暗号通貨とブロックチェーン分野が急速に成長を続ける中、開発者たちは増大する需要に応えるためにネットワークのスケーラビリティを向上させる革新的な方法を積極的に模索しています。シャーディング、サイドチェーン、状態チャネル、ロールアップなど、さまざまなツールがスケーラビリティを向上させるために活用されています。特にブロックチェーンのロールアップは、取引の実行を第三者のチェーンに移し、処理されたデータを主要なレイヤー1ネットワークに再送信します。この記事では、暗号通貨の分野で利用されている2つの主要なロールアップタイプ、楽観的ロールアップとゼロ知識ロールアップ(ZKロールアップ)について掘り下げます。## スケーラビリティの課題急増する暗号通貨への関心は、一部のブロックチェーンが大規模な需要に対応できず、ネットワークの混雑や取引手数料の高騰を引き起こす原因となっています。この問題に対処するため、スループットと取引処理速度を向上させるためのさまざまなスケーリングソリューションが開発され、テストされています。これらのソリューションは、レイヤー1ソリューションとレイヤー2ソリューションの2つのグループに分類できます。レイヤー1のスケーリングソリューション、例えばシャーディングは、メインのブロックチェーンに直接変更を実装します。それに対して、レイヤー2のソリューションはレイヤー1のブロックチェーンの上で動作し、状態チャネル、サイドチェーン、ブロックチェーンロールアップを含みます。ブロックチェーンロールアップは、高スループットとコスト削減を提供するために設計されたプロトコルです。これらは、取引を集約し、より効率的な処理とストレージのためにデータサイズを最小限に抑えることで、多くの人気ブロックチェーンが直面する一般的な課題に取り組むことを目指しています。## ブロックチェーン ロールアップの理解ロールアップは、取引データを統合し、メインネットワークの外で処理するレイヤー2ソリューションです。取引はオフチェーンで実行され、資産はオンチェーンのスマートコントラクトに保存されたままです。処理が完了すると、取引データはメインブロックチェーンに送信されます。理論的には、あらゆるレイヤー1ソリューションがロールアップを活用してトランザクション処理を最適化し、スループットを向上させることができます。ロールアップは、ブロックチェーンのトランザクション処理速度を向上させるための効果的なメカニズムとして機能します。現在、主に2種類のロールアップが存在します：楽観的ロールアップとゼロ知識ロールアップ(ZKロールアップ)。## オプティミスティックロールアップ：概要楽観的ロールアップは、複数のトランザクションをオフチェーン処理のためにバンドルすることでネットワークのパフォーマンスを向上させるプロトコルです。得られたデータは圧縮技術を使用してメインチェーンに転送され、手数料が削減され、トランザクションの速度が向上します。いくつかの推定によると、楽観的ロールアップはスケーラビリティを10倍から100倍向上させる可能性があります。### オプティミスティックロールアップにおけるトランザクション検証効率を高めるために、オプティミスティックロールアップはすべてのトランザクションをデフォルトで有効とみなします。このアプローチは迅速な処理を可能にしますが、セキュリティ上の懸念を引き起こす可能性があります。しかし、オプティミスティックロールアップは詐欺防止スキームを実装し、紛争解決期間を設けています。この期間中、任意の当事者がトランザクションが正しく処理され、詐欺チェックを通過したかどうかを挑戦し、検証することができます。エラーが検出された場合、ロールアッププロトコルはトランザクション(s)を再実行してブロックを更新することで、それらを修正します。誤ったトランザクションの実行を承認した当事者には罰則が科せられます。### オプティミスティックロールアップの制限初期の取引検証プロセスを排除したにもかかわらず、楽観的ロールアップは、取引処理時間を延長するZKロールアップには存在しない紛争期間を組み込んでいます。さらに、オプティミスティックロールアップの取引は、一般的にZKロールアップと比較して最終確定までに時間がかかります。最終確定時間は、ユーザーが取引が完了したことを確認し、取り消しや変更ができない期間を表します。オプティミスティックロールアップを介した引き出しも、紛争期間のために遅延が発生します。対照的に、ZKロールアップの引き出しは、スマートコントラクトの検証が完了すると直ちに処理されます。一部のユーザーは、楽観的ロールアップはZKロールアップよりも効率が悪いと主張しています。楽観的ロールアップで取引を確定するには、すべての操作データをオンチェーンに配置する必要があります。しかし、ZKロールアップはオンチェーンの詐欺検証のみを必要とします。## ゼロ知識ロールアップ：詳細な検討ゼロ知識ロールアップは、オフチェーン実行のためにトランザクションを集約するプロトコルです。各バッチについて、ZKロールアップオペレーターは、グループ内のトランザクションを実行した後に必要な変更に関するデータを提供します。オペレーターは、不正チェックを実施して変更の正確性を検証します。この証拠はトランザクションデータよりもはるかに小さく、検証がより迅速でコストも低くなります。特定のネットワークにおいて、ZKロールアップはトランザクションをカラルデータとして記録する際にデータを圧縮することで、手数料を低く抑えることができます。