カンクンのアップグレードはL2にどのような新しい機会をもたらすのか？

元のタイトル：《V 神は L2 なしではイーサリアムが失敗することを提唱 坎昆アップグレードは L2 にどのような新しい機会をもたらすのか？ 》

出典： R3PO

2023年はイーサリアムの歴史において2回の重要なアップグレードを迎えました。まずは4月13日に完了した上海アップグレードです。上海アップグレード後、信号チェーンのステーキング引き出し機能が開放され、イーサリアムは正式にPoWメカニズムからPoSメカニズムに移行しました。このアップグレードはイーサリアムのアップグレードロードマップにおける重要なマイルストーンとなりました。現在、イーサリアムは坎昆アップグレードを迎えようとしており、L2のコスト削減と効率向上のために、より多くのデータストレージを追加することを目的としています。既存の基盤の上でL2の速度を10～100倍に向上させ、コストを削減することが期待されています。最新のイーサリアムコア開発者会議によると、坎昆アップグレードは今年の年末にオンラインになる予定です。

坎昆アップグレードはイーサリアムのスケーラビリティをどのように向上させ、Layer2にどのような新しい発展機会をもたらすのでしょうか？R3POは、坎昆アップグレードを通じてLayer2がイーサリアムエコシステムにより良く統合され、ユーザーにより迅速で低コストの取引体験を提供することができると考えています。Optimistic RollupでもZK Rollupでも、これらは今回のアップグレードの恩恵を受け、イーサリアムエコシステムの発展を共に推進します。

一、確定的な未来------Layer2

イーサリアムの共同創設者であるVitalikの最新の論文『The Three Transitions』では、イーサリアムが経験すべき3つの主要な技術的移行が提案されています：L2へのスケーリング移行、全員がRollupに移行すること；ウォレットの安全性への移行、全員がスマートコントラクトウォレットを使用すること；プライバシーへの移行、プライバシーを保護する資金移転を確保することです。

この記事では、L2とRollupの重要性が説明されており、VitalikはL2の発展がなければ、イーサリアムは高額な取引コストのために失敗することになると指摘しています。世界的に有名な取引システムであるVISAが毎秒数万件の取引を処理できる性能に対し、毎秒わずか15件の取引しか処理できないイーサリアムの性能は、通常の取引需要を満たすには不十分です。1回の取引あたり$3.75のコストの壁も、多くの一般ユーザーを遠ざけています。

イーサリアムは毎日大量の取引活動を支えており、エコシステムの継続的な発展に伴い、ブロックスペースの制約により、限られたリソースを争うためにネットワークがますます混雑しています。イーサリアムの第1層メインネット（Layer1）の高い手数料や低速といった問題が徐々に顕在化し、コスト削減とスピード向上が急務となっています。

イーサリアムのスケーリングとスピード向上は、イーサリアム開発者が特に重視している問題です。V神が発表したイーサリアムのロードマップによれば、上海アップグレードがコンセンサスメカニズムの問題を解決した後、次にスケーリング問題に重点を置くことになり、イーサリアムネットワークの毎秒処理取引量を10万件以上に増加させることを目指しています。

現在、イーサリアムのスケーリングソリューションには2つのアプローチがあります：Layer2とシャーディング（Sharding）です。Layer2は、基盤となるブロックチェーン（Layer1）のスケーリングに対するオフチェーンソリューションであり、その原理はブロックチェーン上のリクエストをオフチェーンで実行し、実際に発生した取引をオフチェーンで実行・計算し、最終的な有効性の検証をイーサリアム上のごく少数の取引を通じて行うというものです。現在主流のLayer2ソリューションはRollupであり、Rollupの原理は、チェーン上で実行・計算される100件以上の取引を1つの取引要約にまとめ、その要約データをイーサリアムに送信することで、要約データを保存するだけで、イーサリアムチェーン上で完全な計算と保存を行う必要がなく、スケーリングの目的を達成します。この方法により、イーサリアムの安全性を確保しつつ、スケーリングを実現します。

二、Optimistic Rollup VS ZK Rollup

Rollupは主にOptimistic Rollup（楽観的Rollup）とZK Rollup（ゼロ知識証明Rollup）の2種類に分かれます。

Optimistic Rollupは、詐欺証明メカニズムを採用しています。システムは取引データの信頼性をデフォルトで実行し、有効性の検証を行わずに待機期間に入ります。待機期間中に、いかなるノードが異議を唱え、取引に悪意があることを証明する証拠を提供した場合、その取引はキャンセルされます。異議がなければ、待機期間が終了した後、取引は確認され、ブロックに書き込まれます。詐欺証明による取引スキームにより、大規模な検証の展開が省略され、計算リソースが節約され、取引の正確性が確保されます。現在の有名なソリューションには、ArbitrumやOptimismがあります。

