Layer 2

Layer 2とは？

Layer 2は、暗号資産のトランザクションをより高速かつ低コストで使いやすくするため、基盤となるLayer 1ブロックチェーンの上に構築されたブロックチェーンのスケーリングレイヤーです。

暗号資産分野では、Layer 1が主要な決済、コンセンサス、セキュリティを担う基盤です。

Layer 2はL2とも略され、独立した環境でアクティビティを処理した後、決済、検証、データの送信、または異議申し立ての解決のために基盤チェーンと接続します。

EthereumのLayer 2ガイドでは、Layer 2をEthereumを拡張し、Ethereumのセキュリティ保証を継承する独立したブロックチェーンと説明しています。

Layer 2が存在する主な理由は、限られたブロックスペースを多くのユーザーが取り合うと、基盤ブロックチェーンの利用コストが高くなる可能性があるためです。

Layer 2システムを利用すると、ユーザーはより低い手数料と迅速な承認で、DeFi、NFT、決済、ゲーム、ソーシャルアプリ、ウォレットの機能を利用できます。

簡単に言えば、Layer 2はブロックチェーンアプリケーションを日常的に使いやすくするスケーリングレイヤーです。

Layer 2の仕組み

Layer 2は、一部のトランザクション実行やインタラクションを基盤ブロックチェーンの外部に移して処理します。

ユーザーは、すべてのアクションをLayer 1に直接送信する代わりに、Layer 2ネットワークでトランザクションを送信します。

Layer 2はそれらのトランザクションを処理し、独自の状態を更新します。

その後、証明、コミットメント、トランザクションデータ、ブリッジメッセージ、または決済トランザクションを通じて基盤チェーンと接続します。

この設計により、より少ない基盤レイヤーの処理にかかるコストを、多数のユーザーアクションで分担できます。

結果として、手数料が下がり、処理能力が高まり、ユーザー体験が向上する可能性があります。

具体的なセキュリティモデルは、Layer 2の種類や、データ、証明、ブリッジ、シーケンサー、アップグレードの扱い方によって異なります。

Layer 2が重要な理由

ブロックチェーンでは、セキュリティ、分散化、スケーラビリティのバランスを取る必要があるため、Layer 2は重要です。

多くのユーザーがネットワークを検証できるよう、堅牢な基盤チェーンでは処理するトランザクション数を制限する場合があります。

これは分散化の維持につながる一方、混雑時には手数料が高くなる可能性があります。

Ethereumのスケーリングに関するドキュメントでは、分散化とセキュリティを維持しながらトランザクションの速度と処理能力を高めることが、スケーリングの目的と説明されています。

Layer 2は、より深い決済レイヤーと接続しながら、ユーザーが低コストで取引できる場所を提供することで、この問題の解決を支援します。

これは、少額決済、頻繁なDeFiアクション、NFTの送付、ゲームアイテム、クリエイターツール、ソーシャルな暗号資産アクティビティにとって重要です。

Layer 2がなければ、需要が高い時期に多くのブロックチェーンアプリケーションが一般ユーザーにとって高コストになりすぎる可能性があります。

Layer 1とLayer 2の違い

Layer 1は基盤となるブロックチェーンです。

Layer 2は、その基盤ブロックチェーン上に構築されたネットワークまたはプロトコルです。

Layer 1のトランザクションは、基盤チェーンのコンセンサスシステムによって直接処理されます。

Layer 2のトランザクションは、まずL2で処理され、その後、圧縮、証明、または決済された形式でL1と接続されます。

Layer 1は通常、直接的な決済と基盤レイヤーによる最大限のセキュリティに優れています。

Layer 2は通常、低コストかつ大規模なアクティビティに適しています。

レイヤーによって手数料、ブリッジ、出金時間、リスクが異なるため、利用しているレイヤーを理解することが重要です。

Layer 2の主な種類

一般的なLayer 2の設計には、オプティミスティックロールアップ、ゼロ知識ロールアップ、ペイメントチャネルがあります。

Validium、アプリケーション専用ロールアップ、ハイブリッド型スケーリングシステムなど、関連する設計を採用するネットワークもあります。

手数料の安いブロックチェーンがすべて本来のLayer 2というわけではありません。

手数料の低いネットワークの中には、独自のセキュリティ前提を持つ独立したLayer 1ブロックチェーンやサイドチェーンもあります。

本来のLayer 2は通常、重要なセキュリティ機能や決済機能のために基盤チェーンと接続するため、この違いは重要です。

厳密な意味でのLayer 2でなくてもネットワークが役立つ場合はありますが、どのようなセキュリティに依存しているかを理解する必要があります。

重要なのは、ネットワークが安価かどうかだけでなく、どのように保護されているかです。

オプティミスティックロールアップ

オプティミスティックロールアップは、誰かが異議を申し立てない限り、トランザクションのバッチは有効であると想定するLayer 2システムです。

Ethereumのオプティミスティックロールアップに関するドキュメントでは、基盤レイヤーの計算負荷を軽減するため、オプティミスティックロールアップは基盤チェーンの外部でトランザクションを処理すると説明されています。

