ポリゴン（MATIC）のガス代削減の仕組みを解説！

ブロックチェーン技術の進化に伴い、分散型アプリケーション（DApps）の利用が拡大しています。しかし、イーサリアム（Ethereum）をはじめとする多くのブロックチェーンでは、トランザクション処理に必要なガス代（手数料）が高騰するという課題が存在します。このガス代の高騰は、DAppsの利用を阻害し、ブロックチェーン技術の普及を妨げる要因の一つとなっています。そこで注目されているのが、ポリゴン（Polygon、旧Matic Network）です。ポリゴンは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決し、ガス代を大幅に削減することを目的としたレイヤー2ソリューションです。本稿では、ポリゴンのガス代削減の仕組みについて、その技術的な詳細を含めて解説します。

1. イーサリアムのスケーラビリティ問題とガス代

イーサリアムは、スマートコントラクトを実行できる分散型プラットフォームとして、DAppsの開発と運用を可能にしました。しかし、イーサリアムのトランザクション処理能力は、1秒あたり約15件と限られています。トランザクションが増加すると、ネットワークが混雑し、ガス代が高騰するという問題が発生します。ガス代は、トランザクションの複雑さ、ネットワークの混雑状況、そしてユーザーが設定する優先度によって変動します。混雑時には、単純なトランザクションでも数十ドル、複雑なスマートコントラクトの実行では数百ドル以上のガス代が必要となることも珍しくありません。このような高額なガス代は、DAppsの利用コストを増加させ、特に小規模なトランザクションや頻繁な操作を伴うアプリケーションの利用を困難にします。

2. ポリゴンの概要：レイヤー2ソリューション

ポリゴンは、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レイヤー2ソリューションです。レイヤー2ソリューションとは、イーサリアムのメインチェーン（レイヤー1）とは別に、トランザクション処理を行う別のネットワークを構築することで、イーサリアムの負荷を軽減し、トランザクション処理能力を向上させる技術です。ポリゴンは、Plasma、zk-Rollups、Optimistic Rollupsなど、様々なレイヤー2技術を統合し、柔軟性と拡張性を提供しています。ポリゴンの主な特徴は以下の通りです。

• Plasmaチェーン：ポリゴンの初期の主要な技術であり、イーサリアムメインチェーンに定期的にコミットメントを送信することで、セキュリティを確保します。
• PoS（Proof of Stake）コンセンサス：トランザクションの検証にPoSを採用することで、エネルギー消費を抑え、高速なトランザクション処理を実現します。
• Maticチェーン：ポリゴンの主要なチェーンであり、Plasmaチェーンを基盤として構築されています。
• Polygon SDK：開発者が独自のレイヤー2チェーンを構築するためのツールキットを提供します。

3. ポリゴンのガス代削減の仕組み

ポリゴンがガス代を削減する仕組みは、主に以下の要素によって構成されています。

3.1. PoSコンセンサスによるトランザクションコストの削減

イーサリアムは、PoW（Proof of Work）コンセンサスを採用しており、トランザクションの検証に膨大な計算資源を必要とします。この計算資源の消費が、ガス代の高騰の一因となっています。一方、ポリゴンは、PoSコンセンサスを採用しており、トランザクションの検証にステークされたMATICトークンを使用します。PoSは、PoWと比較して、エネルギー消費が少なく、トランザクション処理が高速であるという利点があります。これにより、ポリゴンは、イーサリアムよりも大幅に低いガス代でトランザクション処理を実現しています。

3.2. Plasmaチェーンによるオフチェーン処理

ポリゴンは、Plasmaチェーンを利用することで、トランザクションの一部をオフチェーンで処理します。オフチェーン処理とは、イーサリアムメインチェーンではなく、ポリゴンのPlasmaチェーン上でトランザクションを実行することです。オフチェーンで処理されたトランザクションは、定期的にイーサリアムメインチェーンにコミットメントを送信することで、セキュリティを確保します。オフチェーン処理により、イーサリアムメインチェーンの負荷が軽減され、ガス代が高騰するのを抑制することができます。

