCなどのパブリックチェーンも勢いを増しており、イーサリアムの地位を揺るがす可能性があります。Layer2ソリューションはイーサリアムが巨大なアプリケーション体系が直面する問題を解決しました。これにより、ETHはパブリックチェーンの王者の地位を維持しています。

相互補完的で、二者は切り離せない

ETH2.0のスケーリングはLayer2なしでは実現できず、同様にLayer2もETH2.0から独立して存在することはできません。なぜなら、Layer2はLayer1の基盤の上に構築されているからです。Layer1がなければLayer2は存在しません。また、Layer1はメインチェーンとしての分散化とセキュリティもLayer2にとって必要です。現在、Layer2上で動作するDAppやDeFiの重要な情報は依然としてLayer1を通じて検証される必要があります。したがって、ETH2.0がLayer2を必要とするだけでなく、Layer2もETH2.0を必要としており、両者の関係は相互補完的で切り離せません。

相互競争し、互いに成就する

合併後のETH2.0は、メインチェーンLayer1の自己スケーリングを実現し、計算速度が改善され、PoSモデルがPoWモデルに取って代わり、高額なガス代も削減されることが期待されます。将来的にはLayer1はより多く、より複雑なDAppやDeFiを搭載する能力を持つようになります。これは同様に計算速度が速く、手数料が低いLayer2と競争を生むことになります。進化の過程で、Layer1とLayer2はDeFiの階層を形成し、一定の断絶を引き起こすことになりますが、最終的にはLayer1とLayer2は均衡を達成するでしょう。Layer2はその低いガス代と速い速度により、DeFiの主要な領域として機能し、Layer1は依然として重要であり、Layer2のセキュリティを担い、重要なデータの決済層として使用されます。その時、ETH2.0とLayer2の関係は従属関係ではなく、相互競争し、互いに成就する関係となるでしょう。

合併後のETH2.0はLayer2を捨てるのか？

ETH2.0の合併が近づく中、一部の人々は合併後のETH2.0がメインチェーンLayer1のスケーリング問題と高ガス代問題を大幅に緩和し、その時にLayer2のスケーリングが必要なくなるのではないか、Layer2が捨てられるのではないかと懸念していますが、そのような懸念は実際には大きな心配は必要ありません。

まず、ETH2.0の合併は一朝一夕には実現しません。ETH2.0の実現のタイムラインを見ると、それは段階的に実施され、各ステップは提案の検討から最終的な実施まで長いプロセスです。なぜなら、分散化の原則に基づいてETH上で特定の提案を実施するには、大部分のコミュニティメンバーの同意が必要だからです。以前のETH2.0の合併の初期段階も、一部のコミュニティメンバーが同意しなかったため、提案が何度も延期されました。また、たとえ提案が実施されても、最終的にPoSモデルがPoWモデルに取って代わるのは緩やかなプロセスです。したがって、今後しばらくの間、ETH2.0は依然としてLayer2を必要とします。

さらに、たとえETH2.0の合併後にメインチェーンLayer1の運行速度が大幅に増加したとしても、誰がより速い速度を拒むでしょうか？Trusttokenのプロダクトマネージャーであるハロルド・ハイアットは次のように説明しています。「イーサリアムのLayer2はイーサリアムと共に拡張されるため、イーサリアムが拡張すればLayer2も拡張します。もしOptimismがイーサリアムのメインネットより10倍速いなら、イーサリアムがシャーディングされた後は10倍、Optimismは100倍になります。」Bifrostの戦略責任者であるティボー・ペレアールはLayer2の未来の必要性を直接肯定しています。「イーサリアムの未来の潜在能力を解放し、DeFiのビジョンを実現する真の触媒はPoSではなくLayer2です。」したがって、現在のETH2.0はLayer2を必要とし、将来も依然として必要です。

Layer2は独立したエコシステムを形成する

Layer2の提案はETHのスケーラビリティと拡張性の問題を解決するためのものであり、ETH2.0が合併を完了しようとしているにもかかわらず、ETH2.0はイーサリアムに無限のスケーラビリティを提供していません。たとえETH2.0が自ら拡張しても、Layer2が必要です。したがって、今後しばらくの間、Layer2の発展の方向性は、イーサリアムネットワークのスケーラビリティと拡張性をより良く向上させる方向に進むでしょう。

Layer2の未来の発展はイーサリアムに限定されるわけではありません。将来的には、ますます多くのDeFiプロジェクトがLayer2チェーン上に搭載されるにつれて、Layer2での取引手数料が安く、取引速度が速いことがわかるでしょう。これにより、DeFiのユーザー数と取引量が大幅に増加し、特にDEXでは取引量とユーザー数の増加が流動性提供者への魅力を高め、ユーザーと流動性提供者がさらにLayer2に移行することになります。徐々にそのような状況が形成され、最終的にはLayer2独自のエコシステムが形成される可能性があります。その時、Layer2はビットコイン、イーサリアム、分散型ステーブルコインに次ぐ第四のトラックとなるでしょう。

まとめ

未来においてETH2.0とLayer2は相互補完的で、互いに成就する関係です。Layer2間により多くの橋が築かれるにつれて、Layer2自身の相互作用性と流動性の問題が解決されると信じています。未来のLayer2は、より多くの、より複雑なDeFiやDAppアプリケーションを支えることになるでしょう。ブロックチェーン技術の実用化と普及は、人々の日常生活により早く、より良く溶け込むことになるでしょう。