よっしー
こんにちは。よっしーです(^^)
今日は、レイヤーについて解説しています。
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背景
ブロックチェーンにおけるレイヤー について調査する機会がありましたので、その時の内容を備忘として記事に残しました。
レイヤーとは
ブロックチェーンにおけるレイヤー構造とは、スケーラビリティの課題に対処するために提案されている設計概念です。主に以下の3層から構成されています。
- ベースレイヤー (Layer 1)
これはブロックチェーンの根幹となる部分で、合意形成アルゴリズム、ネイティブトークン、スマートコントラクト機能などの基本的な仕組みが実装されています。BitcoinやEthereumのメインネットがベースレイヤーに該当します。 - スケーリングレイヤー (Layer 2)
ベースレイヤーに直接トランザクションを記録するのではなく、スケーリングレイヤーでトランザクションをまとめて処理することで、ベースレイヤーの負荷を軽減し、スケーラビリティを高めるのが目的です。具体的な手法として、状態チャネル、プラズマ、ロールアップなどがあります。 - アプリケーションレイヤー (Layer 3)
ここではDApps(分散型アプリケーション)やDeFiプロトコルなどの実際のユースケースが実装されています。アプリケーションレイヤーはスケーリングレイヤーやベースレイヤーの機能を利用しながら、エンドユーザーに価値を提供します。
この3層構造により、以下のようなメリットが期待されています。
- ベースレイヤーの耐障害性や分散性を維持しつつ、スケーリングレイヤーでスループットを高められる
- 機能分離により開発が効率化し、イノベーションが促進される
- ベースレイヤーの変更を最小限に抑えながら、スケーラビリティを向上できる
一方で、レイヤー間の連携の複雑さや、セキュリティリスクの増大など、課題も指摘されています。現在、様々なスケーリングソリューションが研究開発されており、最適なレイヤー構造の探索が進んでいます。
事例
各レイヤーの具体的な事例を紹介します。
【ベースレイヤー(Layer 1)】
- イーサリアム
- ビットコイン
- ソラナ
- アバランチ
- ポリゴン
【スケーリングレイヤー(Layer 2)】
■状態チャネル
- Liquid Network (ビットコイン)
- Raiden Network (イーサリアム)
■プラズマ
- OMGNetwork (イーサリアム)
- LearnPlasma (教育用)
■ロールアップ
- Starkware (ゼロ知識プルーフ)
- Optimistic Rollup (Optimism, Arbitrum 等)
■その他
- サイドチェーン (Skale, Polygon Avail)
- シャーディング (Ethereum 2.0で導入予定)
【アプリケーションレイヤー(Layer 3)】
- Uniswap (DEX)
- Aave (貸借)
- MakerDAO (ステーブルコイン)
- ENS (分散型DNSサービス)
- Brave (広告ブロッカー)
- Aragon (DAOプラットフォーム)
ベースレイヤーは既存の主要ブロックチェーンがほとんどを占めています。
スケーリングレイヤーでは、様々な手法が研究開発されており、状態チャネルやロールアップが有力視されています。
アプリケーションレイヤーには、DeFiやWeb3のさまざまなユースケースが実装されています。
レイヤー分離アーキテクチャは未だ発展途上の段階ですが、ブロックチェーンのスケーラビリティ向上に向けた有力な手段として、今後の展開が注目されています。
おわりに
今日は、 レイヤーについて解説しました。
よっしー
何か質問や相談があれば、コメントをお願いします。また、エンジニア案件の相談にも随時対応していますので、お気軽にお問い合わせください。
それでは、また明日お会いしましょう(^^)
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