イーサリアムのスケーラビリティの道:L2ソリューションデプス解析

イーサリアムは現在のブロックチェーン分野で最も活発なプラットフォームの一つとして、多くの分散型アプリケーションを支えており、DeFiからNFTに至るまで、全体のエコシステムが繁栄しています。しかし、それに伴いネットワークの混雑、取引手数料の急騰、処理時間の延長などの問題が発生しており、これらはユーザーの参加意欲に深刻な影響を与えています。

これらの課題に対処し、メインチェーンの非中央集権的特性を維持するために、コミュニティはL2スケーリングソリューションを採用しました。L2の核心的な考え方は、計算と取引をメインネット(L1)からセカンドレイヤーネットワークに移し、最終結果だけをメインネットに提出することです。これにより、取引効率が向上し、コストが削減されるだけでなく、メインネットの安全性も継承されます。

現在、主流のL2ソリューションには、ロールアップとサイドチェーンがあります。 その中で、ロールアップはさらに楽観的なロールアップ(OP-ロールアップ)とゼロ知識ロールアップ(ZK-ロールアップ)。

オプティミスティックロールアップ

OP-Rollupsは、取引計算と状態更新をL2ネットワークで行い、圧縮された原始データを主ネットにバッチで公開します。L2ノードは、誰かが異議を唱えない限り、これらの取引が有効であると見なします。この方法は、取引確認の速度と効率を大幅に向上させます。

問題のある取引が発見された場合、バリデーターは7日以内に詐欺証明を提出できます。メインネットのスマートコントラクトは指定された取引を検証し、問題が存在する場合、関連バッチおよびその後のバッチはすべてロールバックされ、悪意のあるノードは罰せられ、バリデーターは報酬を得ます。7日以内に誰も異議を唱えなければ、その取引は合法と見なされます。

"詐欺証明"メカニズムの威嚇効果は実際の罰則をはるかに上回ります。実際には、ほとんどのノードが詐欺証明を提出せず、ましてやノードの悪行を証明することはありません。これは、プロジェクト自体が十分にテストされており、悪行のコストが非常に高く、潜在的な損失が可能な利益をはるかに上回るためです。

OP-Rollupsの主な欠点は、7日間のチャレンジ期間が資金の流動性に影響を与える可能性があることと、潜在的な中央集権リスクです。

ゼロ知識ロールアップ

OP-Rollupsとは異なり、ZK-Rollupsはデータを提出する際に有効性証明を添付する必要があります。これは同様にオフチェーンで取引を処理しますが、提出前に複雑な有効性証明を生成する必要があります。

ZK技術はすでに存在していますが、ブロックチェーンでの応用により新たな利点を発揮しています。ブロックチェーンは複雑さをスマートコントラクトの範囲内に制限し、検証プロセスが中央集権的な実体に依存する必要がなく、非中央集権的なスマートコントラクトを信頼するだけで済むようにしています。

ZK-Rollupsの複雑さは、取引データとロジックに基づいてロジック回路図をコンパイルする必要があることに現れ、専用の証明器によって迅速に検証可能な結果を生成します。このプロセスには通常、高い計算能力と専用のハードウェアが必要です。

Layer2のコスト考慮

L2ネットワークは、ユーザーのL1でのインタラクションコストを削減することを目的としていますが、それ自体にもコストがあります。

OP-Rollupsのコストは主に二つの側面から来ています: L1に圧縮データを提出するための取引手数料と、L2ノードの運営コストです。イーサリアムの最近のEIP-4844アップグレードは、L2とメインネット間の相互作用の費用を大幅に削減しました。また、ノードを維持するには大量の資金をロックする必要があり、機会コストが発生する可能性があります。

ZK-Rollupsの主なコストは、ゼロ知識証明を生成するための計算リソースと、メインチェーンにデータを送信するための取引手数料から来ています。専門的なハードウェアの需要は、ネットワークの集中化を引き起こす可能性があります。

まとめ

OP-RollupsとZK-Rollupsのいずれも、イーサリアムがスケーラビリティの課題に対処するための重要なソリューションです。イーサリアムが継続的にアップグレードされ、EIP-4844の実装が行われるにつれて、L2ソリューションのデータ公開コストが大幅に低下し、これにより2つのソリューションの潜在能力がさらに引き出され、イーサリアムエコシステムの持続的な発展と革新が促進されるでしょう。