### ZKロールアップにおけるトランザクション検証ZKロールアップは、トランザクションを確認するためにゼロ知識証明(ZKP)を利用します。証明者は検証者にZKPを提供し、特定の情報を保持していることを確認します。これにより、トランザクションが完了できることを示しています。プロセスは次のように機能します:1. プロバーは、彼らだけが得ることができる数学的証明を提示します。2. この数学的証明を使用することで、検証者は取引の有効性を確認できます。3. これにより、内容を開示することなく、情報の正確性を検証することができます。### ZKロールアップの利点適切に実装されると、ZKロールアップはユーザーに高いレベルのセキュリティを提供できます。セキュリティを強化する重要な機能は、ゼロ知識証明の使用です。これにより、ネットワークは信頼された状態でのみ機能でき、オペレーターがユーザーの資金を不正に流用したり、システムを危険にさらしたりすることを防ぎます。ZKロールアップのもう一つの利点は、ユーザーがネットワークを常に監視する必要がないことです。ZKロールアップはすべてのデータをオンチェーンに保存し、検証のために真正性証明を使用します。ロールアップオペレーターは誰も欺くことができず、オンライン詐欺の可能性を効果的に排除します。さらに、ZKロールアップは運営者の協力なしにメインネットワークへの資金引き出しを可能にし、データの可用性を通じてトークン所有権の証明のみを必要とします。楽観的ロールアップと同様に、ZKロールアップはオフチェーンでのトランザクション実行を実装して処理速度を向上させます。## 楽観的およびZKロールアップの将来の展望楽観的およびZKロールアップの未来は不確かです。暗号通貨とブロックチェーン技術が広く普及するにつれて、ブロックチェーンの効率を向上させるロールアップの需要は増加する可能性があります。ブロックチェーンネットワークは、シャーディング、ロールアップ、レイヤーゼロ技術など、さまざまなスケーリングソリューションを引き続き試みるでしょう。将来的には、既存のロールアップを補完または置き換える新しいソリューションの出現と実装が見られるかもしれません。## まとめ暗号通貨の需要の急速な増加と、さまざまなブロックチェーンの制限の特定により、多くのプロジェクトが新しいスケーリングソリューションを提案するようになりました。この記事では、楽観的ロールアップとZKロールアップの2種類のロールアップの主な違いを検討しました。ロールアップがさまざまな課題に対処するためにテストされ、適用され続ける中で、より高度なタイプのロールアップが出現し、スケーラビリティの向上と暗号通貨の大規模な採用を促進することが予想されます。
楽観的ロールアップとZKロールアップの違いを探る
暗号通貨とブロックチェーン分野が急速に成長を続ける中、開発者たちは増大する需要に応えるためにネットワークのスケーラビリティを向上させる革新的な方法を積極的に模索しています。シャーディング、サイドチェーン、状態チャネル、ロールアップなど、さまざまなツールがスケーラビリティを向上させるために活用されています。特にブロックチェーンのロールアップは、取引の実行を第三者のチェーンに移し、処理されたデータを主要なレイヤー1ネットワークに再送信します。この記事では、暗号通貨の分野で利用されている2つの主要なロールアップタイプ、楽観的ロールアップとゼロ知識ロールアップ(ZKロールアップ)について掘り下げます。
スケーラビリティの課題
急増する暗号通貨への関心は、一部のブロックチェーンが大規模な需要に対応できず、ネットワークの混雑や取引手数料の高騰を引き起こす原因となっています。この問題に対処するため、スループットと取引処理速度を向上させるためのさまざまなスケーリングソリューションが開発され、テストされています。これらのソリューションは、レイヤー1ソリューションとレイヤー2ソリューションの2つのグループに分類できます。
レイヤー1のスケーリングソリューション、例えばシャーディングは、メインのブロックチェーンに直接変更を実装します。それに対して、レイヤー2のソリューションはレイヤー1のブロックチェーンの上で動作し、状態チャネル、サイドチェーン、ブロックチェーンロールアップを含みます。
ブロックチェーンロールアップは、高スループットとコスト削減を提供するために設計されたプロトコルです。これらは、取引を集約し、より効率的な処理とストレージのためにデータサイズを最小限に抑えることで、多くの人気ブロックチェーンが直面する一般的な課題に取り組むことを目指しています。
ブロックチェーン ロールアップの理解
ロールアップは、取引データを統合し、メインネットワークの外で処理するレイヤー2ソリューションです。取引はオフチェーンで実行され、資産はオンチェーンのスマートコントラクトに保存されたままです。処理が完了すると、取引データはメインブロックチェーンに送信されます。
理論的には、あらゆるレイヤー1ソリューションがロールアップを活用してトランザクション処理を最適化し、スループットを向上させることができます。ロールアップは、ブロックチェーンのトランザクション処理速度を向上させるための効果的なメカニズムとして機能します。
現在、主に2種類のロールアップが存在します：楽観的ロールアップとゼロ知識ロールアップ(ZKロールアップ)。
オプティミスティックロールアップ：概要
