レイヤ 2 ソリューション: ブロックチェーンのスケーラビリティ、速度、費用対効果の強化

レイヤ 2 ソリューションは、スケーラビリティ、速度を強化し、トランザクション コストを削減するために、ブロックチェーンのメイン ネットワーク (レイヤ 1) の上に構築されたテクノロジーです。

Layer 2 solutions are technologies built upon a blockchain's main network (Layer 1) to enhance scalability, speed, and reduce transaction costs. These solutions aim to improve the overall performance of decentralized applications (dApps) and services by offloading transaction processing from the main blockchain. Among the various Layer 2 solutions, two prominent technologies are Optimistic Rollups and ZK-Rollups, each addressing the scalability challenge in different ways.

レイヤ 2 ソリューションは、スケーラビリティ、速度を強化し、トランザクション コストを削減するために、ブロックチェーンのメイン ネットワーク (レイヤ 1) 上に構築されたテクノロジーです。これらのソリューションは、メインのブロックチェーンからトランザクション処理をオフロードすることで、分散型アプリケーション (dApp) とサービスの全体的なパフォーマンスを向上させることを目的としています。さまざまなレイヤー 2 ソリューションの中でも、Optimistic Rollups と ZK-Rollups という 2 つの著名なテクノロジーがあり、それぞれが異なる方法でスケーラビリティの課題に対処しています。

Optimistic Rollups are designed to scale Ethereum (and other blockchain networks) by processing transactions off-chain, while still securing them on the main chain. These rollups aim to increase throughput and reduce transaction costs by moving most of the computation off the Ethereum mainnet, relying on the Ethereum network for validation and finalization.

オプティミスティック ロールアップは、メイン チェーン上でトランザクションを保護しながらオフチェーンでトランザクションを処理することで、イーサリアム (およびその他のブロックチェーン ネットワーク) を拡張するように設計されています。これらのロールアップは、計算の大部分をイーサリアムメインネットから移動し、検証と最終化をイーサリアムネットワークに依存することで、スループットを向上させ、トランザクションコストを削減することを目的としています。

Optimistic Rollups bundle a large number of transactions together and process them off-chain. Once processed, the results are posted back to the Layer 1 chain, along with a cryptographic proof attesting to the validity of the transactions. The Layer 1 network then verifies the proof and includes the batch of transactions in a block.

オプティミスティック ロールアップは、多数のトランザクションをまとめてオフチェーンで処理します。処理が完了すると、結果はトランザクションの有効性を証明する暗号証明とともにレイヤー 1 チェーンにポストバックされます。次に、レイヤー 1 ネットワークは証明を検証し、トランザクションのバッチをブロックに含めます。

This approach enables Optimistic Rollups to achieve significant scalability gains, handling a large volume of transactions off-chain, while still benefiting from the security and decentralization of the Layer 1 network. However, Optimistic Rollups come with a trade-off, as they introduce a challenge period before transactions are considered finalized. During this period, anyone can challenge the validity of the transactions, potentially leading to rollbacks in case of any fraudulent activities.

このアプローチにより、オプティミスティック ロールアップは、レイヤー 1 ネットワークのセキュリティと分散化の恩恵を受けながら、オフチェーンで大量のトランザクションを処理し、大幅なスケーラビリティの向上を実現できます。ただし、オプティミスティックロールアップには、取引が完了したとみなされる前にチャレンジ期間が導入されるため、トレードオフが伴います。この期間中は誰でもトランザクションの正当性に異議を唱えることができ、不正行為があった場合にはロールバックにつながる可能性があります。

ZK-Rollups (Zero-Knowledge Rollups), on the other hand, offer another approach to Layer 2 scaling, aiming to achieve high scalability with a greater focus on efficiency and minimal overhead. These rollups utilize zero-knowledge proofs, a cryptographic technique that allows one party (the prover) to demonstrate the validity of a statement (the transaction) to another party (the verifier) without revealing any additional information beyond the statement itself.

一方、ZK-Rollups (ゼロナレッジ ロールアップ) は、レイヤー 2 スケーリングへの別のアプローチを提供し、効率と最小限のオーバーヘッドを重視して高いスケーラビリティを実現することを目指しています。これらのロールアップはゼロ知識証明を利用します。これは、一方の当事者 (証明者) が、ステートメント自体以外の追加情報を明かすことなく、別の当事者 (検証者) に対してステートメント (トランザクション) の正当性を証明できるようにする暗号化技術です。

ZK-Rollups leverage this technology to generate a succinct proof that attests to the validity of a batch of transactions. This proof is then posted to the Layer 1 blockchain, and the transactions are considered finalized once the proof is included in a block on the Layer 1 chain.

ZK-Rollups はこのテクノロジーを利用して、トランザクションのバッチの正当性を証明する簡潔な証拠を生成します。このプルーフはレイヤー 1 ブロックチェーンにポストされ、プルーフがレイヤー 1 チェーン上のブロックに含まれると、トランザクションは完了したとみなされます。

Compared to Optimistic Rollups, ZK-Rollups provide faster finalization times as they do not require a challenge period. Additionally, they offer greater scalability potential due to the efficiency of zero-knowledge proofs, enabling them to handle an even higher volume of transactions. However, ZK-Rollups also come with their own set of challenges, particularly around the complexity of generating zero-knowledge proofs and the need for specialized hardware to achieve optimal performance.

オプティミスティック ロールアップと比較して、ZK ロールアップはチャレンジ期間を必要としないため、ファイナライズ時間が短縮されます。さらに、ゼロ知識証明の効率性により、より大きなスケーラビリティの可能性がもたらされ、さらに大量のトランザクションを処理できるようになります。ただし、ZK ロールアップには、特にゼロ知識証明の生成の複雑さと、最適なパフォーマンスを達成するための特殊なハードウェアの必要性に関する、独自の一連の課題も伴います。

Both Optimistic Rollups and ZK-Rollups play a significant role in addressing the scalability limitations of Layer 1 blockchains. As the demand for Ethereum and other blockchains continues to grow, these Layer 2 solutions will be crucial in enabling decentralized applications (dApps) to scale effectively without compromising security or decentralization.

オプティミスティック ロールアップと ZK ロールアップはどちらも、レイヤー 1 ブロックチェーンのスケーラビリティ制限に対処する上で重要な役割を果たします。イーサリアムやその他のブロックチェーンの需要が増大し続ける中、セキュリティや分散化を損なうことなく分散型アプリケーション (dApps) を効果的に拡張できるようにするために、これらのレイヤー 2 ソリューションが重要になります。