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レイヤー1ブロックチェーンは、ブロックチェーンネットワークにおいて見落とされがちですが、絶対に不可欠です。レイヤー1は基本的に、すべての近代的な分散型金融（DeFi）の構成要素です。レイヤー1ブロックチェーンのしくみについて詳しく知ることで、仮想通貨エコシステム全体をよりよく理解できます。レイヤー1ブロックチェーンについて知っておくべきことをすべて学びましょう。
主なポイント：
レイヤー1ブロックチェーンは、あらゆるブロックチェーンネットワークが依存するベースシステムです。データとソフトウェアで構成され、暗号資産で保護され、分散型ノードシステムに保存されます。
レイヤー1ブロックチェーンは、トランザクションの実行、情報の保存、その他のタスクの管理に使用できます。
レイヤー1ブロックチェーンは、あらゆるブロックチェーンネットワークが依存するベースシステムです。レイヤー1はデータとソフトウェアで構成されており、暗号資産で保護され、分散型ノードシステムに保存されます。このアーキテクチャは、トランザクションの実行、情報の保存、その他のタスクの管理に使用できます。
レイヤー1ブロックチェーンは、ブロックチェーンネットワークが保有する唯一のレイヤーであるため、複雑なシステムが必要です。レイヤー1は、ブロックチェーンのあらゆる側面を完全に処理できます。これらのタスクをすべて管理するために、レイヤー1ブロックチェーンは以下のメカニズムを使用します。
ブロックはレイヤー1ブロックチェーンの基本構造です。実際には、ブロックチェーンネットワークの概念全体が名前にちなんで名付けられていることが非常に重要です。スプレッドシートのセルがデータを保持するのと同様に、ブロックはユーザー、トランザクション、トークン残高、資産に関する重要な情報を保管できます。
各ブロックには、暗号資産売却の記録などの新しい情報と、以前のブロックの詳細を含む暗号資産ハッシュ（または取引ID）が含まれます。これにより、ブロックチェーン全体が分散元帳として機能し、過去のすべての取引の時系列リストと不可逆的リストが保存されます。
コンセンサスメカニズムは、新しいブロックが有効かつ正確であることを確認する一連のルールです。コンセンサスメカニズムの最も一般的な選択肢は、作業証明（PoW）とステーキング証明（PoS）です。これらのコンセンサスプロトコルオプションでは、ネットワーク参加者は、ノードになりたい場合、コンピューティングパワーまたはデジタル資産のいずれかを担保として使用する必要があります。これらのノードは新しいブロックを確定できますが、大半のノードが作業に同意した場合にのみブロック報酬を受け取ります。最終的に、コンセンサスメカニズムにより、取引の検証を支援しながら、取引の成果を褒賞することができます。
ブロックチェーンの機能上、過去の取引を元に戻したり変更したりすることはできません。取引データがブロックに配置され、ブロックチェーンのコンセンサスプロトコルがそれを検証した後、分散型台帳の不可逆（または不変）部分です。
たとえば、誤って送金した場合、ブロックチェーンに取引を削除し、元のトークン残高を復元するように依頼することはできません。（受取人にトークンを返送するよう丁寧に依頼することはできますが、誰も強制することはできません。） さらに、ブロックチェーン自体は、2つの別々の取引で送受信される仮想通貨の記録を常に維持します。過去の取引データを変更または削除することはできません。
多くのブロックチェーン利用者にとって、チェーンのネイティブ資産は最も重要な機能です。トークンなどのデジタル資産は、レイヤー1ブロックチェーンのルールによって定義される価値の単位です。ネイティブトークンには多くの用途があります。たとえば、コンセンサスプロトコルを手伝った人（バリデーターやマイナー）は、ブロック特典として受け取ることができ、ブロックチェーンコミュニティで投票（ガバナンス）するために使用することができます。
すべてのブロックチェーンがネイティブトークンを使用する必要はありません。しかし、大多数がトークンシステムを使用しています。トークンシステムは、大規模なブロックチェーンネットワークを実行する最も簡単な方法の1つです。