3.3. Maticチェーンによる高速なトランザクション処理

Maticチェーンは、ポリゴンの主要なチェーンであり、Plasmaチェーンを基盤として構築されています。Maticチェーンは、PoSコンセンサスを採用しており、高速なトランザクション処理を実現しています。Maticチェーン上で実行されたトランザクションは、数秒以内に確定します。これにより、DAppsのユーザーエクスペリエンスが向上し、より多くのユーザーがDAppsを利用できるようになります。

3.4. バッチ処理によるガス代の最適化

ポリゴンは、複数のトランザクションをまとめて処理するバッチ処理を採用しています。バッチ処理により、トランザクションの数を減らし、ガス代を最適化することができます。例えば、複数のユーザーが同じDAppsを利用する場合、それぞれのトランザクションを個別に処理するのではなく、まとめて処理することで、ガス代を大幅に削減することができます。

4. ポリゴンの技術的な詳細

ポリゴンのアーキテクチャは、複数のコンポーネントで構成されています。以下に、主要なコンポーネントとその役割について説明します。

• Polygon PoS Chain：ポリゴンの主要なチェーンであり、Plasmaチェーンを基盤として構築されています。PoSコンセンサスを採用し、高速なトランザクション処理を実現します。
• Polygon Plasma Chain：Plasmaチェーンであり、オフチェーン処理を行います。定期的にイーサリアムメインチェーンにコミットメントを送信することで、セキュリティを確保します。
• Polygon Bridges：イーサリアムメインチェーンとポリゴンチェーン間のアセットの移動を可能にします。
• Polygon SDK：開発者が独自のレイヤー2チェーンを構築するためのツールキットを提供します。

ポリゴンのセキュリティは、PoSコンセンサス、Plasmaチェーン、そしてイーサリアムメインチェーンのセキュリティによって支えられています。PoSコンセンサスは、悪意のあるノードがトランザクションを不正に検証することを防ぎます。Plasmaチェーンは、オフチェーン処理のセキュリティを確保します。そして、イーサリアムメインチェーンは、ポリゴンチェーンの最終的なセキュリティを提供します。

5. ポリゴンの利用事例

ポリゴンは、様々なDAppsで利用されています。以下に、主な利用事例を紹介します。

• Aavegotchi：NFTを収集・育成するゲームであり、ポリゴンを利用することで、ガス代を削減し、より多くのユーザーがゲームを楽しめるようにしています。
• QuickSwap：分散型取引所（DEX）であり、ポリゴンを利用することで、高速な取引と低いガス代を実現しています。
• SushiSwap：分散型取引所（DEX）であり、ポリゴンに展開することで、ガス代を削減し、ユーザーエクスペリエンスを向上させています。
• Curve Finance：ステーブルコインの交換に特化したDEXであり、ポリゴンを利用することで、低いガス代で効率的な取引を実現しています。

6. ポリゴンの今後の展望

ポリゴンは、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有望なソリューションとして、注目を集めています。ポリゴンは、今後も技術的な改善を続け、より高速で安全なトランザクション処理を実現することを目指しています。また、ポリゴンは、様々なレイヤー2技術を統合し、柔軟性と拡張性を向上させることで、DAppsの開発と運用を支援していきます。さらに、ポリゴンは、DeFi（分散型金融）、NFT（非代替性トークン）、GameFi（ゲームファイナンス）など、様々な分野での利用を促進し、ブロックチェーン技術の普及に貢献していくことが期待されています。

まとめ

ポリゴンは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決し、ガス代を大幅に削減することを目的としたレイヤー2ソリューションです。PoSコンセンサス、Plasmaチェーン、Maticチェーン、バッチ処理などの技術を組み合わせることで、高速なトランザクション処理と低いガス代を実現しています。ポリゴンは、様々なDAppsで利用されており、今後も技術的な改善と利用事例の拡大を通じて、ブロックチェーン技術の普及に貢献していくことが期待されます。ポリゴンは、DApps開発者とユーザーにとって、より使いやすく、より効率的なブロックチェーン環境を提供する可能性を秘めています。