ブロックチェーン技術は安全性、透明性、分散性を確保しながらも、逆説的な問題に直面します：成功すればするほど、その問題が生じるのです。ネットワークの人気が高まるにつれて、処理速度は遅くなり、手数料は上昇します。BitcoinやEthereumのようなレイヤー1の主要ネットワークは1秒あたりわずか15〜30件の取引しか処理できませんが、Visaのような中央集権型システムは1秒あたり2万4千件まで処理可能です。
Vitalik Buterinによって定義された「ブロックチェーンのトリレンマ」はこの状況を説明しています：分散性、セキュリティ、スケーラビリティは同時に完全に実現できません。暗号資産プロジェクトはこの3つのバランスを取る必要があります。ここで2つの異なる解決策が登場します：ネットワーク自体を強化するか、またはトップレイヤーに新しいシステムを構築するかです。
レイヤー1 (基盤ネットワーク): Bitcoin、Ethereumなどのネットワークは、すべての取引を自らのプロトコルに従って検証・実行します。セキュリティは高いですが、速度には制限があります。ネットワークを改善するには、プロトコルルールの変更が必要であり、これはネットワーク参加者の投票と合意を必要とします。Ethereum 2.0のProof of Stakeへの移行はこの種の改革の例です。
レイヤー2 (上位レイヤー): Lightning Network、Rollup技術、サイドチェーン (sidechains)は、レイヤー1のネットワークの上で動作します。多くの取引をこの層で処理しつつ、セキュリティのためにメインネットに依存します。速度は何倍も向上し、手数料は下がりますが、一部の用途には制限がある場合もあります。
###サイドチェーン (sidechains) とは何か？レイヤー2との違いは？
サイドチェーンは、メインのブロックチェーンに依存しながらも独立したブロックチェーンです。独自のコンセンサスメカニズムとルールを持ちます。EthereumとPolygonの関係はこれの例です：Polygonは独自のプロトコルを持ち、Ethereumの完全なセキュリティには依存しません。その利点は柔軟性が高いこと、欠点はややセキュリティが低いことです。
サイドチェーンとレイヤー2の違い： レイヤー2の解決策は、取引をレイヤー1で検証する責任を持ち、メインネットのセキュリティを完全に引き継ぎます。一方、サイドチェーンは部分的に独立しており、より高速・低コストですが、セキュリティの責任は多くなります。
2023年6月時点で、Polygonネットワークの分散型金融（DeFi）分野におけるロックされた総資産額は約13億ドルに達しています。これはサイドチェーンがスケールにおいて実際に機能していることを示しています。
シャーディング (Sharding): ブロックチェーンのデータをより小さな部分に分割し、それぞれを並列に処理する技術です。Zilliqaはこの技術を採用しています。結果：処理速度は何倍にもなる。
コンセンサスメカニズムの変更: EthereumのProof of WorkからProof of Stakeへの移行はこの範疇です。Proof of Stakeはエネルギー消費を抑え、処理速度を向上させます。Cardano (Ouroboros PoS)やAlgorand (safe PoS)も同様の道を歩んできました。
SegWit (Segregated Witness): Bitcoinの2017年のアップデートは、デジタル署名を取引データから分離し、ブロックサイズを実質的に拡大しました。その結果、同じブロック内でより多くの取引が可能になりました。
###レイヤー1の解決策は良いのか、悪いのか？
利点:
欠点:
Rollup: ネットワーク外で取引を集約・圧縮し、その証拠をメインチェーンに送る仕組みです。ArbitrumやOptimismが代表例です。Ethereumのセキュリティを引き継ぎつつ、速度は100倍に向上し、手数料も大きく削減されます。
ステートチャネル: 二者間で無期限の取引が可能で、開始と終了のみをレイヤー1に記録します。Lightning NetworkはBitcoin向けのこの解決策の一例で、マイクロペイメントがほぼ即時に行えます。
サイドチェーン: 上述のPolygonや類似のプロジェクトがこれに該当します。より柔軟ですが、セキュリティの責任は増します。
###レイヤー2の解決策は良いのか、悪いのか？
Ethereum 2.0は、Ethereumの処理能力を1秒あたり10万件まで引き上げることを目標としています。現在の30件を大きく超える数です。シャーディング技術をメインネットに統合します。
ただし重要な点は、Ethereum 2.0自体がレイヤー2の解決策を無効にするわけではないことです。むしろ、レイヤー2の解決策はより複雑な分散型金融アプリケーションに必要とされ続けるでしょう。サイドチェーンとレイヤー2の境界も曖昧になり、ハイブリッドシステムが登場する可能性もあります。
