レイヤー1とレイヤー2ブロックチェーン技術の完全ガイド

ブロックチェーンレイヤーの紹介

暗号通貨は初めてですか？暗号市場で出現する多数の技術用語に圧倒されていませんか？心配しないでください—それは全く普通のことです！暗号通貨に関する知識は一夜にして築かれるものではありません。多くの概念は基本と高度なレベルの間にあります。まずは、レイヤー1とレイヤー2のブロックチェーン技術を探求して、中級知識を構築していきましょう。

レイヤー 1: ブロックチェーン技術の基盤

レイヤー1ブロックチェーンとは何ですか？

レイヤー1は、ブロックチェーン技術の基盤となるインフラストラクチャを表します。これは、分散型システムやアプリケーションが構築される基礎となるプロトコルとアーキテクチャを構成します。レイヤー1は、ブロックチェーンネットワークのセキュリティ、コンセンサスメカニズム、および全体的な機能性を維持する役割を担っています。

ブロックチェーン技術の基本的なアーキテクチャ、コンセンサス機構、データストレージを含む重要な側面に焦点を当てています。Layer 1は、全体のブロックチェーンネットワークを管理するルールとプロトコルを確立します。これらのソリューションは、暗号通貨、スマートコントラクト、分散型金融(DeFi)を含むさまざまなアプリケーションのために、安全で分散型のプラットフォームを提供するように設計されています。

レイヤー1ブロックチェーンの主要コンポーネント

ブロックチェーンネットワークの基本的なインフラストラクチャとして、Layer 1はブロックチェーンプロトコルを確立するためのいくつかの重要なコンポーネントで構成されています。これには、コンセンサスメカニズム、クリプトエコノミクス、セキュリティ、スケーラビリティ、およびガバナンスが含まれます。

ブロックチェーンプロトコルは、ブロックチェーンのルールと構造を定義し、台帳の整合性と不変性を確保します。コンセンサス・メカニズムは、取引の有効性と順序について合意を達成するために、広く使用されているオプションであるプルーフ・オブ・ワーク (PoW) およびプルーフ・オブ・ステーク (PoS)を通じて行われます。

クリプトエコノミクスは、ネイティブ暗号通貨を含み、参加を促進し、ネットワークを保護します。レイヤー1は、暗号アルゴリズムと分散型コンセンサスを通じてセキュリティと不変性を優先します。一方で、スケーラビリティとパフォーマンスの向上は、シャーディングやサイドチェーンのような技術を通じて対処されます。ガバナンスモデルは、意思決定とプロトコルのアップグレードの実施のために確立されます。これらのコンポーネントは一緒になってレイヤー1の基盤を形成し、ブロックチェーンネットワークのために強固で分散型かつ安全なインフラストラクチャを提供します。

レイヤー1ブロックチェーンのユースケース

暗号通貨: ビットコインやイーサリアムのような暗号通貨は、レイヤー1のブロックチェーン上に構築されています。これらのネットワークは、ピアツーピア取引、資産の安全な移転を可能にし、価値の保存手段として機能します。レイヤー1プロトコルは、これらのデジタル通貨のセキュリティと整合性を確保します。

スマートコントラクト: Layer 1 ブロックチェーンは、事前に定義されたルールと条件を持つ自己実行型の契約であるスマートコントラクトをサポートしています。これらの契約は信頼を必要とせず、自動化された取引を促進します。また、分散型アプリケーション (DApps) と分散型金融 (DeFi) プラットフォームの開発を可能にします。

分散型アプリケーション: DAppsは、さまざまな業界、特に金融、サプライチェーン、ゲーム、ソーシャルメディアにわたる分散型アプリケーションの開発を可能にするために、Layer 1プロトコルを活用します。Layer 1は、これらのアプリケーション内のデータのセキュリティ、透明性、および不変性を確保します。

