年に注目されるLayerブロックチェーン一覧
ブロックチェーン技術の進化は目覚ましく、その中でもLayerブロックチェーンは、スケーラビリティ問題の解決策として注目を集めています。本稿では、現在注目されているLayerブロックチェーンを詳細に解説し、それぞれの特徴、技術的なアプローチ、そして将来性について考察します。Layerブロックチェーンは、基盤となるLayer 1ブロックチェーン（例：Bitcoin、Ethereum）の処理能力を拡張し、より高速で低コストなトランザクションを実現することを目的としています。本稿では、代表的なLayer 2ソリューションに加え、独立したLayerブロックチェーンについても幅広く取り上げます。
Layerブロックチェーンの分類
Layerブロックチェーンは、その技術的なアプローチによって大きく以下の2つのカテゴリに分類できます。
- Layer 2ソリューション: 基盤となるLayer 1ブロックチェーンの上に構築され、トランザクションの一部をオフチェーンで処理することで、スケーラビリティを向上させます。代表的なものとして、State Channels、Rollups、Sidechainsなどが挙げられます。
- 独立したLayerブロックチェーン: Layer 1ブロックチェーンとは独立して動作し、独自のコンセンサスアルゴリズムやネットワーク構造を持つブロックチェーンです。Cosmos、Polkadotなどがこのカテゴリに該当します。
代表的なLayer 2ソリューション
State Channels
State Channelsは、参加者間で直接トランザクションを交換し、最終的な結果のみをLayer 1ブロックチェーンに記録する技術です。これにより、トランザクションの頻度を大幅に削減し、スケーラビリティを向上させることができます。Lightning Network（Bitcoin用）やRaiden Network（Ethereum用）が代表的な例です。State Channelsは、頻繁なトランザクションが発生するユースケース（例：マイクロペイメント）に適しています。
Rollups
Rollupsは、複数のトランザクションをまとめてLayer 1ブロックチェーンに記録する技術です。Optimistic RollupsとZero-Knowledge Rollups（ZK-Rollups）の2つの主要なタイプがあります。
- Optimistic Rollups: トランザクションはデフォルトで有効であると仮定し、不正なトランザクションがあった場合に、チャレンジメカニズムによって検証を行います。ArbitrumやOptimismが代表的な例です。
- ZK-Rollups: 暗号学的な証明（Zero-Knowledge Proof）を用いて、トランザクションの有効性を検証します。これにより、チャレンジ期間を必要とせず、より高速なトランザクション処理が可能になります。zkSyncやStarkNetが代表的な例です。
Rollupsは、汎用的なスマートコントラクトをサポートし、幅広いユースケースに対応できます。
Sidechains
Sidechainsは、Layer 1ブロックチェーンと双方向通信が可能な独立したブロックチェーンです。独自のコンセンサスアルゴリズムやブロックサイズを持つことができ、Layer 1ブロックチェーンの負荷を軽減することができます。Polygon（旧Matic Network）が代表的な例です。Sidechainsは、特定のアプリケーションに特化したブロックチェーンを構築するのに適しています。
代表的な独立したLayerブロックチェーン
Cosmos
Cosmosは、「ブロックチェーンのインターネット」を構築することを目的としたプロジェクトです。Tendermint Coreというコンセンサスエンジンと、Inter-Blockchain Communication（IBC）プロトコルを用いて、異なるブロックチェーン間の相互運用性を実現します。Cosmos Hubは、Cosmosネットワークの中心的なハブとして機能し、他のブロックチェーン（Zones）との接続を仲介します。Cosmosは、カスタマイズ可能なブロックチェーンを構築するためのフレームワークを提供し、開発者は独自のアプリケーションに特化したブロックチェーンを容易に構築できます。
Polkadot
Polkadotは、異なるブロックチェーンを接続し、相互運用性を実現するためのプラットフォームです。Parachainsと呼ばれる独立したブロックチェーンを、Relay Chainと呼ばれる中心的なチェーンに接続することで、スケーラビリティとセキュリティを向上させます。Polkadotは、共有セキュリティモデルを採用しており、ParachainsはRelay Chainのセキュリティを利用できます。Polkadotは、複雑なアプリケーションを構築するための柔軟性と、高いスケーラビリティを提供します。
Avalanche