ゲーム業界: Polygonは2021年以降、ゲーム開発者向けに特化したサポートを提供しています。なぜなら、NFT取引やゲーム内取引はレイヤー1では高コストであり、Polygonでは低価格だからです。
マイクロペイメント: StrikeアプリやTHNDR GamesはLightning Network上でモバイル決済やゲーム体験を提供しています。数セントの支払いもほぼ即時に可能です。
分散型金融: CompoundやAaveなどのプロジェクトはPolygon上で稼働しています。流動性プールもより効率的になっています。
ステーブルコイン: DAI (1ドル)はEthereumのスマートコントラクト上で動作していますが、レイヤー2ではより高速な送金も可能です。
ブロックチェーンのスケーリングの未来は、おそらくレイヤー1のアップグレードとレイヤー2の解決策の両方を含むでしょう。Ethereum 2.0はレイヤー1を強化し、Arbitrum、Optimism、Polygonなどのプロジェクトはレイヤー2で活動を続けます。
長期的な課題は、レイヤー2間の相互運用性 (コンポーザビリティ)を高めることです。サイドチェーンとレイヤー2の議論は、どちらの選択肢もそれぞれの強みを持つことの証明です。おそらく、これらの良い点を融合したハイブリッドプロトコルが今後の主流解決策となるでしょう。
ブロックチェーンのスケーリング問題を完全に解決する強力な単一の解決策はまだ存在しません。しかし、シャーディング、Proof of Stake、Rollup、サイドチェーンの連携は、暗号資産を実用的なものにする道を開いています。
結局のところ、レイヤー1とレイヤー2の解決策は競争ではなく、補完し合って進化しています。どちらもブロックチェーン技術を実用的かつアクセスしやすくするために必要です。したがって、今後数年間で両方に投資するプロジェクトが、暗号エコシステムの最も重要なインフラを築いていくでしょう。
116.85K 人気度
66.03K 人気度
36.84K 人気度
708 人気度
13.21K 人気度
ブロックチェーンのスケーラビリティの鍵となる問題：レイヤー1のアップグレードか、それともレイヤー2のソリューションか？
なぜブロックチェーンネットワークはスケーリング問題に直面しているのか？
ブロックチェーン技術は安全性、透明性、分散性を確保しながらも、逆説的な問題に直面します：成功すればするほど、その問題が生じるのです。ネットワークの人気が高まるにつれて、処理速度は遅くなり、手数料は上昇します。BitcoinやEthereumのようなレイヤー1の主要ネットワークは1秒あたりわずか15〜30件の取引しか処理できませんが、Visaのような中央集権型システムは1秒あたり2万4千件まで処理可能です。
Vitalik Buterinによって定義された「ブロックチェーンのトリレンマ」はこの状況を説明しています：分散性、セキュリティ、スケーラビリティは同時に完全に実現できません。暗号資産プロジェクトはこの3つのバランスを取る必要があります。ここで2つの異なる解決策が登場します：ネットワーク自体を強化するか、またはトップレイヤーに新しいシステムを構築するかです。
実生活で何が違うのか？レイヤー1とレイヤー2の比較
レイヤー1 (基盤ネットワーク): Bitcoin、Ethereumなどのネットワークは、すべての取引を自らのプロトコルに従って検証・実行します。セキュリティは高いですが、速度には制限があります。ネットワークを改善するには、プロトコルルールの変更が必要であり、これはネットワーク参加者の投票と合意を必要とします。Ethereum 2.0のProof of Stakeへの移行はこの種の改革の例です。
レイヤー2 (上位レイヤー): Lightning Network、Rollup技術、サイドチェーン (sidechains)は、レイヤー1のネットワークの上で動作します。多くの取引をこの層で処理しつつ、セキュリティのためにメインネットに依存します。速度は何倍も向上し、手数料は下がりますが、一部の用途には制限がある場合もあります。
###サイドチェーン (sidechains) とは何か？レイヤー2との違いは？
サイドチェーンは、メインのブロックチェーンに依存しながらも独立したブロックチェーンです。独自のコンセンサスメカニズムとルールを持ちます。EthereumとPolygonの関係はこれの例です：Polygonは独自のプロトコルを持ち、Ethereumの完全なセキュリティには依存しません。その利点は柔軟性が高いこと、欠点はややセキュリティが低いことです。