バッチが無効な場合、異議申し立て期間中に不正証明を使って異議を申し立てられます。

この設計は、手数料を抑えながら、多くのスマートコントラクトアプリケーションとの高い互換性を実現できる可能性があります。

主なトレードオフは出金時間です。基盤チェーンに資金を戻す前に、異議申し立て期間の終了を待つ必要がある場合があります。

オプティミスティックロールアップは、DeFi、NFT、決済、ゲーム、一般的なウォレットアクティビティに役立ちます。

多額の残高を移す前に、出金ルール、ブリッジの設計、シーケンサーの管理、アップグレード権限を確認しましょう。

ゼロ知識ロールアップ

ゼロ知識ロールアップ（ZKロールアップとも呼ばれます）は、暗号学的な有効性証明を使って、トランザクションが正しく処理されたことを示します。

EthereumのZKロールアップに関するドキュメントでは、ZKロールアップは計算と状態の保存をオフチェーンに移しながら、有効性証明をオンチェーンに公開すると説明されています。

有効性証明により、基盤チェーンはすべてのトランザクションを1件ずつ再実行することなく、多数のトランザクションを検証できます。

設計によっては、迅速な検証や短い出金経路を実現できる場合があります。

主なトレードオフは技術的な複雑さです。証明システムの構築、監査、運用は難しい場合があります。

ZKロールアップは、決済、トークン送金、IDシステム、高頻度アプリケーション、スケーラブルなスマートコントラクトにおいて重要です。

監査、証明の設計、データの可用性、ブリッジのルール、アップグレード権限を引き続き確認しましょう。

ペイメントチャネル

ペイメントチャネルは、基盤チェーン上で資金または状態をロックした後、ユーザーがオフチェーンで取引できるLayer 2システムです。

参加者は、すべての少額トランザクションをLayer 1に送信することなく、署名済みの更新情報を交換できます。

通常、基盤チェーンで直接行う必要があるのはチャネルの開設と閉鎖だけです。

これにより、繰り返し行う決済を非常に高速かつ低コストにできます。

ペイメントチャネルは、ユーザーが何度もやり取りすることを想定している場合に最も適しています。

複雑なスマートコントラクトや大規模なアプリケーションエコシステムについては、ロールアップほど柔軟ではありません。

それでも、ペイメントチャネルはLayer 2が基盤チェーンの負荷を軽減する方法を示す重要な例です。

Layer 2ブリッジ

Layer 2ブリッジを使うと、基盤チェーンとLayer 2ネットワークの間で資産を移動できます。

カノニカルブリッジは通常、Layer 2プロトコルに接続された公式ブリッジです。

サードパーティの流動性ブリッジは送金を高速化できる場合がありますが、スマートコントラクトリスク、流動性リスク、カウンターパーティリスクが追加される可能性があります。

Ethereumのブリッジに関するドキュメントでは、ブリッジはブロックチェーン間で資産や情報を移動させる仕組みと説明されています。

ブリッジはLayer 2の利用において、特に重要なリスク領域の一つです。

資金を移動する前に、公式ブリッジ、ネットワーク名、対応資産、出金時間、手数料の見積もり、コントラクトアドレスを確認しましょう。

Layer 2の設計が優れていても、偽のブリッジを利用すると資金を永久に失う可能性があります。

シーケンサー

シーケンサーは、多くのLayer 2ネットワークのトランザクションを受け取り、順序付けて送信するシステムです。

シーケンサーは、基盤チェーンで最終決済が行われる前に迅速な確認を提供できるため、ユーザー体験を高速化することがよくあります。

中央集権型のシーケンサーは効率的で、運用もシンプルです。

一方で、ダウンタイム、検閲、トランザクションの順序に関するリスクも生じます。

分散型シーケンサーは単一運営者による管理を減らせますが、調整が難しくなる場合があります。

シーケンサーの設計は、信頼性、MEVリスク、トランザクションの公平性、ユーザーの信頼に影響します。

Layer 2のシーケンサーが利用できなくなった場合や、トランザクションの取り込みを拒否した場合にどうなるかを理解しておきましょう。

データの可用性

データの可用性とは、Layer 2の状態を検証または再構築するために必要なデータを、ユーザーが必要とするときに利用できることです。

問題を検出し、残高を証明し、安全に退出するためには十分な情報が必要となるため、これは極めて重要です。

L2BEATのデータ可用性に関する概要では、ロールアップは状態コミットメントを送信し、有効性証明または不正証明を使ってそれらのコミットメントを検証すると説明されています。

