## 真の挑戦：なぜブロックチェーンはスケーリングが必要なのかブロックチェーン技術は、安全性を強化し、トレーサビリティを拡大し、運用コストを削減することで産業を革新しています。しかし、重要な問題に直面しています：速度です。ビットコインは約7トランザクション/秒を処理し、イーサリアムは約30 TPSに達します。これに対し、ビザは65,000 TPSを処理しています。このボトルネックこそが、コミュニティを二分する本当の問題です：基本チェーンの改善を支持する者(レイヤー1)と、代替ネットワークを推進する者(レイヤー2)。## 不可能なトリレンマ：セキュリティ、分散化と速度の三角関係Vitalik Buterinはこの概念を広めました：これら三つの特性を同時に最適化するのはほぼ不可能です。暗号プロジェクトは少なくとも一つを犠牲にしなければなりません。イーサリアムはセキュリティと分散化を選択しました。ビットコインは分散化とセキュリティを優先し、速度よりも重視しています。バランスを取ることが大量採用の鍵であり、ここでレイヤー1とレイヤー2の二分法が登場します。## レイヤー1：木の根幹を変更するレイヤー1の解決策(は「オンチェーンスケーリング」)として知られ、基本プロトコルを直接変更してネットワークを改善します。これは、並行して高速道路を建設するのではなく、道路を拡張するようなものです。###レイヤー1の主な方法**シャーディング：分割して制覇**分散型データベースに着想を得て、シャーディングはブロックチェーンを独立した断片に分割します。Zilliqaは「トランザクションごとのシャーディング」を実装し、異なるシャードが並列でデータを処理できるようにしています。結果：より多くのトランザクションを同時に処理可能。**コンセンサスメカニズムの変更**Proof of Work (PoW)からProof of Stake (PoS)への移行は模範的です。ビットコインは依然PoWを使用し、イーサリアムは2022年の「The Merge」で移行しました。PoSはエネルギー消費を99.95%削減し、検証を高速化します。Cardano (Ouroboros)、Algorand (純粋なPoS)、Fantom (aBFT)はすでに成功裏に実装しています。**SegWit：データのインテリジェント最適化**ビットコインはSegregated Witness (SegWit)を導入し、デジタル署名をトランザクションデータから分離しました。問題は：署名が各トランザクションの65%のスペースを占めていたことです。解決策：サイズを25%に削減。結果：ブロックはより多くのトランザクションを含められ、サイズは変わらずに済みます。後方互換性もあり、移行に摩擦はありません。**イーサリアム2.0：量子飛躍**イーサリアム2.0は100,000 TPS(を目指します（現状は30)）。純粋なPoS、シャーディング、新しいシャードチェーンをBeacon Chainにリンクさせて統合します。開発は継続中ですが、その影響は破壊的です。### レイヤー1の利点- ✓ **別チェーン不要**：ブリッジや追加インフラ不要- ✓ **恒久的な変更**：プロトコルの直接修正により長期的な効果- ✓ **混雑緩和**：ブロックのスペース競争を減少させ、手数料を低減- ✓ **分散性の維持**：検証者の集中を防止- ✓ **ネイティブ統合**：新ツールが摩擦なく接続可能### 専門家が無視できない制約- ✗ **インセンティブの衝突**：マイナーは収入を失う可能性、変化への抵抗- ✗ **ノードの制約**：ストレージと帯域幅が成長を制限- ✗ **シャード間のトランザクション**：帯域幅と確認時間の増加が必要- ✗ **持続的な混雑**：改善はされるが、最大TPSは依然制限される## レイヤー2：基盤の上に構築レイヤー2は、(レイヤー1)の上で動作する解決策をまとめたもので、オフチェーンでのトランザクションを委任しつつ、基盤ネットワークの安全性を維持します。###レイヤー2の主要技術**ロールアップ：勝者の戦略**オフチェーンでトランザクションを実行し、その情報を後で基盤ネットワークで検証します。主な利点：正直なバリデーターが一人いれば十分です。ArbitrumとOptimismはOptimistic Rollupsを使用し、Zero-Knowledge Rollupsも実験中です。結果：100〜1000倍のトランザクション処理能力。