イーサリアムレイヤー2解決策探析

イーサリアムは現在最も活発なブロックチェーン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、エコシステムは非常に繁栄しています。しかし、これに伴いネットワークの混雑、取引手数料の急騰、確認時間の延長などの問題が発生し、ユーザー体験に深刻な影響を与えています。これらの課題に対処するために、コミュニティはレイヤー2（L2）スケーリングソリューションを提案しました。

L2の核心的な思想は、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。この方法は効率を高め、コストを削減し、メインネットのセキュリティを維持することができます。現在、主流のL2ソリューションにはRollupsとサイドチェーンが含まれており、その中でRollupsはOptimistic Rollups（OP-Rollups）とZero-Knowledge Rollups（ZK-Rollups）に分かれます。

オプティミスティックロールアップ

OP-Rollupsは「オプティミスティック」戦略を採用しており、すべての取引が有効であると仮定しています。取引の計算と状態更新をL2ネットワークで行い、その後、圧縮された元データをバッチでメインネットに提出します。この方法は、取引速度を大幅に向上させ、手数料を削減します。

取引が提出された後、7日間の異議申し立て期間があります。問題が発見された場合、検証者は詐欺証明を提出することができます。悪意のある取引が確認されると、関連するバッチおよびその後のバッチはロールバックされ、悪事を働いたノードは罰せられます。このメカニズムの存在自体が強力な抑止力となっており、実際には悪事を働こうとするノードは非常に少ないです。

しかし、OP-Rollups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や、潜在的な中央集権リスクなど、いくつかの課題にも直面しています。

ゼロ知識ロールアップ

OPロールアップと比較して、ZKロールアップはデータを提出する際に有効性証明を追加する必要があります。この方法では、トランザクションはチェーン外で行われますが、提出前に有効性証明を計算する必要があります。

ZK技術はすでに存在していますが、ブロックチェーン分野で新しい応用シーンを見つけました。それは、複雑さをスマートコントラクト内に制限し、ブロックチェーン上のデータと計算を検証するだけで、中央集権的な組織や個人に依存する必要はありません。

ZK-Rollupsの複雑さは、取引実行のデータとロジックに基づいて複雑な論理回路図にコンパイルし、その後暗号計算を通じて迅速に検証可能な結果を生成する必要があることにあります。このプロセスには通常、専用のコンパイラと検証器が必要です。

レイヤー2のコスト

OP-Rollupsのコストは主に2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。最近、イーサリアムのEIP-4844プランにより、L2とメインネットの相互作用にかかるコストが大幅に削減されました。さらに、ノードの維持には大量の資金をロックする必要があり、機会コストを生じる可能性があります。

ZK-Rollupsの主要なコストは計算リソースに由来し、ゼロ知識証明を生成するには大量の計算能力と専門のハードウェアが必要です。同時に、メインチェーンにデータを提出するための取引手数料も負担する必要があります。専門的なハードウェアの需要はネットワークのさらなる中央集権化を引き起こす可能性があります。

まとめ

OPロールアップでもZKロールアップでも、イーサリアムエコシステムがスケーラビリティの課題に対処するための重要な解決策です。イーサリアムが継続的にアップグレードされる中、特にEIP-4844の実施により、L2のデータ公開コストは大幅に削減され、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を推進します。