Avalancheは、高速かつ低コストなトランザクション処理を実現するためのプラットフォームです。独自のコンセンサスプロトコルを採用しており、高いスループットと低いレイテンシを実現します。Avalancheは、3つの異なるブロックチェーン（X-Chain、C-Chain、P-Chain）を持ち、それぞれ異なる目的で使用されます。Avalancheは、DeFi（分散型金融）アプリケーションの開発に適しており、多くのDeFiプロジェクトがAvalanche上で構築されています。
Solana
Solanaは、非常に高いスループットを実現するためのブロックチェーンです。Proof of History（PoH）と呼ばれる独自のコンセンサスアルゴリズムを採用しており、トランザクションの順序付けを効率的に行うことができます。Solanaは、DeFi、NFT（非代替性トークン）、ゲームなどのアプリケーションの開発に適しており、高速なトランザクション処理が求められるユースケースに最適です。
NEAR Protocol
NEAR Protocolは、開発者とユーザーにとって使いやすいブロックチェーンプラットフォームです。Shardingと呼ばれる技術を用いて、スケーラビリティを向上させています。NEAR Protocolは、アカウント名が人間が読める形式で作成できるという特徴があり、ユーザーエクスペリエンスを向上させています。NEAR Protocolは、DeFi、NFT、DAO（分散型自律組織）などのアプリケーションの開発に適しています。
各Layerブロックチェーンの比較
| ブロックチェーン | タイプ | コンセンサスアルゴリズム | スケーラビリティ | セキュリティ | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| Lightning Network | Layer 2 | Hash Time Locked Contracts (HTLC) | 非常に高い | Bitcoinのセキュリティに依存 | マイクロペイメント |
| Arbitrum | Layer 2 | Optimistic Rollup | 高い | Ethereumのセキュリティに依存 | 汎用的なスマートコントラクト |
| zkSync | Layer 2 | ZK-Rollup | 非常に高い | Ethereumのセキュリティに依存 | 汎用的なスマートコントラクト |
| Polygon | Sidechain | Proof of Stake (PoS) | 高い | 独自のセキュリティモデル | 特定のアプリケーションに特化したブロックチェーン |
| Cosmos | 独立 | Tendermint Core (BFT) | 高い | 各Zoneのセキュリティに依存 | カスタマイズ可能なブロックチェーン |
| Polkadot | 独立 | Nominated Proof of Stake (NPoS) | 非常に高い | 共有セキュリティモデル | 複雑なアプリケーション |
| Avalanche | 独立 | Avalanche Consensus | 非常に高い | 独自のセキュリティモデル | DeFi |
| Solana | 独立 | Proof of History (PoH) + Proof of Stake (PoS) | 非常に高い | 独自のセキュリティモデル | DeFi, NFT, ゲーム |
| NEAR Protocol | 独立 | Doomslug (Sharding) | 高い | 独自のセキュリティモデル | DeFi, NFT, DAO |
将来展望
Layerブロックチェーン技術は、ブロックチェーン技術の普及を加速させるための重要な要素です。今後、Layer 2ソリューションと独立したLayerブロックチェーンは、それぞれ異なるユースケースにおいて、より重要な役割を果たすと考えられます。Layer 2ソリューションは、既存のLayer 1ブロックチェーンの機能を拡張し、より多くのユーザーにブロックチェーン技術を利用してもらうための手段として、引き続き発展していくでしょう。一方、独立したLayerブロックチェーンは、特定のアプリケーションに特化したブロックチェーンを構築し、より効率的で柔軟なシステムを実現するための手段として、その存在感を増していくでしょう。相互運用性の向上も重要な課題であり、CosmosやPolkadotのようなプロジェクトが、異なるブロックチェーン間の連携を促進することで、ブロックチェーンエコシステムの発展に貢献することが期待されます。
まとめ
本稿では、現在注目されているLayerブロックチェーンについて、その特徴、技術的なアプローチ、そして将来性について詳細に解説しました。Layerブロックチェーンは、スケーラビリティ問題の解決策として、ブロックチェーン技術の普及を加速させるための重要な要素です。今後も、Layerブロックチェーン技術の進化に注目し、その可能性を最大限に引き出すための取り組みが重要となるでしょう。
