レイヤー3ブロックチェーン:暗号スケーラビリティと相互運用性の次のフロンティア

レイヤー3の理解:基本的なスケーリングを超えて

ブロックチェーン技術の進化は明確な軌跡をたどってきました:ビットコインの分散型決済の基礎的なビジョンから、イーサリアムのスマートコントラクト導入、そして今日のマルチレイヤーインフラストラクチャソリューションへと。これらの進歩にもかかわらず、ブロックチェーンエコシステムは依然として根本的な課題に直面しています—セキュリティや分散性を犠牲にすることなく、真のスケーラビリティをどのように実現するか。

レイヤー3は、この問いに対する最新の答えです。レイヤー2ソリューションが主に単一のブロックチェーン上の取引速度を加速させるのに対し、レイヤー3はより野心的な目標に取り組みます:異なるアプリケーションのために専門的な機能を維持しながら、シームレスに通信できる相互接続されたブロックチェーンのウェブを作り出すこと。

ブロックチェーンインフラを都市に例えると、レイヤー1は基盤インフラ((道路、公共事業))、レイヤー2は商品をより速く運ぶ交通システム、レイヤー3は異なる地区をつなぐ商取引と通信のネットワーク全体であり、専門性を持ちながらも一体化しています。

なぜ今レイヤー3が重要なのか

スケーラビリティの問題は長い間、ブロックチェーンの議論を支配してきました。ビットコインの元のチェーンは約1秒あたり7取引を処理し、イーサリアムは約15取引を管理しています。OptimismやArbitrumのようなレイヤー2ソリューションはこれを支援し、スループットを数千取引/秒に押し上げました。しかし、レイヤー3は異なる問題、すなわち断片化を解決します。

暗号エコシステムが拡大するにつれ、個別のブロックチェーンの増殖が見られます—それぞれに独自のコミュニティ、資産、アプリケーションがあります。レイヤー3プロトコルはこれらの島を橋渡しし、クロスチェーン取引、資産移転、データ交換を可能にします。これらは中央集権的な仲介や従来のブリッジメカニズムを必要としません。

この変化は、ブロックチェーンの次の重要なフロンティアと多くの人が考えるものに対応しています:単なる速度向上だけでなく、一体性です。

アーキテクチャ:レイヤー3ネットワークの機能

レイヤー3のブロックチェーンは、レイヤー2ソリューションの上に構築され、階層化されたシステムを形成します。

  1. 決済層:レイヤー1((イーサリアム、ビットコインなど))は最終的な決済とセキュリティを提供
  2. スケーリング層:レイヤー2((Arbitrum、Optimism))は大量の取引処理とコスト削減を担当
  3. アプリケーション&インターオペラビリティ層:レイヤー3は専門的な機能とクロスチェーン通信を可能にします

この三層モデルにより、個々のレイヤー3ネットワークは特定のユースケースに最適化できます—ゲームネットワークは速度と低遅延を優先し、DeFiネットワークは複雑な計算に焦点を当て、他はプライバシーやデータの可用性を重視します。

このアーキテクチャの主な利点は次のとおりです:

  • アプリケーション固有の最適化:各レイヤー3は、一般的なブロックチェーンの制約なしに専門的なソリューションをホスト可能
  • スループットの向上:取引をメインチェーン外で処理しバッチ化することで、理論上ほぼ無制限の取引量にスケール可能
  • ユーザーエクスペリエンスの向上:手数料の低減、確認時間の短縮、シームレスなクロスチェーン連携により、エコシステムのアクセス性が向上
  • セキュリティの維持:最終的な取引はレイヤー1で決済され、ブロックチェーンのセキュリティ保証を保持

レイヤーの比較:機能的な概要

レイヤー1、レイヤー2、レイヤー3の違いを理解するには、それぞれの役割を見ていく必要があります。

レイヤー1ブロックチェーンは、基盤の決済層として機能します。合意形成メカニズム((Proof of Stake、Proof of Work))を通じてセキュリティを提供し、プロトコルレベルのガバナンスによってルールを施行し、最終的な真実の源となります。例としては、イーサリアム((PoSメカニズム)搭載)やビットコインの元のチェーンがあります。