サイドチェーンとレイヤー2の違い： レイヤー2の解決策は、取引をレイヤー1で検証する責任を持ち、メインネットのセキュリティを完全に引き継ぎます。一方、サイドチェーンは部分的に独立しており、より高速・低コストですが、セキュリティの責任は多くなります。
2023年6月時点で、Polygonネットワークの分散型金融（DeFi）分野におけるロックされた総資産額は約13億ドルに達しています。これはサイドチェーンがスケールにおいて実際に機能していることを示しています。
レイヤー1の解決策：ネットワーク自体はどう強化されるのか？
シャーディング (Sharding): ブロックチェーンのデータをより小さな部分に分割し、それぞれを並列に処理する技術です。Zilliqaはこの技術を採用しています。結果：処理速度は何倍にもなる。
コンセンサスメカニズムの変更: EthereumのProof of WorkからProof of Stakeへの移行はこの範疇です。Proof of Stakeはエネルギー消費を抑え、処理速度を向上させます。Cardano (Ouroboros PoS)やAlgorand (safe PoS)も同様の道を歩んできました。
SegWit (Segregated Witness): Bitcoinの2017年のアップデートは、デジタル署名を取引データから分離し、ブロックサイズを実質的に拡大しました。その結果、同じブロック内でより多くの取引が可能になりました。
###レイヤー1の解決策は良いのか、悪いのか？
利点:
欠点:
レイヤー2の解決策：高速だが複雑
Rollup: ネットワーク外で取引を集約・圧縮し、その証拠をメインチェーンに送る仕組みです。ArbitrumやOptimismが代表例です。Ethereumのセキュリティを引き継ぎつつ、速度は100倍に向上し、手数料も大きく削減されます。
ステートチャネル: 二者間で無期限の取引が可能で、開始と終了のみをレイヤー1に記録します。Lightning NetworkはBitcoin向けのこの解決策の一例で、マイクロペイメントがほぼ即時に行えます。
サイドチェーン: 上述のPolygonや類似のプロジェクトがこれに該当します。より柔軟ですが、セキュリティの責任は増します。
###レイヤー2の解決策は良いのか、悪いのか？
利点:
欠点:
Ethereum 2.0は未来をどう変えるのか？
Ethereum 2.0は、Ethereumの処理能力を1秒あたり10万件まで引き上げることを目標としています。現在の30件を大きく超える数です。シャーディング技術をメインネットに統合します。
ただし重要な点は、Ethereum 2.0自体がレイヤー2の解決策を無効にするわけではないことです。むしろ、レイヤー2の解決策はより複雑な分散型金融アプリケーションに必要とされ続けるでしょう。サイドチェーンとレイヤー2の境界も曖昧になり、ハイブリッドシステムが登場する可能性もあります。
どのような解決策を誰が使っているのか？
ゲーム業界: Polygonは2021年以降、ゲーム開発者向けに特化したサポートを提供しています。なぜなら、NFT取引やゲーム内取引はレイヤー1では高コストであり、Polygonでは低価格だからです。
マイクロペイメント: StrikeアプリやTHNDR GamesはLightning Network上でモバイル決済やゲーム体験を提供しています。数セントの支払いもほぼ即時に可能です。
分散型金融: CompoundやAaveなどのプロジェクトはPolygon上で稼働しています。流動性プールもより効率的になっています。
ステーブルコイン: DAI (1ドル)はEthereumのスマートコントラクト上で動作していますが、レイヤー2ではより高速な送金も可能です。
未来：ハイブリッドか、それとも単一解決策か？
ブロックチェーンのスケーリングの未来は、おそらくレイヤー1のアップグレードとレイヤー2の解決策の両方を含むでしょう。Ethereum 2.0はレイヤー1を強化し、Arbitrum、Optimism、Polygonなどのプロジェクトはレイヤー2で活動を続けます。
長期的な課題は、レイヤー2間の相互運用性 (コンポーザビリティ)を高めることです。サイドチェーンとレイヤー2の議論は、どちらの選択肢もそれぞれの強みを持つことの証明です。おそらく、これらの良い点を融合したハイブリッドプロトコルが今後の主流解決策となるでしょう。
ブロックチェーンのスケーリング問題を完全に解決する強力な単一の解決策はまだ存在しません。しかし、シャーディング、Proof of Stake、Rollup、サイドチェーンの連携は、暗号資産を実用的なものにする道を開いています。
結局のところ、レイヤー1とレイヤー2の解決策は競争ではなく、補完し合って進化しています。どちらもブロックチェーン技術を実用的かつアクセスしやすくするために必要です。したがって、今後数年間で両方に投資するプロジェクトが、暗号エコシステムの最も重要なインフラを築いていくでしょう。