レイヤー3ブロックチェーンソリューションの進化:複数のチェーンをつなぐ

ブロックチェーン界がレイヤー3ネットワークを必要とする理由

ビットコインの誕生以来、ブロックチェーン技術は劇的な変革を遂げてきました。ビットコインは分散型デジタル決済を導入し、イーサリアムはスマートコントラクトによって可能性を拡大し、分散型アプリケーション(dApps)の基盤を築きました。しかし、今日のブロックチェーンエコシステムは重要な課題に直面しています:単一のレイヤー1ネットワークでは、高い取引スループットと多様なチェーン間の完全な相互運用性を同時に実現できないのです。

ライトニングネットワーク、Optimisticロールアップ、ZKロールアップなどのレイヤー2ソリューションは、個々のブロックチェーン上の取引を高速化することでこの問題の一部に対処しました。しかし、それらは孤立して動作し、それぞれのレイヤー2ネットワークは単一のレイヤー1をスケールさせるだけで、他のレイヤー2ネットワークとシームレスに通信できません。レイヤー3のブロックチェーンインフラは、この断片化を完全に解消します。

レイヤー3はアプリケーション実行層を表し、基本的にクロスチェーンの協力を解決するために設計されています。単一のチェーンの高速化だけでなく、レイヤー3ネットワークは複数のレイヤー2ソリューションを接続し、異なるブロックチェーン間で資産の移転を可能にし、業界が呼ぶ「アプリケーション固有のスケーリング」を実現します。

レイヤー3ブロックチェーンの動作原理:技術的枠組み

レイヤー3ネットワークはレイヤー2プロトコルの上に位置し、アプリケーション固有の取引を処理しながら、下層を通じて決済のセキュリティを維持します。この三層構造は計算負荷を効率的に分散します。

レイヤー1は基礎的なセキュリティとコンセンサスメカニズムを提供します(Proof-of-Stake for Ethereum 2.0, Bitcoinの現行システム)

レイヤー2は高ボリュームの取引バッチ処理を担当します(Arbitrum、Optimismはオフチェーンで取引を処理し、バッチ証明をレイヤー1に投稿)

レイヤー3は、ゲームプラットフォーム、DeFiプロトコル、ストレージソリューションなどの特化型dAppsのために実行環境をカスタマイズします。これらは専用のレイヤー3チェーン上で動作します。

実用的な利点は非常に大きいです:すべてのdAppが同じレイヤー1のブロックスペースを競合して高騰させるのではなく(手数料の高騰)、アプリケーションは目的に特化したレイヤー3ネットワーク上で動作し、コンセンサス、バリデータセット、ガバナンス構造を設定できます。

レイヤー3インフラのコアな強み

専門化された実行:各アプリケーション固有のレイヤー3ネットワークは、そのユースケースに最適化できます。Arbitrumのインフラ上に構築されたXai Networkは、スケーラビリティを向上させ、レイヤー1の実行と比較してコストを大幅に削減しながらWeb3ゲームを推進しています。

相互運用性の向上:レイヤー3プロトコルは、「チェーンの断片化」問題を解決し、レイヤー2ネットワーク間のシームレスな資産移転と通信を可能にします。これにより、個別のサイドチェーンが相互に連結されたエコシステムへと変貌します。

開発者の主権:Arbitrum Orbitのようなプラットフォームは、開発者が許可不要でカスタマイズ可能なレイヤー2またはレイヤー3チェーンを展開できるようにし、ロールアップやバリデウムアーキテクチャを通じてセキュリティを維持しながら、新しいブロックチェーンプロジェクトの市場投入までの時間を短縮します。

取引コストの効率化:アプリケーション固有の取引をメインブロックチェーン外で処理することで、レイヤー1とレイヤー2の混雑を大幅に軽減し、エンドユーザーの手数料を削減します。

合成性:レイヤー3ソリューションは、既存のレイヤー1やレイヤー2インフラと連携可能です。プロトコルは複数のソースから流動性やデータを活用でき、サイロ化を防ぎます。

レイヤー1 vs. レイヤー2 vs. レイヤー3:アーキテクチャの階層構造

観点 レイヤー1 (基盤) レイヤー2 (スケーリング) レイヤー3 (アプリケーション)
役割 コアなセキュリティとコンセンサス 単一チェーンの取引高速化 クロスチェーンアプリ実行
スケーラビリティの焦点 バリデータ数に制限 ロールアップ/サイドチェーンでスループット最適化 アプリケーション固有の最適化
Ethereum 2.0、Bitcoin Arbitrum、Optimism、zkSync Degen Chain、Orbs、zkHyperchains
相互運用性 ネイティブ (各チェーンは別) 一部 (エコシステム内) 完全なクロスチェーン通信
ユースケース 決済のセキュリティ 一般的な取引処理 ゲーム、DeFi、データインデックス

