Layer-0とは？メインチェーンとサイドチェーンによるブロックチェーンの再定義

ブロックチェーンエコシステムは、複数の技術レイヤーによって構成され、その変革力を発揮しています。レイヤー1やレイヤー2といった用語が一般化する中、近年では基盤プロトコル「レイヤー0」が登場し、現在の暗号資産業界における多くのコインやトークンの基礎となっています。

ブロックチェーン技術の基本

レイヤー0を理解する前に、ブロックチェーンの仕組みをおさらいしておきましょう。ブロックチェーンは公開型のデジタル取引台帳であり、分散と暗号技術によりセキュリティが担保されています。ハードウェアインフラ、データ、ネットワーク、コンセンサス、アプリケーションの5つの主要レイヤーで構成され、各レイヤーが取引記録の保存やネットワーク全体の合意形成など、明確な役割を担うことで円滑な運用を実現しています。

ブロックチェーンプロトコルの種類と特性

ブロックチェーン技術を学ぶ中で、「レイヤー1」「レイヤー2」といった言葉を頻繁に目にします。これらは明確に異なるプロトコルを指し、エコシステム内で各自の機能を果たしています。近年では、スケーラビリティとクロスチェーン相互運用性を重視したレイヤー0が注目されています。

レイヤー1ブロックチェーンプロトコル

レイヤー1プロトコルは多くのユーザーにとって馴染みのある存在です。市場の注目を集めるコインの多くがこれらのプロトコル上で発行されており、BitcoinやEthereumなどが代表例です。レイヤー1チェーンは独立したネットワークとして、トランザクション処理や高度な暗号技術によるセキュリティ、ブロック生成を担います。需要拡大により混雑が生じ、処理遅延や手数料の上昇を招くこともあります。

レイヤー2ブロックチェーンプロトコル

レイヤー2ソリューションは、既存のレイヤー1チェーン上に構築され、レイヤー1の負荷を減らすことでスケーラビリティ向上を実現します。レイヤー1を混雑した高速道路に例えると、レイヤー2は追加車線を設けて渋滞を緩和するイメージです。オフチェーンで処理を行うことで、ボトルネックを解消し、ユーザーにより高速で効率的な体験を提供します。

レイヤー0ブロックチェーンプロトコル

レイヤー0プロトコルは、レイヤー1チェーンを支えるインフラストラクチャを形成します。ブロックチェーン間のアーキテクチャや通信規格を定め、シームレスな相互運用やデータ交換を可能にします。レイヤー1の相互運用性やスケーラビリティの課題を、柔軟性の高いモジュール型の基盤で解決します。開発者は、コミュニティの要件に合わせたアプリケーション特化型ブロックチェーンを設計できます。

レイヤー0の仕組み

レイヤー0プロトコルは、サイドチェーンを活用したアーキテクチャを採用しています。主な構成要素は、異なるレイヤー1間のデータ転送を担うメインチェーン、メインチェーンと連携するアプリケーション特化型レイヤー1のサイドチェーン、そしてレイヤー1間のデータ交換を標準化するクロスチェーン通信プロトコルの3つです。

代表例であるPolkadotは、リレーチェーンをメインチェーンとして使います。パラチェーン（並列チェーン）は、リレーチェーン上で稼働するアプリケーション特化型のレイヤー1サイドチェーンです。PolkadotのCross-Consensus Message Passing（XCMP）プロトコルによって、コンセンサスシステム間の相互運用性と通信が実現します。

レイヤー0プロトコルの主なメリット

レイヤー0プロトコルは、ブロックチェーンエコシステムに次のような重要な価値をもたらします。

スケーラビリティ: トランザクションを複数レイヤーに分散し、ネットワーク全体のパフォーマンスを最適化。高い取引量にもセキュリティを損なわず対応できます。

カスタマイズ性: レイヤー0の相互運用性により、開発者は特定用途に合わせたレイヤー1チェーンを構築可能です。GameFiやDApp向けの最適化も実現します。

イノベーション: レイヤー0のモジュラー設計により、開発や実験が加速し、新機能やアプリケーションの創出を促進します。Venomブロックチェーンは、リアルタイム需要に応じてシャード数と規模を動的に調整するダイナミックシャーディングを導入しています。