ZK Rollupは、ゼロ知識有効性証明のメカニズムを採用しています。すべての取引が有効であることを証明するためにゼロ知識証明を生成し、すべての取引実行後の最終状態の変化をイーサリアムにアップロードします。ZK Rollupは、Optimism Rollupのように圧縮されたすべての取引の詳細をアップロードする必要はなく、ゼロ知識証明と最終的な状態の変化のデータをアップロードするだけで済みます。ZK Rollupの主要なプロジェクトには、ZKsync、Starkware、Scrollなどがあります。

Optimistic Rollupの利点と欠点：

利点：

互換性：Optimistic Rollupは、一般的なコントラクトやイーサリアム仮想マシン（EVM）を比較的容易にサポートできるため、開発者がアプリケーションの開発や移行をより簡単に行えます。

欠点：

詐欺証明の時間遅延：悪意のある取引や争いが発生した場合、Optimistic Rollupの退出時間は長く、通常は1週間かかります。これにより、資金が一定期間自由に流動できなくなる可能性があります。

ネットワークの停滞：ネットワークが争いに直面した場合、全体のOptimistic Rollupネットワークが停滞し、取引がスムーズに行えなくなることがあります。これは異議の処理と検証を待つ必要があるためです。

ZK Rollupの利点と欠点

利点：

プライバシー保護：ZK Rollupはゼロ知識証明技術を利用して、ユーザーのプライバシーを保護しながら取引の有効性を検証できます。取引の詳細は秘密にされ、証明の正確性を検証するだけで済み、より高いプライバシー保護レベルを提供します。

安全性：ZK Rollupの検証プロセスは数学的証明に基づいており、強力な安全性が保証されています。ゼロ知識証明を通じて、取引の有効性と一貫性を確保でき、取引の詳細を公開する必要がありません。

欠点：

計算コスト：ゼロ知識証明の生成と検証には大量の計算リソースが必要なため、ZK Rollupの計算コストは相対的に高く、処理時間が長くなったり、計算オーバーヘッドが増加する可能性があります。

限られたスマートコントラクト機能：ZK Rollupの設計目標は取引処理の最適化であるため、複雑なスマートコントラクト機能のサポートは限られており、特定の複雑なコントラクトはZK Rollup上で直接実現できない場合があります。

OP系は開発の難易度が低く、早期にオンラインされた先発優位性により、現在市場の90%以上のTVLを占めています。ZK系の市場シェアは小さく、ZK系はユーザーの増加競争に参加するために、より迅速な構築進捗とエコシステムの構築が必要です。Layer2エコシステムが成熟するにつれて、坎昆アップグレード後にはRollupの手数料が大幅に低下し、ユーザーの増加とエコシステムの構築がZKとOP系の競争において最も重要な勝利要因となるでしょう。

三、Layer2の未来：坎昆アップグレードが導く前進の道

前述のように、Optimistic RollupとZK Rollupの2つのLayer2ソリューションの利点と欠点を比較しました。イーサリアムの坎昆アップグレードが間もなく到来する中、Layer2は新たな発展機会を迎えます。坎昆アップグレードはイーサリアムの重要なマイルストーンであり、スケーラビリティと性能を向上させることを目的としています。坎昆アップグレードを通じて、Layer2はイーサリアムエコシステムにより良く統合され、ユーザーにより迅速で低コストの取引体験を提供します。Optimistic RollupでもZK Rollupでも、彼らはアップグレードによる改善の恩恵を受けるでしょう。坎昆アップグレード後、イーサリアムのLayer2の速度は10～100倍向上し、取引コストも低下します。私たちはLayer2がイーサリアムにおいて広く利用され、高スループットで低コストの分散型アプリケーションの実現に新たな可能性を開くことを期待しています。

1. 主な内容

坎昆アップグレードは5つのEIPを含み、より多くのデータストレージを追加し、コストを削減することを目的としています。アップグレードはEIP-4844を中心に行われ、その他にEIP-1153、EIP-4788、EIP-5656、EIP-6780の4つの改善提案が含まれています。現在、アップグレードの正確な日付はまだ決まっていませんが、2023年末にオンラインになると予想されています。

EIP-4844：坎昆アップグレードの中心として、EIP-4844はProto-Dankshardingとも呼ばれ、Rollupを中心に展開されるスケーリングソリューションです。EIP-4844はイーサリアムのスケーリングの第一歩です。アップグレード前はRollupデータがイーサリアム上に永続的に保存され、その保存コストは高額でした。ユーザーがRollupに支払う取引コストの90%はこの保存コストによるものでした。これに対処するために、EIP-4844は新しい取引タイプであるBlob Transactionを導入し、データは「Blob」に一時的に保存され、保存期間は約1ヶ月で、その後データは削除されます。長期的なデータ保存が必要な場合は、他のサービスプロバイダーが実際のニーズに基づいて保存します。BlobがProto-Dankshardingを通じてイーサリアムプロトコルの一部となると、イーサリアムブロックにさらに多くのBlobが追加される可能性があり、その際イーサリアムのスループットは再び大幅に拡大（>100倍）し、取引コストも低下します。