**ステートチャネル：ピア間取引**Lightning Networkは完璧な例です。ビットコインのマイクロペイメントを可能にし、各取引をブロックチェーンに書き込まずに済ませます。あなたは他のユーザーとチャネルを開き、オフチェーンで何度もやり取りし、最終的にバランスを基盤ネットワークに反映させます。手数料ほぼゼロ、速度は瞬時。**サイドチェーン：姉妹ブロックチェーン**独立したネットワークで、自身のコンセンサスを持ち、ブリッジを通じてメインチェーンにリンクします。Polygon PoS、Skale、Rootstockが人気です。柔軟性は高いですが、セキュリティはサイドチェーンの信頼に依存し、基盤ネットワークの保証は継承しません。###レイヤー2の実例(実データ**Arbitrum**- ARB価格：**$0.19** )24時間：-0.57%(- 総ロックされた価値：> $1.08B- Optimistic Rollupsを使用し、高速と低手数料を実現- ガバナンスのためのDAO**Lightning Network**- ビットコインの瞬時トランザクション- アプリ例：Nostr )ソーシャルネットワークのマイクロペイメント(、Strike )国際送金(、OpenNode )商人の支払い(- 基盤ブロックチェーンに比べてエネルギー消費を削減**Optimism**- TVL：> )百万- 97のプロトコルをホスト：Synthetix、Uniswap、Velodrome- 現在のETH価格：**$2.92K****Polygon**- DeFiのTVL：~13億ドル $500 2023年6月(- プラットフォーム：Compound、Aave、Uniswap- Polygon StudiosはWeb2からWeb3への移行を促進- ブロックチェーンアプリのレイテンシー摩擦を低減)レイヤー2の利点- ✓ **指数関数的なパフォーマンス向上**：基盤の100〜1000倍のTPS- ✓ **手数料大幅削減**：数セント程度- ✓ **シームレスな体験**：決済時間ほぼ瞬時- ✓ **イノベーション促進**：新機能をリスクなく試せる- ✓ **持続可能性**：エネルギー消費の削減###レイヤー2の実際の制約- ✗ **流動性の断片化**：TVLが複数のソリューションに分散- ✗ **構成の制限**：異なるレイヤー2のdAppsは直接連携できない- ✗ **ブリッジのリスク**：チェーン間の転送は摩擦と複雑さを増す- ✗ **複数のウォレット管理**：ユーザーは複数のプロトコルの資金を管理- ✗ **レイヤー1への依存**：基盤が崩れるとシステム全体も崩壊## レイヤー1対レイヤー2：比較表| 項目 | レイヤー1 | レイヤー2 ||--------|--------|--------|| **実行場所** | メインのブロックチェーン上 | オフチェーン || **セキュリティ** | ネットワークの直接保証 | レイヤー1のセキュリティを継承 || **速度** | 中程度 ###~30-100 TPS( | 高速 )100〜1000+ TPS( || **手数料** | 混雑時は高い | 最小限 || **分散化** | 完全 | 部分的 )検証者の専門化( || **複雑さ** | ユーザーにとってシンプル | ブリッジ/スワップ必要 || **例** | ビットコイン、イーサリアム、カルダノ | Polygon、Arbitrum、Lightning |## 実世界の応用例：どちらが勝つのか)金融###DeFi(イーサリアムのMakerDAOは)レイヤー1(上でDAI)$1.00ステーブルコイン(をスマートコントラクトで生成します。しかし、1日に100回の取引を行うとコストが高くつきます。Polygon)レイヤー2(では、同じ操作が数セントで済みます。)NFTOpenSeaはイーサリアムの上で動作しますが、ユーザーは手数料を避けるために大量にPolygonに移行しました。結果：Polygonは最小の手数料でNFTの取引量を支配しています。###ゲームとメタバースPolygon Studios ###2021年7月リリース(はWeb3開発者を惹きつけています。イーサリアムのパワーとPolygonの速度により、遅延のないスムーズなゲームプレイが可能です。)マイクロペイメントと送金StrikeはビットコインのLightning Network ###レイヤー2(を利用し、即時かつ低コストの国際送金を実現します。