トランザクションデータを基盤チェーンに直接送信するLayer 2システムもあります。

外部のデータ可用性ネットワーク、委員会、またはハイブリッド方式を利用するシステムもあります。

より安価なデータ可用性は手数料を抑えられますが、追加の信頼前提が生じる可能性があります。

すべてのスケーリングネットワークが同じセキュリティモデルを持つと想定してはいけません。

Layer 2の手数料

Layer 2の手数料は通常、基盤レイヤーより低いものの、常に無料とは限りません。

実行手数料、シーケンサー手数料、データ送信手数料、ブリッジ手数料、出金手数料が発生する場合があります。

EIP-4844では、ロールアップによるデータ送信を効率化するため、Blobを含むトランザクションが導入されました。

公式のEIP-4844仕様では、Ethereumの実行環境からコミットメントにアクセスできる、大量のデータを含むトランザクション形式が説明されています。

多くのロールアップにとって、データ送信は大きなコスト要因であるため、これは重要です。

Blobを利用したデータ送信はLayer 2のコスト削減に役立つ可能性がありますが、需要が高まれば手数料が上昇する場合もあります。

1件のトランザクション手数料だけでなく、ブリッジや出金を含む総コストを比較しましょう。

Layer 2とDeFi

DeFiユーザーは多くのトランザクションを行うことが多いため、Layer 2はDeFiにとって重要です。

ユーザーはトークンの交換、流動性の提供、借入、返済、報酬の請求、ステーキング、投票、担保の管理などを行う場合があります。

手数料が低いと、少額のDeFiポジションもより実用的になります。

承認が速ければ、積極的なポートフォリオ管理もしやすくなります。

ただし、Layer 2上でもDeFiのリスクはなくなりません。

ユーザーには、スマートコントラクトリスク、オラクルリスク、強制決済リスク、流動性リスク、ブリッジリスク、シーケンサーリスクが引き続き存在します。

DeFiの取引コストが安くても、DeFi自体の安全性が高まるとは限りません。

Layer 2とNFT

Layer 2を利用すると、NFTのミント、送付、出品、キャンセル、ゲームアイテムの利用にかかるコストを抑えられる可能性があります。

これは、クリエイター、コレクター、ゲーム、チケットサービス、ロイヤルティプログラム、コミュニティプロジェクトに役立ちます。

基盤レイヤーの手数料が高いと、少額のNFTアクションでもコストがかかりすぎる場合があります。

Layer 2ネットワークは、より手頃なNFT体験とスムーズなユーザー導入を支援できます。

ユーザーは、コントラクトアドレス、メタデータの保存先、コレクションの真正性、承認権限、ブリッジ対応状況を引き続き確認する必要があります。

対応するブリッジや別の表現方法がない限り、あるレイヤー上のNFTが自動的に別のレイヤーにも存在するわけではありません。

手数料が低いからといって、NFTの真正性、希少性、価値が証明されるわけではありません。

Layer 2のメリット

Layer 2の1つ目のメリットは、トランザクションコストの低さです。

2つ目は、日常的な暗号資産の利用における承認の迅速化です。

3つ目は、DeFi、NFT、決済、ゲーム、ソーシャルアプリのスケーラビリティ向上です。

4つ目は、基盤チェーンの混雑緩和です。

5つ目は、残高の少ないユーザーも利用しやすくなることです。

6つ目は、開発者が消費者向けの使いやすいアプリケーションを構築する余地が広がることです。

こうしたメリットから、Layer 2は暗号資産の普及を広げるための重要な手段の一つとなっています。

Layer 2のリスク

1つ目は、多くの場合、資産がコントラクトやメッセージングシステムを通じて移動することによるブリッジリスクです。

2つ目は、トランザクションの順序付けが単一の運営者または少数のグループに依存する場合のシーケンサーリスクです。

3つ目は、ユーザーがネットワークの検証に必要な情報にアクセスできない場合のデータ可用性リスクです。

4つ目は、少数の管理者グループが重要なコントラクトを迅速に変更できる場合のアップグレードリスクです。

5つ目は、同じような名前の複数のネットワークに資産が存在することによるユーザーの操作ミスです。

6つ目は、同じ資産が多数のLayer 2ネットワークに分散することによる流動性の分断です。

Layer 2は使いやすさを高めますが、慎重なセキュリティ確認が不要になるわけではありません。

Layer 2の評価方法

まず、基盤となるLayer 1と公式のLayer 2ドキュメントを確認します。

システムがオプティミスティックロールアップ、ZKロールアップ、ペイメントチャネルネットワーク、Validium、サイドチェーン、その他の設計のいずれに該当するか確認しましょう。

