イーサリアムレイヤー2徹底比較：Arbitrum・Optimism・Polygon・Starknet・Baseの特徴と選び方

イーサリアムレイヤー2とは

イーサリアムは世界中で最も利用されているブロックチェーンプラットフォームの一つですが、ユーザー数の増加に伴い、処理速度の低下やガス代の高騰といったスケーラビリティ問題に直面しています。イーサリアムの取引承認速度は1秒あたり約15件とされており、これは現代のデジタル取引の需要に対応するには不十分です。このような課題を解決するために開発されたのがレイヤー2技術です。

レイヤー2とは、イーサリアムのメインチェーン（レイヤー1）の上に構築される追加的なネットワークレイヤーを指します。レイヤー2を構築することにより、イーサリアムのスケーラビリティ問題やスループットを改善することができます。これらのソリューションは、メインチェーンのセキュリティと堅牢性をそのままレイヤー2でも活用しながら、トランザクション処理速度の大幅な向上とガス代の削減を実現します。

レイヤー2ソリューションの最大の利点は、イーサリアム仮想マシン（EVM）との互換性です。EVM互換性があるレイヤー2なら、既存のイーサリアムベースのdAppを最小限のコード変更で移行できます。このことは、スマートコントラクト開発者にとって大きな利点となり、開発効率の向上につながります。

主要なレイヤー2ソリューション

Arbitrum（ARB）

Arbitrumはイーサリアムのレイヤー2スケーリングソリューションの中で最大の市場シェアを占めるプロジェクトです。2023年9月現在、Arbitrum OneのTVL（Total Value Locked）は50億ドルを超え、イーサリアムのレイヤー2スケーリングソリューション全体の約55％の市場シェアを占めています。

Arbitrumはイーサリアムのスケーラビリティとコスト効率の向上に注力しており、約2,000～4,000TPSの処理能力を誇ります。トランザクションをより効率的に処理するために、Optimismと同様のOptimisticロールアップ技術を利用しています。Optimisticロールアップは、トランザクションが正当であると仮定して処理を進め、不正な取引があった場合にのみ検証する方式です。

ArbitrumはDAO（分散型組織）によって運営されるネットワークで、ネイティブトークンとしてARBが発行されています。高速・低コストでの取引処理が特徴となっており、多くのdAppやプロトコルがArbitrum上に展開されています。

Optimism（OP）

Optimismはイーサリアム仮想マシン（EVM）に最も等しいとして知られているレイヤー2ソリューションです。OptimismはイーサリアムのスマートコントラクトやdAppsとの相互運用性を促進し、コードの変更を必要とせずに、開発者が自身のプロトコルをイーサリアム上に展開したいと考えている場合に最適です。

OptimismもまたOptimisticロールアップ技術を採用しており、イーサリアムのDencunアップグレードの最新のブロックチェーン技術の最新の進歩に基づいた堅牢なアーキテクチャを備えています。これにより、イーサリアムのメインネットとのシームレスな相互運用性を確保しています。

Polygon（POL、旧MATIC）

Polygonはイーサリアムと互換性のあるレイヤー2ソリューションで、1秒間に65,000ものトランザクションを処理できる高い処理能力を持っています。これはイーサリアムの約4,300倍の処理速度であり、イーサリアムベースのアプリケーションに高速でコスト効率の高い環境を提供することを目的としています。

Polygonは独自ブロックチェーンとイーサリアムのブロックチェーンを接続することにより、イーサリアムの機能拡張を行う技術を有しています。さらに、PolygonはzkEVMを実行し、Ethereum Virtual Machineと互換性のあるオープンソースのZKロールアップを提供しています。Polygon IDはネイティブのブロックチェーンアイデンティティソリューションを提供し、AggLayerは信頼性のあるクロスチェーンの相互運用性を提供しています。

POLトークンはCoincheckなど複数の主要な仮想通貨取引所で取り扱われており、イーサリアムのレイヤー2銘柄の中でも特に人気が高いプロジェクトとなっています。

Starknet

Starknetはイーサリアムのスケーラビリティとセキュリティを強化するためにZero Knowledge ロールアップ（ZKロールアップ）を採用しています。ZKロールアップは、トランザクションの正当性を暗号学的証明によって検証する方式で、より高いセキュリティを提供します。

2023年7月のQuantum Leapアップグレードにより、Starknetネットワークは最大スループット90TPSを達成しました。ZKロールアップ技術を採用することで、Starknetはイーサリアムの高いセキュリティを保ちながら、スケーラビリティの向上を実現しています。

Base

Baseチェーンは、米国最大の暗号資産取引所であるCoinbaseが提供するEthereumのレイヤー2ソリューションです。Coinbaseという大手取引所が支援していることから、信頼性と安定性が高いプロジェクトとして認識されています。Baseはイーサリアムのスケーラビリティ問題を解決しながら、Coinbaseのエコシステムとの統合を実現しています。

レイヤー2技術の種類と特徴

Optimisticロールアップ

Optimisticロールアップは、ArbitrumとOptimismが採用している技術です。この方式では、トランザクションが正当であると仮定して処理を進め、不正な取引があった場合にのみ検証します。この方式は実装が比較的簡単で、既存のEVMとの互換性が高いという利点があります。ただし、トランザクションの最終確定に時間がかかる可能性があります。

Zero Knowledge ロールアップ（ZKロールアップ）

ZKロールアップは、Starknetなどが採用している技術です。この方式では、トランザクションの正当性を暗号学的証明によって検証します。ZKロールアップは、より高いセキュリティと高速な最終確定を提供しますが、技術的な複雑性が高く、実装がより困難です。