ブロックチェーンの最後の重要なメカニズムは、セキュリティシステムです。ブロックチェーンを適切に機能させるには、データプライバシー、ID管理、スマートコントラクト管理を利用者に提供する必要があります。ブロックチェーンには、元帳が不可逆的であり、変更を行う前にコンセンサスを達成しなければならない複数の分散型ノードで動作するため、固有のセキュリティがあります。しかし、複数の悪質なノードを作成し、真のノードを追い抜こうとする事業体など、潜在的な問題がいくつかあります。ブロックチェーンによって、暗号化の追加やプライベートキーシステムの使用など、セキュリティ上の懸念に対処するさまざまな方法があります。
レイヤー1は、ブロックチェーンの主要セキュリティプロバイダーおよび基盤となるインフラとして機能します。では、なぜ複数のレイヤーを使用するチェーンがあるのでしょうか？
通常、追加レイヤーはメインチェーンに追加のスケーリングサポートを提供することを意図しており、何人のユーザーが取引を処理していても、ガス代が低く、取引速度が高い状態を維持できます。ただし、複数のレイヤーが必ずしも必要とは限りません。実際には、レイヤー1ブロックチェーンが線形スケーラビリティを達成する方法は他にもあります。
一般的なスケーリングソリューションの1つは、レイヤー1ブロックチェーンの機能のルールを変更することです。たとえば、1つのブロックが保存できるデータを増やしたり、ブロックをより迅速に確認したりすることで、リニアスケーラビリティを実現できます。プロトコル変更のもう1つの選択肢は、コンセンサスメカニズムをアップグレードすることです。多くのチェーンがPoWコンセンサスからPoSに切り替わっています。そのため、計算能力が少なく、ノードはアルゴリズムの長いパズルを解くことなくコンセンサスを達成できます。
シャーディングはもともと分散型データベースで使用されるメカニズムでしたが、ブロックチェーンを小さなデータセットに分解し、シャードと呼ばれるレイヤー1スケーリングソリューションとしての可能性に気づき始めています。各ネットワークノードは、レイヤー1ブロックチェーン全体のコピーを保持するのではなく、単一のシャードを維持し、ネットワークはすべてのシャードを並列に処理します。その結果、レイヤー1ブロックチェーンは実行の手間がかかりにくく、より多くのノードを利用できるようになります。ノード数が増えると、取引速度が向上し、より高いレベルの取引データを処理できます。
ゼロ知識証明は、レイヤー1ブロックチェーンに基づいて分散型アプリケーション（DApp）を拡張する一般的なオプションです。この技術は、実際に証明することなく、データが正しいことを確認するという考えに基づいています。たとえば、DAppは、ユーザーが正しい非対称キーペアを提出しているかどうかをチェックし、レイヤー1ブロックチェーンにキーフレーズ全体を入力するのではなく、単に非対称キーペアが正しい証拠をメインレイヤーに提供します。
レイヤー1ブロックチェーンの主なメリットは、基盤となるインフラです。レイヤー1は安定性と信頼性に優れています。ブロックチェーンネットワーク全体を管理するように設計されているため、スマートコントラクトの処理や取引の処理が非常に簡単です。システムの主要なセキュリティプロバイダーとして、レイヤー1は最も安全な選択肢です。さらに、複数のノードで実行されるため、DeFiのすべてのメリットがあります。
しかし、レイヤー1ブロックチェーンには、複数のレイヤーを持つブロックチェーンと比べて、いくつかの欠点があります。追加のレイヤーは、セキュリティを処理したり、取引を確定したりする必要がないため、取引速度が大幅に向上します。また、セカンダリブロックチェーンレイヤーは取引手数料が低く、ネットワークのリソースの消費も少なくなります。これにより、DAppをデプロイしたり、低優先度の取引を処理したりする魅力的な場所となります。
より遅くガス代が多いことに加えて、ブロックチェーンのベースレイヤーも柔軟性が低い可能性があります。ネットワーク全体に影響を与えることなく新機能を追加することはできないため、多くの場合、他のブロックチェーンレイヤーが新しいアイデアを試す唯一の方法です。
ブロックチェーンのトリレンマは、イーサリアムブロックチェーンの創設者であるVitalik Buterinによって考案された用語です。これは、多くのブロックチェーンが直面する一般的な問題を指します。セキュリティ、分散化、スケーラビリティはすべて望ましい機能ですが、1つのブロックチェーンが3つの特性すべてを提供することはほとんど不可能です。たとえば、イーサリアムブロックチェーンとビットコインネットワークはどちらも安全で分散型ですが、スケーラビリティは高くありません。