レイヤー2 vs. レイヤー3:違いの理解

レイヤー2ネットワークは、単一ブロックチェーンのターボチャージャーとして機能します。 メインチェーン外で取引をバッチ処理し、その証明をレイヤー1にアンカーします。このアプローチはスループットを飛躍的に拡大しますが、操作はサイロ化されたままです—イーサリアムのレイヤー2はビットコインやソラナのレイヤー2とネイティブに通信しません。

レイヤー3ネットワークは、アプリケーションと基盤インフラの間のミドルウェアとして動作します。 レイヤー2が大量の取引を処理できると仮定し、異なるブロックチェーンエコシステムをつなぐことに焦点を当てています。レイヤー2は高速道路の一車線の最適化と考え、レイヤー3は複数の高速道路間をシームレスに交通を流すインターチェンジを構築するイメージです。

レイヤー3の相互運用性の優位性は、クロスチェーンDeFiにおいて明らかです。例えば、ユーザーがEthereumとPolygon間でトークン価格差をアービトラージする場合、従来は中央集権的なブリッジコントラクトと保管リスクが伴います。レイヤー3インフラを使えば、複数のチェーン間でトランザクションが原子的に決済されます。

主要なレイヤー3ブロックチェーンプロジェクトとエコシステムの変革

Cosmosとインター・ブロックチェーン通信プロトコル

Cosmosは、そのインター・ブロックチェーン通信(IBC)プロトコルを通じて、最も早いレイヤー3ソリューションの一つです。モノリシックなスケーリングソリューションを構築するのではなく、Cosmosは独立したブロックチェーンが主権を保持しつつ、IBCチャネルを通じて安全に通信できる仕組みを提供します。

接続されたIBCチェーンには、Akash Network(分散型クラウドコンピューティング)、Axelar Network(ブリッジインフラ)、Kava(クロスチェーンDeFi)、Osmosis(分散型取引所)、Band Protocol(オラクルデータ)、Fetch.AI(AIエージェント)、Injective(パーペチュアル先物)などがあります。各チェーンは独立して動作しながらも、標準化されたIBCチャネルを通じて流動性とデータを共有し、レイヤー3の相互運用性の力を示しています。

Polkadotのマルチチェーンアーキテクチャ

Polkadotはリレーチェーンとパラチェーンのモデルを通じてレイヤー3の設計にアプローチします。リレーチェーンは共有セキュリティと最終性を提供し、パラチェーンは特定のユースケースに合わせて検証ルール、ガバナンス、経済インセンティブをカスタマイズした専門的なアプリケーション層として動作します。

PolkadotのネイティブトークンDOTは、ネットワークの意思決定とステーキングを担います。代表的なパラチェーンには、Acala(DeFiハブ)、Moonbeam(イーサリアム互換性)、Astar(マルチチェーンdApps)、Clover Finance(クロスチェーンウォレット)、Manta Network(プライバシーソリューション)があります。このアーキテクチャにより、開発者はセキュリティインフラを一から構築することなく、目的に特化したブロックチェーンを展開できます。

Arbitrum Orbit:エンタープライズグレードのレイヤー3展開

Arbitrum Orbitは、Arbitrum One(に決済されるレイヤー2またはレイヤー3チェーンを展開するためのパーミッションレスなフレームワークとして登場しました)。これにより、アプリケーションは特定のスループットやレイテンシ要件に最適化されたOrbitチェーンを展開可能です。

開発者は、Ethereumのセキュリティモデルを継承したOrbit Rollupチェーン(や、超低取引コストを追求したOrbit AnyTrustチェーン)を選択できます。Arbitrum Nitroの技術スタックは、ガス価格、ブロックタイム、バリデータセット、ガバナンスのカスタマイズを可能にし、ブロックチェーン展開のための真のPlatform-as-a-Serviceを実現します。

( Degen Chain:レイヤー3のゲームと決済

Degen Chainは、レイヤー3のアプリケーション固有の焦点を体現しています。Baseブロックチェーン上に構築され、DEGENトークンエコシステム向けに最適化されたDegen Chainは、迅速な決済とゲーム取引処理を実現しています。

ローンチから数日で、ネットワークは)百万の取引量###を処理し、DEGENトークンの価格は500%上昇しました。エコシステムにはDegen Swap$100 DSWAP(やDegen Pepe)DPEPE(などがあり、それぞれニッチなユーティリティを提供します。このパフォーマンスは、特定のアプリケーションクラスに最適化されたブロックチェーンは、一般的なレイヤー1の実行と比べてスループットとユーザー体験が飛躍的に向上することを証明しています。

) zkSyncのZK Hyperchainsフレームワーク

zkSyncは、ゼロ知識証明を利用したモジュール式のレイヤー3ソリューションとしてHyperchainsを導入しました。ZKスタックは、レイヤー2またはレイヤー3の決済に最適化されたカスタムHyperchainsを作成でき、証明の構成による再帰的スケーリングも可能です。

