- ビットコインのレイヤー2ネットワークは、スケーラビリティの課題に対処し、トランザクション速度を向上させ、手数料を削減します。ビットコインのレイヤー2プロトコルの例には、Lightning Network、Rootstock、Stacks、Liquid Networkなどがあります。
- レイヤー2は多くの場合、ステートチャネル、サイドチェーン、ブロックチェーンロールアップなどのスケーリングメカニズムを使用します。
- スケーラビリティだけでなく、レイヤー2ソリューションはプログラマビリティの強化も導入し、ビットコインブロックチェーン上でより分散化された金融サービスやその他のWeb3サービスを促進する。
はじめに
パイオニアとして、Bitcoinは最大かつ最も人気のある暗号通貨としての地位を確立した。しかし、その成功にもかかわらず、Bitcoinの人気の高まりは、特にスケーラビリティの問題など、ある種の課題をもたらした。これらの課題に対応するため、暗号コミュニティは、スケーラビリティを強化し、取引コストを削減し、Bitcoinエコシステムの新たな可能性を開くために設計されたプロトコルのクラスであるBitcoinレイヤー2ネットワークを導入しました。
ビットコインのレイヤー2ネットワークとは？
ビットコインのレイヤー2は、ビットコインのブロックチェーンの上に構築されたプロトコルです。これらは通常、パフォーマンスの問題やメインチェーンのその他の制限に対処するために設計されています。レイヤー2のプロトコルは、メインのブロックチェーンから離れてトランザクションを処理し、スケーラビリティの向上、プログラマビリティの強化、さまざまな分散型アプリケーションをサポートする機能の拡張などの利点を提供します。
なぜビットコインのレイヤー2なのか？
分散型の安全な決済システムとしてのビットコインの初期設計は、スケーラビリティの面で限界に直面していた。平均ブロック作成時間が10分、スループットが毎秒7トランザクション（TPS）であったため、取引量が多い時期には不十分であることが判明し、手数料の増加や遅延につながった。
ビットコイン・ブロックチェーンのスクリプト言語は限られており、複雑なスマートコントラクトや分散型アプリケーション（DApps）をサポートする能力も制限されていた。このような課題に対処するために登場したのが、ビットコイン・レイヤー2ネットワークの概念である。
ビットコイン・レイヤー2：その仕組み
レイヤー2のソリューションはオフチェーン処理の原理に基づいており、メインブロックチェーンの外側で取引が行われ、レイヤー1の負荷を軽減します。オフチェーンチャネルを作成することで、ユーザーは各取引をブロックチェーンに直接追加する必要なく、複数の取引を行うことができる。このオフチェーン・アプローチは、トランザクションのスループットを向上させるだけでなく、手数料を最小限に抑え、マイクロトランザクションやポイント・オブ・セールのトランザクションをより実用的なものにする。
ビットコインのレイヤー2ネットワークの機能を支えるメカニズムには、ステートチャネル、ロールアップチェーン、サイドチェーンなど、いくつかのものがある。
- ステートチャネル
ライトニングネットワークのようなレイヤー2ソリューションは、ユーザーがエンドツーエンドで暗号化されたチャネルを作成し、支払いを送受信できるようにするためにステートチャネルを利用します。これらのチャネル内の取引はオフチェーンで行われ、メインネットワークには開始残高と終了残高のみが報告されるため、混雑が緩和され効率が向上する。 - ブロックチェーンのロールアップ
ブロックチェーンのロールアップ（楽観的ロールアップとzkロールアップの両方）は、オフチェーンでの複数の取引を1つのデータに統合し、それをメインのブロックチェーンに追加する。このアプローチはスケーラビリティを強化し、トランザクションのスループットを大幅に向上させることができる。 - サイドチェーン
独自のコンセンサスメカニズムを持つ独立したブロックチェーンであるサイドチェーンは、双方向ブリッジを介してレイヤー1に接続する。この接続により、チェーン間での資産の移動が可能になり、追加のレイヤー2ソリューションがサポートされ、ビットコインネットワークの機能が拡張されます。