ビットコイン)レイヤー1(は遅すぎて高価すぎるため、この用途には適しません。## 未来：戦略的共存、競争ではなく補完イーサリアム2.0はレイヤー1を約10万TPSに引き上げますが、レイヤー2を廃止するわけではありません。むしろ、レイヤー2は引き続き重要です。なぜなら：1. **向上した連携性**：Polygonのようなソリューションは複数のレイヤー2を摩擦なく統合します2. **専門化**：各レイヤー2は特定の用途に最適化 )DeFi、ゲーム、支払い(3. **資源効率**：イーサリアムの高速化に伴っても、レイヤー2の方がコスト効率が良いLayerZeroのようなプロジェクトは、両者の長所を融合したハイブリッドアーキテクチャを模索しています。## 結論：一つではなく両方を選ぶレイヤー1とレイヤー2の二分法は誤りです。ビットコイン )BTC：$87.05K、-1.56% 24h(とイーサリアム )ETH：$2.92K、-1.58% 24h(は、基盤ネットワークが常に安全の要であることを示しています。しかし、Lightning NetworkやPolygonは、真のスケーラビリティは上層レイヤーにあることを証明しています。トレーダー向けには：大きな資金を運用する場合は最大の安全性のためにレイヤー1を使用し、頻繁なマイクロペイメントには少額の手数料のためにレイヤー2を利用します。DeFiの複雑な取引には、両者を組み合わせたハイブリッド戦略を検討してください。ブロックチェーンは、安全性と速度のどちらか一方だけを選ぶ必要はありません。レイヤー1 + レイヤー2で、両方を手に入れることが未来です。
ブロックチェーンのスケーラビリティ：トランザクションを最大化するためのレイヤー1とレイヤー2の理解
真の挑戦：なぜブロックチェーンはスケーリングが必要なのか
ブロックチェーン技術は、安全性を強化し、トレーサビリティを拡大し、運用コストを削減することで産業を革新しています。しかし、重要な問題に直面しています：速度です。ビットコインは約7トランザクション/秒を処理し、イーサリアムは約30 TPSに達します。これに対し、ビザは65,000 TPSを処理しています。このボトルネックこそが、コミュニティを二分する本当の問題です：基本チェーンの改善を支持する者(レイヤー1)と、代替ネットワークを推進する者(レイヤー2)。
不可能なトリレンマ：セキュリティ、分散化と速度の三角関係
Vitalik Buterinはこの概念を広めました：これら三つの特性を同時に最適化するのはほぼ不可能です。暗号プロジェクトは少なくとも一つを犠牲にしなければなりません。イーサリアムはセキュリティと分散化を選択しました。ビットコインは分散化とセキュリティを優先し、速度よりも重視しています。バランスを取ることが大量採用の鍵であり、ここでレイヤー1とレイヤー2の二分法が登場します。
レイヤー1：木の根幹を変更する
レイヤー1の解決策(は「オンチェーンスケーリング」)として知られ、基本プロトコルを直接変更してネットワークを改善します。これは、並行して高速道路を建設するのではなく、道路を拡張するようなものです。
###レイヤー1の主な方法
シャーディング：分割して制覇 分散型データベースに着想を得て、シャーディングはブロックチェーンを独立した断片に分割します。Zilliqaは「トランザクションごとのシャーディング」を実装し、異なるシャードが並列でデータを処理できるようにしています。結果：より多くのトランザクションを同時に処理可能。
コンセンサスメカニズムの変更 Proof of Work (PoW)からProof of Stake (PoS)への移行は模範的です。ビットコインは依然PoWを使用し、イーサリアムは2022年の「The Merge」で移行しました。PoSはエネルギー消費を99.95%削減し、検証を高速化します。Cardano (Ouroboros)、Algorand (純粋なPoS)、Fantom (aBFT)はすでに成功裏に実装しています。
SegWit：データのインテリジェント最適化 ビットコインはSegregated Witness (SegWit)を導入し、デジタル署名をトランザクションデータから分離しました。問題は：署名が各トランザクションの65%のスペースを占めていたことです。解決策：サイズを25%に削減。結果：ブロックはより多くのトランザクションを含められ、サイズは変わらずに済みます。後方互換性もあり、移行に摩擦はありません。