レイヤー0とレイヤー1の違い

レイヤー0とレイヤー1の比較は、ブロックチェーン業界の専門家や愛好家にとって欠かせないテーマです。

共通点

両者とも、分散性・セキュリティ・スケーラビリティ・透明性の最大化という目標を持つブロックチェーンソリューションです。

相違点

ただし、役割や特徴には違いがあります。主な相違点は以下の通りです。

基本的役割: レイヤー0はブロックチェーン構築の基盤インフラを担い、レイヤー1はトランザクション処理やコンセンサスメカニズムを管理します。レイヤー0の相互運用性がネットワーク間の連携を可能にし、レイヤー1は各チェーンのセキュリティとパフォーマンスを担保します。

スケーラビリティ: レイヤー1は一体型構造のためスケーラビリティに限界がありますが、レイヤー0はクロスチェーン対応により複数チェーンを介した取引処理が可能で、エコシステム全体の処理能力を大幅に向上させます。

柔軟性: レイヤー1はコンセンサスやストレージ構造が固定的で柔軟性に欠ける一方、レイヤー0は多様な特徴や機能を持つレイヤー1チェーンを柔軟にサポートします。

主要なレイヤー0プロトコルの例

現状のレイヤー0暗号資産を把握することは、プロトコル多様性の理解に不可欠です。代表的な事例は以下の通りです。

Avalanche (AVAX): Avalancheは、P-Chain、X-Chain、C-Chainというコアチェーンを持ち、それぞれが特定用途に最適化された複数のレイヤー1チェーンをサポートします。高スループット、低手数料、堅牢なセキュリティ、開発しやすいツールが特長で、GameFi分野の主要プラットフォームです。

Cosmos (ATOM): “Internet of Blockchains”とも呼ばれるCosmosは、モジュール型で開発者フレンドリーなレイヤー0プロトコルです。Cosmos Hubがエコシステムの設計図となり、BNB ChainやCronosなど著名なレイヤー1を含むネットワークを相互接続しています。

Polkadot (DOT): Polkadotも主要なレイヤー0プロトコルで、リレーチェーンを通じて多様なブロックチェーンの相互連携を実現します。Nominated Proof-of-Stakeコンセンサスにより、用途特化型ブロックチェーンの構築に適した安全かつスケーラブルなプラットフォームを提供します。

その他のプロトコル: レイヤー0エコシステムは進化を続けており、新たなプロジェクトがクロスチェーン相互運用性やスケーラビリティに革新をもたらし、分散型技術の成長を推進しています。

まとめ

Cosmos、Polkadot、Avalancheといったプロトコルがけん引するレイヤー0は、ブロックチェーンアーキテクチャのパラダイム転換として認識されています。

レイヤー1が直面するスケーラビリティや相互運用性の課題を解決し、レイヤー0はモジュール型サイドチェーンや専用通信規格を通じて互換性と拡張性のある基盤インフラを構築します。これにより、多様でカスタマイズ可能なレイヤー1がレイヤー0上に展開し、専門的なユースケースに対応しながら、統合的なブロックチェーンの未来を切り開きます。

レイヤー0暗号資産の現状や、メインチェーン・サイドチェーンの役割を理解することは、ブロックチェーンの発展や統合型エコシステム形成の可能性を把握するために不可欠です。

FAQ

レイヤー0暗号資産には何がありますか？

AvalancheやSolanaがレイヤー0暗号資産の代表例で、スケーラブルかつ相互運用性に優れたブロックチェーン基盤を提供します。これらのプロトコルはカスタムチェーンの構築やクロスチェーン通信を実現しています。

レイヤーゼロ暗号資産とは何ですか？

Layer Zeroは、70以上のブロックチェーンを接続して相互運用性と通信を提供する、セキュアなクロスチェーントランザクション対応プロトコルです。リスク分散とオラクル活用でセキュリティも強化されています。

Layer Zeroはどのチェーンに対応していますか？

LayerZeroはSolanaのほか、Ethereum、Avalanche、Polygon、Arbitrum、BNB Chain、Optimism、Baseなど、計8つのブロックチェーンに対応しています。