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、多くの分散化アプリケーションを支えています。分散型金融から非代替可能トークンまで、エコシステムは繁栄しています。しかし、この繁栄はネットワークの混雑による取引手数料の急上昇、処理時間の延長、失敗率の上昇といったいくつかの課題ももたらしました。これらはユーザーの参加意欲に影響を与えています。これらの問題を解決し、メインチェーンの分散化特性を維持するために、コミュニティは主に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、取引効率を向上させ、手数料を削減しながら、メインネットの安全性を維持することができます。現在、比較的に有名な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含まれます。ロールアップは、楽観的ロールアップ（Optimistic Rollups）とゼロ知識ロールアップ（Zero-Knowledge Rollups、略してZK-Rollups）に細分化されます。楽観的集約はすべての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バッチでメインネットに公開します。L2ノードはデフォルトでこれらの取引が有効であると見なし、「無罪推定」の原則を採用しています。このモデルは多くの不必要な検証を省略し、取引確認速度と効率を大幅に向上させます。取引が提出された後、バリデーターは詐欺証明を提出するための7日間の時間があります。問題の取引が発見された場合、L1上のスマートコントラクトが検証を行います。一度問題が確認されると、その取引が行われたバッチおよび以降のバッチはロールバックされ、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日以内に詐欺証明が受け取られなかった場合、すべての取引は合法であると確認されます。実際には、「詐欺証明」メカニズムの抑止効果は、その実際の罰則効果をはるかに上回ります。現在、ほとんどのノードが詐欺証明を提出したことはなく、ノードの悪行を実際に証明することは言うまでもありません。これは、各プロジェクトが十分にテストされており、悪行のコストが非常に高く、潜在的な経済的および信用的損失が得られるわずかな利益をはるかに上回るためです。ノードの悪用に比べて、ネットワークの変動やソフトウェアのバグによる問題の方が一般的です。楽観的集約の主な欠点は、7日間のチャレンジ期間が資金の流動に影響を与える可能性があることと、一定の集中化リスクが存在することです。楽観的集約とは異なり、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。これもオフチェーンで取引を行いますが、正式に提出する前に有効性証明を計算する必要があります。ZK技術はブロックチェーンが登場する前から存在していましたが、その応用範囲は現実世界の複雑さに制限されていました。ブロックチェーンがZK技術を応用する利点は、複雑さをスマートコントラクト内に制限できることで、ブロックチェーン上のデータと計算を検証するだけで済むことです。この方法では、分散化されたスマートコントラクトを信頼するだけで、中心化された組織や個人に依存する必要はありません。ZK-Rollupsの複雑性は、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する必要があることに現れます。そして、専用の証明器を通じて暗号計算を行い、迅速に検証可能な結果を生成します。このプロセスは通常、専用のコンパイラと検証器を使用して完了します。L2ネットワークのコスト問題に関して、楽観的な要約は主に二つの部分に関係しています。一つは圧縮された取引データをL1に提出する際の取引手数料です；もう一つはL2ノードの運営コストです。これらのコストは最終的にユーザーに転嫁されます。なお、イーサリアムのEIP-4844計画はL2とメインネットの相互作用のコストを大幅に削減しました。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、これが投資家に他の機会を逃させる可能性があります。ZK-Rollupsの主なコストは計算リソースから来ています。ゼロ知識証明を生成するには大量の計算リソースと専用のハードウェアが必要です。同時に、データをチェーンに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をより中央集権化させる可能性があります。楽観的集約やZK-Rollupsは、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EIP-4844などのアップグレードが実施されることで、L2のデータ公開コストが大幅に削減され、これにより両方のソリューションの潜在能力がさらに引き出されるでしょう。
イーサリアムL2拡張ソリューションデプス解析：オプティミスティックロールアップvszk-SNARKs
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、多くの分散化アプリケーションを支えています。分散型金融から非代替可能トークンまで、エコシステムは繁栄しています。しかし、この繁栄はネットワークの混雑による取引手数料の急上昇、処理時間の延長、失敗率の上昇といったいくつかの課題ももたらしました。これらはユーザーの参加意欲に影響を与えています。
これらの問題を解決し、メインチェーンの分散化特性を維持するために、コミュニティは主に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、取引効率を向上させ、手数料を削減しながら、メインネットの安全性を維持することができます。
現在、比較的に有名な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含まれます。ロールアップは、楽観的ロールアップ（Optimistic Rollups）とゼロ知識ロールアップ（Zero-Knowledge Rollups、略してZK-Rollups）に細分化されます。
楽観的集約はすべての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バッチでメインネットに公開します。L2ノードはデフォルトでこれらの取引が有効であると見なし、「無罪推定」の原則を採用しています。このモデルは多くの不必要な検証を省略し、取引確認速度と効率を大幅に向上させます。
取引が提出された後、バリデーターは詐欺証明を提出するための7日間の時間があります。問題の取引が発見された場合、L1上のスマートコントラクトが検証を行います。一度問題が確認されると、その取引が行われたバッチおよび以降のバッチはロールバックされ、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日以内に詐欺証明が受け取られなかった場合、すべての取引は合法であると確認されます。
実際には、「詐欺証明」メカニズムの抑止効果は、その実際の罰則効果をはるかに上回ります。現在、ほとんどのノードが詐欺証明を提出したことはなく、ノードの悪行を実際に証明することは言うまでもありません。これは、各プロジェクトが十分にテストされており、悪行のコストが非常に高く、潜在的な経済的および信用的損失が得られるわずかな利益をはるかに上回るためです。
ノードの悪用に比べて、ネットワークの変動やソフトウェアのバグによる問題の方が一般的です。楽観的集約の主な欠点は、7日間のチャレンジ期間が資金の流動に影響を与える可能性があることと、一定の集中化リスクが存在することです。
楽観的集約とは異なり、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。これもオフチェーンで取引を行いますが、正式に提出する前に有効性証明を計算する必要があります。
ZK技術はブロックチェーンが登場する前から存在していましたが、その応用範囲は現実世界の複雑さに制限されていました。ブロックチェーンがZK技術を応用する利点は、複雑さをスマートコントラクト内に制限できることで、ブロックチェーン上のデータと計算を検証するだけで済むことです。この方法では、分散化されたスマートコントラクトを信頼するだけで、中心化された組織や個人に依存する必要はありません。
ZK-Rollupsの複雑性は、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する必要があることに現れます。そして、専用の証明器を通じて暗号計算を行い、迅速に検証可能な結果を生成します。このプロセスは通常、専用のコンパイラと検証器を使用して完了します。
L2ネットワークのコスト問題に関して、楽観的な要約は主に二つの部分に関係しています。一つは圧縮された取引データをL1に提出する際の取引手数料です；もう一つはL2ノードの運営コストです。これらのコストは最終的にユーザーに転嫁されます。なお、イーサリアムのEIP-4844計画はL2とメインネットの相互作用のコストを大幅に削減しました。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、これが投資家に他の機会を逃させる可能性があります。
ZK-Rollupsの主なコストは計算リソースから来ています。ゼロ知識証明を生成するには大量の計算リソースと専用のハードウェアが必要です。同時に、データをチェーンに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をより中央集権化させる可能性があります。
楽観的集約やZK-Rollupsは、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EIP-4844などのアップグレードが実施されることで、L2のデータ公開コストが大幅に削減され、これにより両方のソリューションの潜在能力がさらに引き出されるでしょう。