イーサリアムのLayerソリューション最新ニュースまとめ！

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築するための主要なプラットフォームとして広く認識されています。しかし、そのスケーラビリティの問題は、長年にわたり議論の的となってきました。トランザクション処理能力の限界は、ネットワークの混雑とガス代の高騰を引き起こし、DAppsの普及を妨げる要因となっています。この問題を解決するために、様々なLayer 2ソリューションが開発され、進化を続けています。本稿では、イーサリアムのLayer 2ソリューションの最新動向を詳細にまとめ、それぞれの技術的な特徴、進捗状況、そして将来展望について解説します。

Layer 2ソリューションとは？

Layer 2ソリューションとは、イーサリアムのメインチェーン（Layer 1）の負荷を軽減し、トランザクション処理能力を向上させるための技術です。Layer 1上で直接トランザクションを処理するのではなく、オフチェーンでトランザクションを処理し、その結果のみをLayer 1に記録することで、スケーラビリティ問題を解決しようとします。Layer 2ソリューションは、大きく分けて以下の2つのカテゴリに分類できます。

• ロールアップ (Rollups): オフチェーンでトランザクションをバッチ処理し、その結果をLayer 1に記録する技術です。Optimistic RollupsとZK-Rollupsの2種類があります。
• チャネル (Channels): 当事者間で直接トランザクションを交換し、その結果をLayer 1に記録する技術です。State ChannelsとPlasmaの2種類があります。

Optimistic Rollups

Optimistic Rollupsは、トランザクションが有効であると仮定し、不正なトランザクションがあった場合にのみ、チャレンジメカニズムを通じて検証を行います。このアプローチにより、トランザクション処理速度を大幅に向上させることができます。代表的なOptimistic Rollupsプロジェクトとしては、ArbitrumとOptimismがあります。

Arbitrum

Arbitrumは、イーサリアム仮想マシン（EVM）との互換性を重視しており、既存のDAppsを比較的容易に移植することができます。また、トランザクションの実行コストが低く、開発者にとって使いやすい環境を提供しています。Arbitrum Oneは、汎用的なDApps向けのメインネットであり、Arbitrum Novaは、ゲームやソーシャルアプリケーション向けのチェーンです。Arbitrumは、現在、活発な開発コミュニティを持ち、多くのDAppsがArbitrum上で展開されています。

Optimism

Optimismも、EVMとの互換性を重視しており、Arbitrumと同様に、既存のDAppsを容易に移植することができます。Optimismは、独自の仮想マシンであるOVMを使用しており、EVMとの互換性を高めるための技術的な工夫が施されています。Optimismは、現在、複数のDAppsが展開されており、そのエコシステムは拡大を続けています。

ZK-Rollups

ZK-Rollupsは、ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proof）と呼ばれる暗号技術を使用して、トランザクションの有効性を証明します。これにより、不正なトランザクションを検出し、Layer 1に記録する前に検証することができます。ZK-Rollupsは、Optimistic Rollupsよりもセキュリティが高いとされていますが、技術的な複雑さから、開発が遅れているという課題があります。代表的なZK-Rollupsプロジェクトとしては、zkSyncとStarkNetがあります。

zkSync

zkSyncは、EVMとの互換性を重視しており、既存のDAppsを容易に移植することができます。zkSyncは、zkEVMと呼ばれる独自の仮想マシンを使用しており、EVMとの互換性を高めるための技術的な工夫が施されています。zkSyncは、現在、複数のDAppsが展開されており、そのエコシステムは拡大を続けています。zkSync Eraは、zkSyncの最新バージョンであり、より高度な機能とパフォーマンスを提供します。

StarkNet

StarkNetは、Cairoと呼ばれる独自のプログラミング言語を使用しており、EVMとの互換性はありません。しかし、Cairoは、高度なカスタマイズが可能であり、複雑なDAppsを構築するのに適しています。StarkNetは、現在、複数のDAppsが展開されており、そのエコシステムは拡大を続けています。StarkWareは、StarkNetの開発元であり、ゼロ知識証明技術の分野で高い専門性を有しています。

State Channels

State Channelsは、当事者間で直接トランザクションを交換し、その結果をLayer 1に記録する技術です。State Channelsは、トランザクション処理速度が非常に速く、ガス代がほとんどかからないというメリットがあります。しかし、State Channelsを使用するには、事前にチャネルを開設する必要があり、参加者の合意が必要となるため、利用が制限される場合があります。代表的なState Channelsプロジェクトとしては、Raiden Networkがあります。

Raiden Network

Raiden Networkは、イーサリアム上で動作するState Channelsネットワークであり、高速かつ低コストなトランザクションを実現します。Raiden Networkは、主にトークンの送金に利用されており、マイクロペイメントなどの用途に適しています。Raiden Networkは、現在、開発が活発に進められており、より多くの機能とパフォーマンスの向上が期待されています。

Plasma

Plasmaは、Layer 1に子チェーンを作成し、その子チェーン上でトランザクションを処理する技術です。Plasmaは、トランザクション処理能力を大幅に向上させることができますが、セキュリティ上の課題があり、現在ではあまり注目されていません。Plasmaは、現在、開発が停滞しており、他のLayer 2ソリューションに比べて、その将来性は低いと考えられています。

Layer 2ソリューションの比較

| ソリューション | 技術的な特徴 | メリット | デメリット | 代表的なプロジェクト |
|—|—|—|—|—|
| Optimistic Rollups | トランザクションが有効であると仮定し、不正なトランザクションがあった場合にのみ検証 | 高速なトランザクション処理速度、低いガス代 | チャレンジ期間中の資金ロック、セキュリティリスク | Arbitrum, Optimism |
| ZK-Rollups | ゼロ知識証明を使用してトランザクションの有効性を証明 | 高いセキュリティ、高速なトランザクション処理速度 | 技術的な複雑さ、開発の遅れ | zkSync, StarkNet |
| State Channels | 当事者間で直接トランザクションを交換 | 非常に高速なトランザクション処理速度、低いガス代 | 事前のチャネル開設が必要、参加者の合意が必要 | Raiden Network |
| Plasma | Layer 1に子チェーンを作成 | 高いトランザクション処理能力 | セキュリティ上の課題、開発の停滞 | なし |

今後の展望

イーサリアムのLayer 2ソリューションは、今後も進化を続けると考えられます。Optimistic RollupsとZK-Rollupsは、それぞれ異なるアプローチでスケーラビリティ問題を解決しようとしており、どちらの技術が主流になるかはまだ不透明です。しかし、両方の技術が共存し、それぞれの特性を活かして、様々なDAppsをサポートしていく可能性もあります。また、Layer 2ソリューションの相互運用性も重要な課題であり、異なるLayer 2ソリューション間で資産やデータをシームレスに移動できるようになることが期待されます。イーサリアムのLayer 2ソリューションの発展は、DAppsの普及を加速させ、Web3の実現に大きく貢献すると考えられます。

まとめ

イーサリアムのスケーラビリティ問題に対するLayer 2ソリューションは、多様なアプローチで進化を続けています。Optimistic RollupsはEVM互換性で開発の容易さを、ZK-Rollupsは高いセキュリティで注目を集めています。State Channelsは特定の用途に特化し、Plasmaは現在ではあまり注目されていません。今後の展望としては、これらのソリューションの相互運用性の向上と、それぞれの技術の更なる発展が期待されます。これらのLayer 2ソリューションの進展は、イーサリアムエコシステムの拡大と、Web3の普及に不可欠な要素となるでしょう。