楽観的ロールアップは、複数のトランザクションをオフチェーン処理のためにバンドルすることでネットワークのパフォーマンスを向上させるプロトコルです。得られたデータは圧縮技術を使用してメインチェーンに転送され、手数料が削減され、トランザクションの速度が向上します。いくつかの推定によると、楽観的ロールアップはスケーラビリティを10倍から100倍向上させる可能性があります。
オプティミスティックロールアップにおけるトランザクション検証
効率を高めるために、オプティミスティックロールアップはすべてのトランザクションをデフォルトで有効とみなします。このアプローチは迅速な処理を可能にしますが、セキュリティ上の懸念を引き起こす可能性があります。しかし、オプティミスティックロールアップは詐欺防止スキームを実装し、紛争解決期間を設けています。この期間中、任意の当事者がトランザクションが正しく処理され、詐欺チェックを通過したかどうかを挑戦し、検証することができます。
エラーが検出された場合、ロールアッププロトコルはトランザクション(s)を再実行してブロックを更新することで、それらを修正します。誤ったトランザクションの実行を承認した当事者には罰則が科せられます。
オプティミスティックロールアップの制限
初期の取引検証プロセスを排除したにもかかわらず、楽観的ロールアップは、取引処理時間を延長するZKロールアップには存在しない紛争期間を組み込んでいます。
さらに、オプティミスティックロールアップの取引は、一般的にZKロールアップと比較して最終確定までに時間がかかります。最終確定時間は、ユーザーが取引が完了したことを確認し、取り消しや変更ができない期間を表します。オプティミスティックロールアップを介した引き出しも、紛争期間のために遅延が発生します。対照的に、ZKロールアップの引き出しは、スマートコントラクトの検証が完了すると直ちに処理されます。
一部のユーザーは、楽観的ロールアップはZKロールアップよりも効率が悪いと主張しています。楽観的ロールアップで取引を確定するには、すべての操作データをオンチェーンに配置する必要があります。しかし、ZKロールアップはオンチェーンの詐欺検証のみを必要とします。
ゼロ知識ロールアップ：詳細な検討
ゼロ知識ロールアップは、オフチェーン実行のためにトランザクションを集約するプロトコルです。各バッチについて、ZKロールアップオペレーターは、グループ内のトランザクションを実行した後に必要な変更に関するデータを提供します。オペレーターは、不正チェックを実施して変更の正確性を検証します。この証拠はトランザクションデータよりもはるかに小さく、検証がより迅速でコストも低くなります。
特定のネットワークにおいて、ZKロールアップはトランザクションをカラルデータとして記録する際にデータを圧縮することで、手数料を低く抑えることができます。
ZKロールアップにおけるトランザクション検証
ZKロールアップは、トランザクションを確認するためにゼロ知識証明(ZKP)を利用します。証明者は検証者にZKPを提供し、特定の情報を保持していることを確認します。これにより、トランザクションが完了できることを示しています。
プロセスは次のように機能します:
プロバーは、彼らだけが得ることができる数学的証明を提示します。
この数学的証明を使用することで、検証者は取引の有効性を確認できます。
これにより、内容を開示することなく、情報の正確性を検証することができます。
ZKロールアップの利点
適切に実装されると、ZKロールアップはユーザーに高いレベルのセキュリティを提供できます。セキュリティを強化する重要な機能は、ゼロ知識証明の使用です。これにより、ネットワークは信頼された状態でのみ機能でき、オペレーターがユーザーの資金を不正に流用したり、システムを危険にさらしたりすることを防ぎます。
ZKロールアップのもう一つの利点は、ユーザーがネットワークを常に監視する必要がないことです。ZKロールアップはすべてのデータをオンチェーンに保存し、検証のために真正性証明を使用します。ロールアップオペレーターは誰も欺くことができず、オンライン詐欺の可能性を効果的に排除します。さらに、ZKロールアップは運営者の協力なしにメインネットワークへの資金引き出しを可能にし、データの可用性を通じてトークン所有権の証明のみを必要とします。
楽観的ロールアップと同様に、ZKロールアップはオフチェーンでのトランザクション実行を実装して処理速度を向上させます。
楽観的およびZKロールアップの将来の展望
楽観的およびZKロールアップの未来は不確かです。暗号通貨とブロックチェーン技術が広く普及するにつれて、ブロックチェーンの効率を向上させるロールアップの需要は増加する可能性があります。ブロックチェーンネットワークは、シャーディング、ロールアップ、レイヤーゼロ技術など、さまざまなスケーリングソリューションを引き続き試みるでしょう。将来的には、既存のロールアップを補完または置き換える新しいソリューションの出現と実装が見られるかもしれません。
まとめ
暗号通貨の需要の急速な増加と、さまざまなブロックチェーンの制限の特定により、多くのプロジェクトが新しいスケーリングソリューションを提案するようになりました。この記事では、楽観的ロールアップとZKロールアップの2種類のロールアップの主な違いを検討しました。ロールアップがさまざまな課題に対処するためにテストされ、適用され続ける中で、より高度なタイプのロールアップが出現し、スケーラビリティの向上と暗号通貨の大規模な採用を促進することが予想されます。