イーサリアム拡張ソリューション：L2 ソリューションデプス解析

イーサリアムは、現在最も活発なブロックチェーン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います。分散型金融から非同質化トークンまで、エコシステムは繁栄しています。しかし、チェーン上の取引の繁栄は、ネットワークの混雑による取引手数料の急騰、取引時間の延長、失敗率の増加など、一部の固有の課題をもたらしました。これらの問題は、チェーン上の参加者の積極性に深刻な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型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の核心原理は、計算と取引をメインネット（L1）からセカンドレイヤーネットワークに移し、最終的な取引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、取引効率を大幅に向上させ、手数料を削減しつつ、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ています。その中でロールアップは、オプティミスティックロールアップ（OPロールアップ）とゼロ知識ロールアップ（ZKロールアップ）に分かれます。

オプティミスティックロールアップ

OP-Rollupsは、すべての取引計算と状態更新をL2ネットワーク上で行い、圧縮された取引原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すべて有効であると見なされ、この方式により取引確認の速度と効率が大幅に向上します。

もしバリデーターが問題の取引を発見した場合、7日以内に詐欺証明を提出することができます。メインネットのスマートコントラクトがこの証明を検証します。問題の取引が確認された場合、関連するバッチおよびその後のすべてのバッチがロールバックされ、悪意のあるノードは罰せられ、バリデーターは報酬を得ることになります。

"詐欺証明"メカニズムの存在自体が強力な抑止力を持っており、実際には詐欺証明を提出するノードは非常に少ない。これは、プロジェクト自体が十分にテストされており、悪行のコストが高く、潜在的な経済的および信用の損失が得られるかもしれないわずかな利益をはるかに上回るためである。

OP-Rollupsの主な欠点は、7日間のチャレンジ期間が引き起こす資金の流動性の問題と、潜在的な中央集権のリスクです。

ゼロ知識ロールアップ

OP-Rollupsとは異なり、ZK-Rollupsはデータをチェーンに送信する際に、データを圧縮するだけでなく、有効性証明も添付する必要があります。この方法もオフチェーンで取引を行いますが、正式に送信する前に有効性証明を計算する必要があります。

ZK技術のブロックチェーン分野における応用の利点は、複雑さをスマートコントラクト内に制限し、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。この信頼モデルは、中央集権的な組織や個人に依存する必要がありません。

ZK-Rollupsの複雑さは、取引実行のデータとロジックを複雑な論理回路図にコンパイルする必要があることにあります。その後、専用の証明器を使用して暗号計算を行い、迅速に検証可能な結果を生成します。このプロセスには通常、強力な計算能力と専用のコンパイラおよび検証器が必要です。

レイヤー 2 コスト分析

OP-Rollupsの主なコストは2つの側面から来ています：圧縮された取引データをL1に提出する際の取引手数料と、L2ノードの運営コストです。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コストを大幅に削減しました。しかし、ノードを維持するには大量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の主なコストは計算リソースの消費に起因しています。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。また、データをチェーンに送信するための取引手数料も負担する必要があります。専用ハードウェアの需要はネットワークをより集中化させ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EIP-4844などのアップグレードの実施に伴い、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最適化が促進されるでしょう。