イーサリアムのスケーリングソリューションの解析：L2技術の台頭

イーサリアムはブロックチェーン分野の主要な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ており、分散型金融から非同質化トークンまでさまざまな分野を網羅しています。しかし、ネットワークの活動度が向上するにつれて、取引手数料の急騰、確認時間の延長、失敗率の増加といった一連の課題が生じており、これらはユーザーの参加意欲に影響を与えています。

これらの困難に対処し、メインチェーンの分散特性を維持するために、コミュニティはL2拡張ソリューションを提案しました。L2のコア理念は、計算とトランザクション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、最終的な結果のみをメインネットに提出することです。この方法は、トランザクションの効率を高め、コストを削減するだけでなく、メインネットのセキュリティを維持することもできます。

現在、よりよく知られている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、オプティミスティック ロールアップ (OP-Rollups) とゼロ ナレッジ ロールアップ (ZK-Rollups) に細分化できます。

オプティミスティックロールアップ

OP-Rollupsは、取引の計算と状態の更新をL2ネットワークで行い、その後圧縮された取引データを一括してメインネットに公開します。この方法は「無罪推定」の原則に基づいており、すべての取引が有効であると仮定することで、処理効率を大幅に向上させます。

提出後、7日間のチャレンジ期間があり、その間にバリデーターは詐欺の証明を提出できます。問題のある取引が発見されると、関連する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。誰も異議を唱えなければ、取引は合法と見なされます。

"詐欺証明"メカニズムが重要な抑止力を発揮していますが、実際にはノードの悪用は極めて稀です。それに対して、ネットワークの変動やソフトウェアの問題による中断はより一般的です。OP-Rollupsの主な欠点は、資金のロック期間が長いことと潜在的な中央集権的リスクです。

ゼロ知識ロールアップ

ZK-Rollupsはデータを提出する際、圧縮された取引情報に加えて、有効性証明を添付する必要があります。この方法ではオフチェーンで取引処理とパッケージ化が行われますが、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技術はすでに存在していますが、ブロックチェーン分野で理想的な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、オンチェーン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。

OP-Rollupsと比較して、ZK-Rollupsの複雑性は、取引データと実行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点にあります。その後、専用の証明器を通じて迅速に検証可能な結果を生成します。このプロセスには通常、専門のコンパイラーと検証器が必要です。

L2のコスト分析

OP-Rollupsのコストは主に2つの側面から来ています：L1に圧縮取引データを提出する費用と、L2ノードの運営コストです。現在、イーサリアムのEIP-4844プランはL2とメインネットの相互作用の費用を大幅に削減しました。しかし、ノードの維持には依然として多額の資金をロックする必要があり、投資家が他の機会を逃す可能性があります。

ZK-Rollupsの主なコストは、ゼロ知識証明を生成するために必要な大量の計算リソースと専門的なハードウェアに起因します。また、メインチェーンにデータを送信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的にする可能性があります。

まとめ

Optimistic Rollupsと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ソリューションです。イーサリアムネットワークの継続的なアップグレード、特にEIP-4844の実施に伴い、L2のデータ公開コストは大幅に削減され、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、イーサリアムエコシステムの持続的な発展と革新を促進します。