レイヤー2ネットワークは、特定のレイヤー1チェーンのスケーリングソリューションとして機能します。ロールアップやサイドチェーンなどの技術を用いてオフチェーンで取引を実行し、そのバッチデータをレイヤー1に提出します。ビットコインのライトニングネットワーク、Arbitrum、Optimismがこれに該当します。コスト削減とスループット向上に優れていますが、親チェーンに依存します。

レイヤー3ソリューションは、単一のブロックチェーンの最適化を超え、複数のレイヤー2ネットワークを相互接続し、特定のアプリケーション向けの実行層を作り出します。取引速度を向上させるだけでなく、異なるブロックチェーンが連携して一体化されたシステムとして機能することを可能にします。DeFiプロトコル、ゲームネットワーク、データインデックスプラットフォームが典型的なレイヤー3のユースケースです。

実際の違いは、レイヤー2が高速道路の料金所車線を増やすようなものであれば、レイヤー3は相互接続された高速道路のネットワークを作ることに例えられます。

エコシステムを再形成する注目のレイヤー3プロジェクト

CosmosとIBCプロトコル

Cosmosは、インター・ブロックチェーン・コミュニケーション((IBC))プロトコルを導入し、ブロックチェーン間の相互作用を根本的に変革したレイヤー3の革新です。IBCは、ラップされたトークンや中央集権的取引所に頼ることなく、独立したブロックチェーン間の安全で直接的な通信を可能にします。

Cosmosエコシステム内では、専門的なチェーンの相互接続ネットワークが構築されており、Akash Network((分散型コンピューティング))、Osmosis((DEXと流動性ハブ))、Kava((レンディングとステーブルコイン))、Injective((デリバティブ取引))などのプロジェクトが、流動性や構成性を共有しながら独立したシステムとして存在しています。

このアプローチの天才性は、ブロックチェーンの主権を維持しつつ協力を可能にしている点です。各チェーンは独自のガバナンスとコンセンサスを持ちつつ、瞬時に資産やデータを交換できます。

Polkadotのマルチチェーンアーキテクチャ

Polkadotは、レイヤー3の機能に対して異なるアーキテクチャアプローチを採用しています。そのリレーチェーンは、接続されたパラチェーン(特定のアプリケーション向けにカスタマイズ可能な専門ブロックチェーン)に対して統一されたセキュリティを提供します。

この設計はハブとスポークモデルを作り出します:リレーチェーン((ハブ))はセキュリティとガバナンスを担い、パラチェーン((スポーク))は特定のタスクを処理します。これにより、Acala((DeFiインフラ))、Moonbeam((イーサリアム互換性))、Astar((スマートコントラクトプラットフォーム))、Manta Network((プライバシー))などのプロジェクトが並行して運用でき、それぞれの目的に最適化されています。

PolkadotのDOTトークンは、ネットワークのガバナンスとリレーチェーンのセキュリティ確保のためにステーキングを行い、経済的インセンティブを提供します。パラチェーンのオークションメカニズムも、エコシステムに最も価値をもたらすプロジェクトに優先アクセスを保証します。

Arbitrum Orbit:カスタマイズ可能なレイヤー3展開

Arbitrum Orbitは、レイヤー3への実用的アプローチを示すもので、プロジェクトがArbitrumのインフラ上に独自のカスタマイズされたチェーンを立ち上げることを可能にします。

この許可不要の展開モデルは、ブロックチェーンの民主化を促進します。ゲームプロジェクトは高速プレイと最小限の取引手数料に最適化されたレイヤー3チェーンを立ち上げることができ、DeFiプロトコルはカスタムガバナンスルールを持つチェーンを作成できます。金融機関は、プライバシー強化されたチェーンを構築可能です。

Orbitチェーンは、Ethereumレベルのセキュリティを確保するためにrollup技術を用いたArbitrum One(()に決済できるほか、AnyTrust技術を利用して超低コストを実現します。この柔軟性により、多くの開発者やアプリケーションの関心を集めています。

zkSyncのゼロ知識ハイパーチェーン

zkSyncは、カスタムZK搭載のブロックチェーンを作成できるフレームワークであるHyperchainsを導入しました。これにより、レイヤー2またはレイヤー3のソリューションとして展開可能です。