現在、現代のブロックチェーン技術は、ブロックチェーンを1つのレイヤーに維持しながらトリレンマを解決する方法を見つけておらず、ほとんどのチェーンはトリレンマに対処するために少なくとも2つを必要としています。ただし、レイヤー1ブロックチェーンの安全性、分散性、スケーラビリティが必ずしも不可能であるとは限りません。新しいアップグレードで最終的には問題が解決する可能性があります。
もちろん、ブロックチェーンは技術的にはレイヤー1です。しかし、レイヤー1の中には、ネットワークのリソースをすべて使用して複数のレイヤーを設計するのではなく、ベースレイヤーを改善するというコミットメントが際立っているものもあります。仮想通貨投資家に最適なレイヤー1ブロックチェーンを以下に示します。
もちろん、世界で最も人気のあるブロックチェーンネットワークとして、ビットコインネットワークはレイヤー1ブロックチェーンの最良の例の1つです。優れたセキュリティ、取引記録の徹底した方法、貴重なネイティブトークンで知られるBItcoinは、仮想通貨市場で目覚ましいシェアを誇っています。流動性の高いレイヤー1ブロックチェーンは、比較的安定した投資機会を提供します。
イーサリアムは、幅広いレイヤー2チェーンを特長としていますが、その主な利点は柔軟性であるレイヤー1ブロックチェーンとしても機能し続けています。イーサリアムのスマートコントラクトは設計が非常に簡単であるため、多くの人がDeFiプロジェクトの作成やDAppの展開に利用しています。また、レイヤー1は、ネットワークがコンセンサスメカニズムを作業証明からステーキング証明へと移行し、将来的にシャーディングを実装する予定であることから、ブロックチェーンのスケーラビリティへの継続的なコミットメントによって際立っています。
このユニークなレイヤー1ブロックチェーンには独自のベースレイヤーがありますが、イーサリアム仮想マシンとも互換性があります。これにより、幅広いスマートコントラクト機能と信頼性の高いブロックチェーンプロトコルが実現します。BNBチェーンは、他のブロックチェーンよりもわずかに高いレベルの集中化を使用していますが、その代わりに、優れたセキュリティ、優れたスケーラビリティ、低い取引手数料を提供します。
他のブロックチェーンネットワークと比較して、ソラナはややユニークなコンセンサスプロトコルを使用しています。歴史証明と呼ばれるこのコンセンサスでは、トランザクションの検証と記録方法としてタイムスタンプを使用します。証明履歴は独自の拡張性があり、取引速度を6.5万TPSという記録的な高水準まで向上させることができます。さらに、ソラナのスマートコントラクト機能により、あらゆる種類のDAppを簡単に処理できます。
このレイヤー1ブロックチェーンは、独自のスマートコントラクト機能により、仮想通貨投資家に人気があります。ブロックチェーンプロトコルは、サブサンプル投票と呼ばれるコンセンサス方式を使用して、取引スループットを向上させます。アバランチでは、取引を迅速に完了できるので、スピードを優先しながらセキュリティを犠牲にしたくない方におすすめです。
開発者はレイヤー1ブロックチェーン設計を常に検討しているため、未来には多くのエキサイティングな機会があります。たとえば、イーサリアムのシャーディングに関する研究は、レイヤー1の方向性に影響を与える可能性があります。
将来的には、レイヤー1にはコンセンサスを達成するための他の選択肢もあります。ソラナのような多くの新しいプロジェクトは、PoWやPoS以外のコンセンサスプロトコルを探検し、その実現可能性を実証しました。将来的には、レイヤー1のバリエーションも大きくなると予想されます。
ブロックチェーンネットワーク全体を実行する能力を持つレイヤー1チェーンは、DeFiの世界において重要な役割を果たしています。レイヤー1は必ずしもレイヤー2の本質的なスケーラビリティを持っているわけではありませんが、大量のユーザーを処理できる魅力的なメカニズムはまだたくさんあります。適切に設計されたレイヤー1チェーンは、仮想通貨投資家が探検できる信頼性の高い安定したプロジェクトです。
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