レイヤー1ブロックチェーン

ブロックチェーンのスケーラビリティについて解説

レイヤー1ブロックチェーンを理解するには、まずブロックチェーンのスケーリングのしくみを学ぶことが重要です。ブロックチェーンのセキュリティと機能を維持するために、取引を処理するために24時間体制で何千ものノードが稼働しています。このような大量の取引を処理するには、大量のデータを保存し、すべてのノードで共有する必要があります。

従来の決済処理システムと競合するには、ブロックチェーンネットワークが高度にスケーラブルである必要があります。たとえば、ビットコインとイーサリアムのネットワークは、1秒あたり5～30件のトランザクション（TPS）を処理できます。一方、Visaは、VisaNetの電子決済ネットワークで24,000 TPSの取引を行えます。開発者は、ブロックチェーンネットワークのスケーラビリティを向上させるために、複数の手法に取り組んでいます。

レイヤー1ブロックチェーンとは？

レイヤー1ブロックチェーンは、すべてのブロックチェーンネットワークの基礎レイヤーです。簡単に言えば、他のプロトコル、アプリ、ネットワークのインフラとして機能するネットワークです。レイヤー1は、プログラミング言語や意識的なプロセス、ブロックチェーンネットワークが適切に機能するルールやパラメータを担当しています。レイヤー1ブロックチェーンの最もよく知られた例として、イーサリアム、ビットコイン、ライトコインがあります。

すべてのレイヤー1ブロックチェーンにはいくつかの類似点がありますが、以下のような多くの点で異なります。

• ブロック検証（PoW、PoS、PoA）

• エコシステム内のブロックチェーン数

• 他のネットワークとの相互運用性

• スケーラビリティ

レイヤー1ブロックチェーンは変更可能ですが、レイヤー2ソリューションを構築するのははるかに簡単です。第1レイヤーでは何も変わりません。ただし、より迅速な取引や追加機能などのメリットを享受できます。

レイヤー1ブロックチェーンの制限事項

スケーラビリティの欠如は、ブロックチェーンが人気のレガシーサービスと適切に競合することを妨げる最大の障害です。ビットコインやイーサリアムなどのブロックチェーンネットワークの大量実装は、迅速な取引がなければ不可能です。

スケーラビリティ・トリレンマは、ロシアとカナダのプログラマーであり、イーサリアムの共同創設者の一人であるVitalik Buterinが提唱する用語で、ブロックチェーンの既存のアーキテクチャを改善するために必要な強制的な侵害を記述しています。残高には3つの資産があります。

• 分散化

• セキュリティ

• スケーラビリティ

Vitalikが説明したように、ブロックチェーンを改善するには、前述の3つの資産間でトレードオフを行う必要があります。たとえば、ビットコインの作成者は、セキュリティと分散化を重視することを選択し、スケーラビリティを犠牲にします。

レイヤー1スケーリングソリューションの例

レイヤー1ブロックチェーンのスケーリングには、いくつかのソリューションがあります。1つ目はシャーディングです。これは、ブロックチェーン取引を認証・検証する作業を小さなビットに分割するものです。これにより、プロセスの管理が非常に簡単になります。

もう1つの解決策は、プルーフ・オブ・ステーキング（PoS）コンセンサスメカニズムです。PoSコンセンサスメカニズムは、リソース集約型のマイニングの必要性を代替するように設計されています。現在、イーサリアムはプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からPoSブロックチェーンへの移行の途中にあります。

レイヤー1ブロックチェーンの未来 

スケーラビリティは、ビットコインネットワークが従来の金融システムと競争する唯一の方法です。優れたネットワークは、取引、ユーザー、その他のパラメータの面で成長に対応できなければなりません。スケーラビリティの問題を解決するSolanaなど、レイヤー1ブロックチェーンの新世代が存在します。ブロックチェーンレイヤー1とレイヤー2の違いについて詳しく知りたい場合は、Bybitの記事をお読みください。