ゼロ知識証明のアプローチは、独自の利点を提供します:取引を暗号的に検証でき、基礎データを明かすことなくプライバシーを保護しながらアプリケーションを実現します。取引をZK証明にバッチ化し、これらの証明を再帰的に集約することで、極端なスケーラビリティと暗号的セキュリティ保証を両立します。

この技術は、プライバシーを重視した金融取引())、高速ゲーム(()、データの機密性()企業アプリケーション()を必要とするユースケースに魅力的です。

その他注目のレイヤー3プレイヤー

Chainlinkは、オラクルネットワークとして機能します—実世界のデータをスマートコントラクトに供給するレイヤー3インフラです。多くの場合レイヤー2と分類されますが、レイヤー1/2のブロックチェーンとアプリケーションの間の仲介実行層としての役割により、レイヤー3の特性を持ちます。Chainlinkの分散型オラクルネットワークは、Ethereum、Avalanche、Optimism、Polygonなどの主要なブロックチェーンをサポートし、DeFiプロトコル、保険プラットフォーム、ゲームが外部データに信頼性を持ってアクセスできるようにします。

Degen Chainは、Base上の急成長中のレイヤー3で、特にDEGENトークンエコシステム向けに設計されました。ローンチから数日で約)百万の取引量を処理し、DEGENトークンは500%上昇しました。その成功は、レイヤー3が専門的なトークン経済やゲームアプリにおいて持つ可能性を示しています。

Orbsは、Proof-of-Stakeコンセンサスを持つレイヤー3インフラとして機能し、従来のL1/L2ソリューションの上に実行層を提供します。dLIMIT、dTWAP、Liquidity Hubなどの革新的なDeFiプロトコルを導入し、Ethereum、Polygon、Avalancheなど複数のチェーンで運用されています。

Superchainは、分散型データインデックスに焦点を当てており、オンチェーン情報を整理し、DeFi、NFT、その他のセクターでアクセスしやすく、構成可能な形にします。これはWeb3の分散化原則に沿ったものです。

実用的な意味合い:レイヤー3がもたらすもの

レイヤー3インフラは、これまで困難または不可能だったいくつかの機能を解放します。

クロスチェーンDeFi:ユーザーは単一のインターフェースを通じて複数のチェーンの流動性プールにアクセスでき、レイヤー3プロトコルがルーティングと決済を担当します。これにより、市場の深さと価格の改善が期待できます。

専門的なゲームネットワーク:ゲームはスループットと遅延に最適化された専用チェーン上で動作し、コンソールのような体験を提供しつつ、他のブロックチェーンネットワークと信頼なしに接続されます。

エンタープライズブロックチェーン:組織は、プライベートまたはセミプライベートなレイヤー3チェーンを展開し、パブリックなレイヤー1/2ソリューションと連携させることで、ハイブリッドな許可制・非許可制システムを実現できます。

プライバシーアプリケーション:ZKベースのレイヤー3ソリューションは、プライバシーを保ちながら検証可能な取引や計算を可能にし、金融機関や機密性の高いアプリケーションに有用です。

今後の展望

レイヤー3は、単なるスケーリングを超えたブロックチェーンインフラの成熟を示し、真の相互運用性とアプリケーションの専門化に向かっています。これらのネットワークが成熟し、開発者ツールが向上するにつれて、次のことが期待されます。

  • 異なるレイヤー3エコシステム間の構成性の向上
  • これまで不可能だった高度なクロスチェーンアプリケーションの登場
  • 主要なアプリケーションの専門的なレイヤー3チェーンへの移行
  • プライバシー保護やカスタマイズ性を備えたレイヤー3ソリューションによる機関投資家の採用拡大

最終的に登場するブロックチェーンは、単一の支配的なチェーンではなく、目的に最適化された専門的なレイヤー3ネットワークの相互接続されたエコシステムとなり、それぞれが目的に最適化されながらも、全体として一体的で強力な計算基盤を形成します。レイヤー3は、このビジョンを実現する技術です。

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