レイヤー2のメリット

トランザクション速度の向上

レイヤー2ソリューションの最大のメリットは、トランザクション処理速度の大幅な向上です。イーサリアムの1秒あたり約15件の処理能力に対して、Polygonは7,000件程度、Arbitrumは2,000～4,000件、Polygonは65,000件のトランザクションを処理できます。このような高速処理により、ユーザーはより迅速に取引を完了できます。

ガス代の削減

レイヤー2上でのトランザクション手数料は、イーサリアムメインネット上での手数料よりも大幅に低くなります。これにより、マイクロトランザクションやDeFi取引など、小額の取引がより実行可能になります。

セキュリティの維持

レイヤー2ソリューションは、メインチェーンのセキュリティと堅牢性をそのままレイヤー2でも活用することができます。イーサリアムのセキュリティを基盤としながら、スケーラビリティを向上させることができるのです。

開発効率の向上

EVM互換性があるレイヤー2なら、既存のイーサリアムベースのdAppを最小限のコード変更で移行できます。このことは、スマートコントラクト開発者にとって大きな利点となり、開発効率の向上につながります。

レイヤー2の将来性

レイヤー2スケーリングソリューションは、スケーラビリティとユーザーエクスペリエンスに焦点を当て、イーサリアムエコシステムを変革し続けています。トップのレイヤー2ソリューションそれぞれが独自の強みを持ち、トランザクション速度の向上、ガス料金の削減、ロールアップやサイドチェーンなどの革新的なメカニズムを通じてそれを実現しています。

イーサリアム2.0はイーサリアムブロックチェーンの大幅なアップグレードであり、その主な目標は、スピード、効率性、スケーラビリティを強化することです。2023年9月現在、ブロックチェーンにダンクシャーディング機能をもたらすイーサリアム2.0アップグレードの次期フェーズでは、イーサリアムのスループットが最大10万TPSまで向上する見込みです。

レイヤー2技術の登場により、イーサリアムのスケーラビリティ問題の改善が期待されています。複数のレイヤー2ソリューションが競争しながら発展することで、ユーザーはより多くの選択肢を得られ、イーサリアムエコシステム全体の成長が加速する可能性があります。

レイヤー2選択時の考慮事項

複数のレイヤー2ソリューションが存在する中で、ユーザーやプロジェクトが最適なレイヤー2を選択する際には、いくつかの重要な考慮事項があります。

まず、処理速度とガス代のバランスが重要です。異なるレイヤー2ソリューションは、異なるレベルのスケーラビリティと手数料を提供しています。ユーザーの具体的なニーズに応じて、最適なソリューションを選択することが重要です。

次に、セキュリティと分散化のレベルが考慮されるべきです。異なるレイヤー2ソリューションは、異なるセキュリティモデルと分散化の程度を採用しています。プロジェクトの要件に応じて、適切なセキュリティレベルを持つソリューションを選択することが重要です。

さらに、生態系とコミュニティの成熟度も重要な要素です。より成熟した生態系を持つレイヤー2ソリューションは、より多くのdAppやプロトコルをサポートしており、より豊富なリソースと支援を提供しています。

最後に、相互運用性とクロスチェーン機能も考慮されるべきです。複数のレイヤー2ソリューション間での相互運用性が向上することで、ユーザーはより柔軟にレイヤー2間を移動できるようになります。

イーサリアムレイヤー2の実用例

レイヤー2ソリューションは、様々な実用的なアプリケーションで活用されています。DeFi（分散型金融）プロトコルは、レイヤー2上で低いガス代と高速なトランザクション処理を実現しており、ユーザーにより良いサービスを提供しています。

NFTマーケットプレイスもレイヤー2の恩恵を受けています。レイヤー2上でのNFT取引は、ガス代が大幅に削減されるため、より多くのユーザーがNFT取引に参加できるようになります。

ゲーミングアプリケーションもレイヤー2の活用例として挙げられます。ブロックチェーンゲームは、高速で低コストのトランザクション処理を必要としており、レイヤー2はこれらの要件を満たすのに理想的です。

支払いアプリケーションもレイヤー2の重要な用途です。マイクロペイメントやリアルタイム決済は、レイヤー2の高速処理と低手数料によって初めて実現可能になります。

まとめ

イーサリアムレイヤー2ソリューションは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するための重要な技術です。Arbitrum、Optimism、Polygon、Starknet、Baseなど、複数の主要なレイヤー2プロジェクトが存在し、それぞれが独自の特徴と強みを持っています。これらのソリューションは、トランザクション速度の向上、ガス代の削減、セキュリティの維持を同時に実現しており、イーサリアムエコシステムの成長を支えています。レイヤー2技術の継続的な発展により、イーサリアムはより多くのユーザーと取引量に対応できるようになり、ブロックチェーン技術の実用化がさらに進むことが期待されています。

イーサリアムレイヤー2徹底比較：Arbitrum・Optimism・Polygon・Starknet・Baseの特徴と選び方をまとめました

イーサリアムレイヤー2ソリューションの一覧には、市場シェアが最大のArbitrum、EVM互換性が高いOptimism、高い処理速度を持つPolygon、ZKロールアップ技術を採用するStarknet、Coinbaseが提供するBaseなど、多くの重要なプロジェクトが含まれています。これらのプロジェクトは、異なるアプローチと技術を採用しながら、イーサリアムのスケーラビリティ問題の解決に取り組んでいます。ユーザーやプロジェクト開発者は、自身のニーズに応じて、最適なレイヤー2ソリューションを選択することができます。レイヤー2技術の多様性と競争は、イーサリアムエコシステム全体の健全な発展を促進し、ブロックチェーン技術の実用化を加速させています。