取引をZK証明にバッチ処理し、その証明を上位に集約することで、Hyperchainsは理論上、あらゆる需要レベルにスケールしつつ、暗号学的なセキュリティを維持します。このアーキテクチャは、ソーシャルネットワークや金融機関のような高いプライバシー保証を必要とするアプリケーションや、ゲームプラットフォームのような高スループット用途に特に適しています。オープンソースのZKスタックは、許可不要なHyperchainの展開を可能にします。

Orbs:スマートコントラクトとアプリケーションの間のミドルウェア

Orbsは、レイヤー1/レイヤー2のブロックチェーンとアプリケーション層をつなぐレイヤー3インフラとして位置付けられています。2017年からProof-of-Stakeコンセンサスを採用し、dLIMIT###リミットオーダー実行(、dTWAP)時間加重平均価格(、Liquidity Hub)DeFiルーティングの集約(などのプロトコルを通じてスマートコントラクトの機能を強化しています。

Orbsのマルチチェーンステーキングモデルは、EthereumやPolygon上でネイティブトークンORBSを使ってステーキングを行うことを可能にします。Ethereum、Polygon、BNB Chain、Avalanche、Fantom、TONと連携し、特定のブロックチェーンに依存しないインフラとして位置付けられています。

) Chainlink:クロスチェーンデータのためのオラクルインフラ

しばしばレイヤー2に分類されることもありますが、Chainlinkは分散型オラクルネットワークとしてレイヤー3の特性も持ちます。Chainlinkは、外部の実世界データにアクセスできないというスマートコントラクトの根本的な制約を解決します。分散型バリデータネットワークを通じて改ざん耐性のあるデータフィードを提供し、複雑なDeFiデリバティブ、ダイナミックNFT、パラメトリック保険を可能にします。

ChainlinkのLINKトークンは、ノード運営者へのインセンティブとデータ提供者への報酬として機能します。Ethereum、Avalanche、Optimism、Polygonなどの主要なレイヤー1・2ネットワークは、Chainlinkオラクルに依存しており、多チェーンDeFiの基盤インフラとなっています。

Superchain:分散型データインデックス

Superchain Protocolは、レイヤー3のデータ整理の課題に焦点を当てています。複数のブロックチェーンにまたがる分散型アプリが増加する中、オンチェーンデータのインデックス化と整理は重要なインフラとなります。Superchainはインデックス層を提供し、DeFiプロトコルやNFTプラットフォーム、その他のdAppsがブロックチェーンデータを効率的にクエリできるようにします。これにより、中央集権的なプロバイダーに頼ることなく、データの高速アクセスを実現します。

戦略的シフト:インフラのスケーリングからエコシステムのオーケストレーションへ

レイヤー1からレイヤー2、そしてレイヤー3への進化は、ブロックチェーンアーキテクチャの根本的な戦略的変化を示しています。

レイヤー1は、基礎的なセキュリティと分散性を重視し、スループットの制約を受け入れました。

レイヤー2は、単一のブロックチェーンネットワークのスループット最適化に焦点を当て、暗号証明を通じてセキュリティを維持します。

レイヤー3は、エコシステムの調整を優先し、複数のチェーン間のアプリケーションのシームレスな連携と、専門的な実行環境の維持を可能にします。

この進展は、孤立したブロックチェーンの集合体から、異なる層が特定の目的を果たす相互接続された「Web3スタック」へと成熟していく過程を反映しています。レイヤー3ネットワークは、レイヤー2がスループットを解決した後、相互運用性、カスタマイズ性、アプリケーション層のイノベーションに焦点を移しています。

今後の展望:レイヤー3はアプリケーション時代へ

レイヤー3ブロックチェーンインフラは、技術的な成熟から主流アプリケーションの展開への移行を示しています。「どのブロックチェーンが勝つか」という議論から離れ、異なるブロックチェーンがそれぞれの目的に最適化されること、そしてアプリケーションがそれらをシームレスに橋渡しできる必要性を認識しています。

Cosmos、Polkadot、Arbitrum Orbit、zkSync Hyperchainsなどのプロジェクトは、このビジョンを実践的に示しています。これらは、ゲームプラットフォームのようにミリ秒単位の最終性を必要とするもの、DeFiの深い流動性集約を求めるもの、企業向けのコンプライアンスカスタマイズを必要とするものなど、特定のユースケースに合わせたブロックチェーンの展開を可能にし、セキュリティを共有しながらも最適化された環境を提供します。

レイヤー3ブロックチェーン時代は、単なる技術的進歩だけでなく、スケーラビリティは取引スループットだけでなく、多様な専門的・相互運用可能なネットワークのエコシステムを調整する哲学的成熟も意味します。このインフラの成熟に伴い、金融だけでなくゲーム、サプライチェーン、デジタルアイデンティティ、企業データの連携など、ブロックチェーン技術の採用は加速していくでしょう。

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