他の選ばれたEIPには以下が含まれます：

• EIP-1153：オンチェーンストレージデータのコストを削減し、ブロックスペースを改善します。
• EIP-4788：クロスチェーンブリッジとステーキングプールの設計を改善します。
• EIP-5656：イーサリアム仮想マシンに関連するマイナーなコード変更を追加します。
• EIP-6780：スマートコントラクトを終了させる可能性のあるコードを削除します。

2. どのような機会に注目すべきか？

Layer2の壮大な物語

イーサリアムの混雑した時代背景は、最も壮大な物語を生み出しました。現在、L2エコシステムの総TVLは年初から2倍以上に増加し、約80億ドルに達しています。

坎昆アップグレードはイーサリアムのスケーリングの第一歩として、Layer2を10倍から100倍の速度で、より安価にします！EIP-4844のスケーリングと低コストは、各L2エコシステムにとって好材料となり、OPエコシステムはより多様化し、ZKエコシステムはデータの可用性が向上することでより利用可能になります。高コストで運営が難しい独立したLayer2は急速に成長するでしょう。オンチェーンコストの低下の恩恵を受けて、L2エコシステムはますます豊かになり、ユーザー数も増加します。

すでにオンラインのプロジェクトの中で、Arbitrum、OP、新興のZKsync、老舗のdYdXが現在のL2の半分以上を占めています。強者はますます強くなり、人気のあるトラックのリーダー協定は、坎昆アップグレード後にさらに大きな潜在能力を持つことになります。

すでにオンラインのプロジェクトに加えて、主ネットのローンチが近づいているScroll、Linea、Taikoなども注目に値します。

さらに、L2の取引速度が向上し、取引コストが低下することで、L2上のプロジェクトの新たな台頭が促進されることは間違いありません。オンチェーン先物やオンチェーンオプションなどは、イーサリアムのTPSの低さに影響を受けやすく、坎昆アップグレードはGMXやGNSのような取引速度が要求されるプロジェクトに実質的な改善をもたらし、発展の余地をさらに広げます。

データ可用性層 DAトラック

Blobデータは非常に短期間しか保存できないため、歴史データの呼び出しに問題があります。これにより、分散型ストレージの需要が生まれ、Layer2のスケーリングソリューションもデータ可用性層を使用する必要があります。また、坎昆アップグレードはL1ストレージ拡張ネットワークにも好影響を与え、Eth storage、Arweave、FilecoinなどのイーサリアムDA層プロジェクトに利益をもたらします。

3. Layer2はどこへ向かうのか？

予見可能な未来において、坎昆アップグレードがイーサリアムのスケーリングの号砲を鳴らすと、スケーリングはより高いスループットと低い取引コストを提供します。これにより、Layer2アプリケーションはより多くの取引を処理でき、ユーザーにより迅速で即時の取引確認を提供します。金融分野での支払いと決済、ゲームやNFTにおいても、Layer2の高性能はユーザーによりスムーズで効率的な体験を提供します。

しかし、技術の進歩だけではユーザーを引き付けることはできません。Layer2の真の繁栄を実現するためには、革新的なアプリケーションが不可欠です。L2beatのデータによれば、現在オンラインになっているものと開発中のLayer2は29件に達しており、その中でArbitrum One、Optimism、zkSync Era、dYdXが市場シェアの92.75%を占めており、他のL2が残りの6.25%の市場シェアを分け合っています。

まるで多くの時間と労力をかけて修理した高速道路が、需要がないために高速道路を走る車がほとんどいないというのが、多くのL2が直面している問題です。質の高いアプリケーションがなければ、L2の価値は発揮されません。ArbitrumはGMXなどのDeFiアプリケーションの台頭により、徐々に繁栄したエコシステムを築いてきました。より便利で革新的で実用的なアプリケーションを開発し、ユーザーのニーズを満たすことで、真にユーザーの関心と参加を引き付けることができます。これには、開発者や起業家がLayer2上で大胆に試み、Layer2の利点を活かして独自で魅力的なアプリケーションシーンを作り出す必要があります。そうすることで、Layer2は真にユーザーの生活に溶け込むことができるのです。したがって、未来においては技術の発展に加え、ユーザーの移行とアプリケーションの普及もLayer2の成功の重要な要素となるでしょう。

参考文献

1.https://vitalik.eth.limo/general/2023/06/09/three_transitions.html
2.https://ethereum-magicians.org/t/a-rollup-centric-ethereum-roadmap/4698
https://www.datawallet.com/crypto/zk-rollups-vs-optimistic-rollups
3.https://www.coindesk.com/tech/2023/06/08/ethereum-developers-cement-final-lineup-of-changes-in-dencun-upgrade/
4.https://l2beat.com/scaling/tvl#upcoming
5. https://ethereum.org/zh/layer-2/
6.https://medium.com/bitcoin-news-today-gambling-news/ethereums-cancun-deneb-upgrade-everything-you-need-to-know-3e67439a036