ブリッジ、出金手順、データ可用性モデル、シーケンサーの構成、証明システム、アップグレード権限を確認します。

公開監査、モニタリングダッシュボード、バグ報奨金、オープンソースコード、明確なインシデント対応情報を確認しましょう。

入金、トランザクション、出金、ブリッジ経路にかかる総コストを比較します。

多額の残高を移す前に、少額のテストトランザクションを利用しましょう。

広告、偽のサポートメッセージ、転載されたソーシャルメディアのリンク、見知らぬブリッジページからウォレットを接続しないでください。

Layer 2に関するよくある誤解

よくある誤解の一つは、手数料が安いネットワークはすべてLayer 2であるというものです。

手数料の安いネットワークには、セキュリティ前提の異なる独立したLayer 1ブロックチェーンやサイドチェーンもあります。

もう一つの誤解は、Layer 2のトランザクションは無料だというものです。

Layer 2のトランザクションは通常より安価ですが、計算、データ、シーケンス処理、ブリッジ、決済には引き続きコストがかかります。

3つ目の誤解は、すべてのLayer 2が同じ程度に安全だというものです。

セキュリティは、ブリッジ、証明システム、データの可用性、シーケンサー、アップグレード、緊急時の管理機能によって異なります。

4つ目の誤解は、資産を送る際にネットワーク名を確認しなくてもよいというものです。

よくある質問

暗号資産分野でLayer 2とはどういう意味ですか？

Layer 2とは、トランザクションをより高速かつ低コストで実用的にするため、基盤ブロックチェーン上に構築されたスケーリングレイヤーです。

Layer 2が必要な理由は何ですか？

限られたブロックスペースを多くのユーザーが取り合うと、基盤ブロックチェーンの利用コストが高くなったり、処理が遅くなったりするためです。

Layer 2はLayer 1と同じですか？

いいえ。Layer 1は基盤ブロックチェーンであり、Layer 2はスケーラビリティとユーザー体験を向上させるためにその上に構築されます。

ロールアップとは何ですか？

ロールアップは、基盤チェーンの外部で多数のトランザクションを処理し、データ、証明、またはコミットメントを基盤チェーンに送信するLayer 2システムです。

オプティミスティックロールアップとは何ですか？

オプティミスティックロールアップは、不正証明を使った異議申し立てがない限り、トランザクションのバッチは有効であると想定します。

ZKロールアップとは何ですか？

ZKロールアップは有効性証明を使って、オフチェーンでのトランザクション処理が正しかったことを証明します。

Layer 2のトランザクションは無料ですか？

いいえ。Layer 2のトランザクションは通常、基盤レイヤーより安価ですが、ガス代、データ、ブリッジ、出金にかかるコストが発生する場合があります。

Layer 2は安全ですか？

適切に設計されていれば安全性を確保できる可能性がありますが、ユーザーはブリッジリスク、シーケンサーリスク、データの可用性、証明システム、アップグレード権限を引き続き確認する必要があります。

Layer 2はNFTに対応していますか？

はい。Layer 2では、NFTのミント、送付、出品、ゲームアイテム、クリエイターツールを低コストで利用できます。

Layer 2はDeFiに対応していますか？

はい。手数料の低さにより、スワップ、貸付、借入、流動性管理がより実用的になるため、Layer 2はDeFiで広く利用されています。

まとめ

Layer 2は、すべてのアクションを基盤チェーンに処理させることなく、より多くのユーザーに対応できるようブロックチェーンを支援する、暗号資産の中核的なスケーリング概念です。

手数料の低下、承認の迅速化、DeFi、NFT、決済、ゲーム、ソーシャルアプリ、ウォレットアクティビティへのアクセス向上をユーザーにもたらします。

主なLayer 2の設計には、オプティミスティックロールアップ、ゼロ知識ロールアップ、ペイメントチャネルがあります。

Layer 2の最大のメリットは、使いやすさです。

一方で、ブリッジ、シーケンサー、データの可用性、出金ルール、証明システム、アップグレード権限をユーザーが理解する必要があります。

Layer 2はトランザクション手数料だけで評価すべきではありません。

優れたLayer 2には、明確なドキュメント、安全なブリッジ、透明性の高いリスク情報、信頼できるデータ可用性、安全に退出できる現実的な手段が必要です。

開発者にとってLayer 2は、スケーラブルなアプリケーションを構築する余地を広げます。

ユーザーにとってLayer 2は暗号資産をより手頃に利用できる手段ですが、ネットワークとセキュリティへの慎重な理解が引き続き必要です。

暗号資産分野におけるLayer 2は、安全な基盤決済と、大規模な普及に必要な高速かつ低コストの利用体験をつなぐ、実用的なスケーリングレイヤーと理解できます。