ビットコインのレイヤー2ソリューションの例
ビットコインのエコシステム内ではいくつかのレイヤー2ソリューションが登場し、それぞれがスケーラビリティに貢献し、新しい機能を導入している。
- ライトニングネットワーク
2018年に開始されたライトニングネットワークは、ビットコインレイヤー1の上にマイクロトランザクションを可能にするステートチャネルを使用している。オフチェーンで複数の取引を行い、メインのブロックチェーン上で開始残高と終了残高を決済することで、高速かつ低コストの取引を促進する。 - ルートストック（RSK）
サイドチェーンとして動作するRootstockは、ビットコインブロックチェーン上のスマートコントラクトを開拓した。ユーザーはビットコインをRootstockネットワークに送ることができ、そこでユーザーのRSKウォレットにロックアップされたスマートビットコイン（RBTC）となり、より高速で安価な取引が可能になる。 - スタックス・プロトコル
このレイヤー2ブロックチェーン（旧Blockstack）は、ビットコインブロックチェーン上でスマートコントラクトと分散型アプリケーションを可能にする。Stacksは高速化のためにマイクロブロックを利用し、トランザクションをビットコインのブロックチェーンに結びつけるProof-of-Transfer（PoX）メカニズムを採用している。 - リキッドネットワーク
Liquid Networkはビットコインのレイヤー2のサイドチェーンで、双方向のペッグメカニズムを使ってユーザーがビットコインを行き来させることができる。BTCがLiquid Networkに送金されると、1:1の比率でLiquid BTC（L-BTC）に変換される。また、トークンやその他のデジタル資産の発行にも対応している。
スケーラビリティを超えたビットコインレイヤー2の使用例
ビットコイン・レイヤー2のソリューションは、スケーラビリティの問題に対処するだけにとどまらず、ビットコインのエコシステム内の新たなユースケースや機能性への扉を開きます。
- プログラマビリティの強化： レイヤー2ソリューションは、ビットコインネットワークに複雑なスマートコントラクト機能を導入し、分散型金融（DeFi）サービス、非ファンジブルトークン（NFT）、その他のWeb3アプリケーションの開発を可能にします。
- ビットコインDeFi： ライトニングネットワークやスタックスなどのレイヤー2ソリューションは、ビットコインブロックチェーン上の分散型金融の成長を促進し、ユーザーが資産管理、アトミックスワップ、借入、貸出、取引に従事できるようにする。
- ブロックチェーンのトリレンマの解決：ビットコイン・レイヤー2は、分散化、セキュリティ、スケーラビリティのバランスを取りながら、ブロックチェーンのトリレンマの克服に貢献する。ビットコインネットワークが分散化とセキュリティを優先する一方で、レイヤー2のソリューションはスケーラビリティの懸念に対処する。
ビットコイン・レイヤー2ネットワークの台頭
最近、ビットコインのレイヤー2ネットワークの重要性は勢いを増しており、広範な採用と統合を示す大きな進展があった。例えば、Binanceは2023年にライトニングネットワークの統合を完了すると発表し、ユーザーはビットコインの引き出しと入金にレイヤー2のスケーリングソリューションを利用できるようになった。この動きは、より広範な暗号エコシステムにおけるレイヤー2ソリューションの重要性の高まりを強調している。
今後、ビットコインのレイヤー2ソリューションが進化し続けることで、計り知れない可能性が期待される。暗号コミュニティは、ビットコインエコシステム内で前例のない成長と革新を目撃しており、レイヤー2ネットワークはこの進歩を推進する上で極めて重要な役割を果たしている。
結論
Bitcoinレイヤー2ネットワークの出現は、Bitcoinが直面するスケーラビリティの課題に効果的に取り組み、トランザクション速度の向上、手数料の削減、新しい機能のロックを解除するソリューションを提供しました。スケーラビリティの改善だけでなく、ビットコインのレイヤー2ソリューションは強化されたプログラマビリティを導入し、ビットコインブロックチェーン上のDeFiサービス、資産管理などへの道を開く。