注目のレイヤー1暗号通貨

• Litecoin (LTC) - ビットコインとは異なるハッシュアルゴリズムとより高速なブロック生成で知られています
• アバランチ (AVAX) - 独自のコンセンサス機構によって高いスループットと迅速な最終性を特徴としています
• カルダノ (ADA) - 持続可能性と学術研究に基づいた開発アプローチに焦点を当てています
• Solana (SOL) - 高いパフォーマンスを提供し、1秒間に何千ものトランザクションを処理します
• ニアプロトコル (NEAR) - ユーザーフレンドリーな開発とシャーディング技術を強調

レイヤー2：ブロックチェーンのスケーリングソリューション

レイヤー2ブロックチェーンとは何ですか？

Layer 2は、Layer 1ブロックチェーンの上に構築された二次層を指します。これは、スケーラビリティの問題に対処し、トランザクションのスループットを向上させ、ブロックチェーンネットワークのパフォーマンスと効率を改善することを目指しています。Layer 2ソリューションは、遅いトランザクション処理時間や高い手数料など、Layer 1ブロックチェーンの制限を軽減するように設計されています。特定の操作をオフチェーンに移動することにより、Layer 2はより迅速でコスト効率の高いトランザクションを可能にし、ブロックチェーン技術をより実用的にし、より広範な採用を促進します。

レイヤー2ブロックチェーンの主要要素

レイヤー2ソリューションは、レイヤー1ブロックチェーンネットワークが直面しているスケーラビリティの課題に対処するための重要な要素です。これらのソリューションは、取引のスループットを向上させ、コストを削減し、ブロックチェーンシステム全体の効率を高めることを目的としています。レイヤー2の重要な要素の一つは、オフチェーンスケーリングソリューションの実装です。これらのソリューションは、特定の計算や取引をメインのブロックチェーンの外で実行できるようにし、レイヤー1の負担を軽減します。これらの活動をオフチェーンに移動させることによって、レイヤー2プロトコルは、著しく高い取引スループットと低い手数料を達成することができます。

Layer 2のもう一つの重要な要素は、高度な暗号技術の使用です。最も広く使用されている暗号技術の一つがゼロ知識証明であり、これはすべてのオフチェーン取引のセキュリティとプライバシーを確保します。ゼロ知識証明は、実際のデータを明らかにすることなく情報の検証を可能にし、プライバシーを強化しつつ取引の整合性を維持します。

さらに、Layer 2 ソリューションは、Layer 1 との相互運用性のためのメカニズムを組み込むことがよくあり、資産とデータが両レイヤー間でシームレスに移動できるようになります。この相互運用性により、ユーザーは Layer 2 スケーリングの利点を活用しつつ、基盤となる Layer 1 ブロックチェーンのセキュリティと分散化の利点を享受できます。

レイヤー2ブロックチェーンのユースケース

ペイメントチャンネル: ペイメントチャンネルは、Layer 2 ソリューションの一般的なアプリケーションです。これにより、ユーザーはオフチェーンで多数の取引を行うことができ、手数料とレイテンシを削減します。これらの取引の最終的な状態は Layer 1 のブロックチェーンで確定され、安全性と不変性が保証されます。

分散型取引所 (DEXs): レイヤー2ソリューションは、分散型取引所の開発において重要な役割を果たします。注文のマッチングと取引の実行をレイヤー2にオフロードすることで、DEXはより高速な取引速度と低い手数料を実現しながら、基盤となるレイヤー1ブロックチェーンのセキュリティを活用できます。

スケーラブルなアプリケーション: Layer 2は、Layer 1ブロックチェーンの上に非常にスケーラブルなアプリケーションを作成することを可能にします。計算集約型の操作をオフチェーンに移動させることで、アプリケーションはセキュリティを損なうことなく、重要なパフォーマンス向上を達成できます。

注目のレイヤー2暗号通貨

• ポリゴン (MATIC) - 自身のアプリケーションエコシステムを持つイーサリアムのスケーリングソリューション
• Immutable X (IMX) - ガス代ゼロのNFT取引と即時取引に焦点を当てています
• GMX (GMX) - 低いスワップ手数料と取引報酬を持つ分散型パーペチュアル取引所
• ZKSpace (ZKS) - ゼロ知識証明技術を利用した包括的なレイヤー2ソリューション