イーサリアム2.0：量子飛躍 イーサリアム2.0は100,000 TPS(を目指します（現状は30)）。純粋なPoS、シャーディング、新しいシャードチェーンをBeacon Chainにリンクさせて統合します。開発は継続中ですが、その影響は破壊的です。
レイヤー1の利点
専門家が無視できない制約
レイヤー2：基盤の上に構築
レイヤー2は、(レイヤー1)の上で動作する解決策をまとめたもので、オフチェーンでのトランザクションを委任しつつ、基盤ネットワークの安全性を維持します。
###レイヤー2の主要技術
ロールアップ：勝者の戦略 オフチェーンでトランザクションを実行し、その情報を後で基盤ネットワークで検証します。主な利点：正直なバリデーターが一人いれば十分です。ArbitrumとOptimismはOptimistic Rollupsを使用し、Zero-Knowledge Rollupsも実験中です。結果：100〜1000倍のトランザクション処理能力。
ステートチャネル：ピア間取引 Lightning Networkは完璧な例です。ビットコインのマイクロペイメントを可能にし、各取引をブロックチェーンに書き込まずに済ませます。あなたは他のユーザーとチャネルを開き、オフチェーンで何度もやり取りし、最終的にバランスを基盤ネットワークに反映させます。手数料ほぼゼロ、速度は瞬時。
サイドチェーン：姉妹ブロックチェーン 独立したネットワークで、自身のコンセンサスを持ち、ブリッジを通じてメインチェーンにリンクします。Polygon PoS、Skale、Rootstockが人気です。柔軟性は高いですが、セキュリティはサイドチェーンの信頼に依存し、基盤ネットワークの保証は継承しません。
###レイヤー2の実例(実データ
Arbitrum
Lightning Network
Optimism
Polygon
)レイヤー2の利点
###レイヤー2の実際の制約
レイヤー1対レイヤー2：比較表
実世界の応用例：どちらが勝つのか
)金融###DeFi( イーサリアムのMakerDAOは)レイヤー1(上でDAI)$1.00ステーブルコイン(をスマートコントラクトで生成します。しかし、1日に100回の取引を行うとコストが高くつきます。Polygon)レイヤー2(では、同じ操作が数セントで済みます。
)NFT OpenSeaはイーサリアムの上で動作しますが、ユーザーは手数料を避けるために大量にPolygonに移行しました。結果：Polygonは最小の手数料でNFTの取引量を支配しています。
###ゲームとメタバース Polygon Studios ###2021年7月リリース(はWeb3開発者を惹きつけています。イーサリアムのパワーとPolygonの速度により、遅延のないスムーズなゲームプレイが可能です。
)マイクロペイメントと送金 StrikeはビットコインのLightning Network ###レイヤー2(を利用し、即時かつ低コストの国際送金を実現します。ビットコイン)レイヤー1(は遅すぎて高価すぎるため、この用途には適しません。
未来：戦略的共存、競争ではなく補完
イーサリアム2.0はレイヤー1を約10万TPSに引き上げますが、レイヤー2を廃止するわけではありません。むしろ、レイヤー2は引き続き重要です。なぜなら：
LayerZeroのようなプロジェクトは、両者の長所を融合したハイブリッドアーキテクチャを模索しています。
結論：一つではなく両方を選ぶ
レイヤー1とレイヤー2の二分法は誤りです。ビットコイン )BTC：$87.05K、-1.56% 24h(とイーサリアム )ETH：$2.92K、-1.58% 24h(は、基盤ネットワークが常に安全の要であることを示しています。しかし、Lightning NetworkやPolygonは、真のスケーラビリティは上層レイヤーにあることを証明しています。
トレーダー向けには：大きな資金を運用する場合は最大の安全性のためにレイヤー1を使用し、頻繁なマイクロペイメントには少額の手数料のためにレイヤー2を利用します。DeFiの複雑な取引には、両者を組み合わせたハイブリッド戦略を検討してください。
ブロックチェーンは、安全性と速度のどちらか一方だけを選ぶ必要はありません。レイヤー1 + レイヤー2で、両方を手に入れることが未来です。