レイヤー0ブロックチェーン：スケーラブルなネットワークを支えるインフラ

ブロックチェーンエコシステムには、さまざまなネットワークやプロジェクトが組み込まれています。ブロックチェーンの専門家は、これらのシステムがどのように機能するかをより簡単に理解するために、ブロックチェーンネットワークを3つの別々のネットワークレイヤーに分類したいと考えています。ブロックチェーンの大半は、レイヤー0、レイヤー1、レイヤー2のネットワークです。各レイヤーは、ブロックチェーン開発者に特定の長所と短所を提供します。このガイドでは、レイヤー0ブロックチェーンネットワークについて詳しく説明します。レイヤー0チェーンのしくみと、レイヤー0チェーンがなぜ役立つのかをぜひお読みください。

主なポイント：

• レイヤー0ブロックチェーンは、ブロックチェーンの運用を支援する基盤となるインフラです。このベースレイヤーブロックチェーンは通常、独自の仮想通貨トークンや複雑な契約を持っていません。

• レイヤー0ブロックチェーンは、あらゆる種類の互換性のあるレイヤー1ブロックチェーンを簡単に開発できるプロトコルとデータのシンプルなセットです。

レイヤー0ブロックチェーンとは？

レイヤー0ブロックチェーンは、ブロックチェーンの実行を支援する基盤となるインフラです。このベースレイヤーブロックチェーンは通常、独自の仮想通貨トークンや複雑な契約を持っていません。代わりに、プロトコルとデータの簡単なセットであり、あらゆる種類の互換性のあるレイヤー1ブロックチェーンを簡単に開発できます。

レイヤー0ブロックチェーンレイヤーは、コンピューターが動作するオペレーティングシステムに似ていると考えることができます。WindowsやmacOSと同様に、基本的なタスクを処理し、他のプロジェクトが実行できる構造を作成します。一方、レイヤー1実装レイヤーは、標準的なコンピュータープログラム（Google Chromeなど）のようなものです。特定の機能と、タスクを完了するために使用できる一連のツールを備えています。最後に、レイヤー2チェーンはウェブブラウザの拡張機能のようなものです。標準システム上で動作し、特定のユーザーが好むニッチ機能を提供します。

レイヤー0ブロックチェーンが必要な理由

レイヤー0ブロックチェーンは、少し新しい設計です。多くの古いブロックチェーンネットワークは、レイヤー0プロトコルを初期フレームワークに構築しました。しかし、これらのプロトコルを分離し、レイヤー0の概念のためにネットワークレイヤー全体を構築するには、いくつかのメリットがあります。

相互運用性

現代のブロックチェーンシステムは、通常、クローズドネットワークとして動作します。通常、各ブロックチェーンネットワークは他のブロックチェーンと通信しないため、チェーン間でデータを迅速かつ簡単に転送する方法はありません。レイヤー0ブロックチェーンの主なメリットの1つは、レイヤー0ブロックチェーン上に構築された後続レイヤーが相互運用可能であることです。ブロックチェーンレイヤー上に構築されたチェーンは、同じ基本構造を共有するため、異なるチェーン間で簡単に通信できます。

レイヤー0のインフラにより、さまざまなチェーンが同じ種類のスマートコントラクトを実行し、データを送受信できます。このブロックチェーンの相互運用性により、開発者はアプリケーションを簡単に設計でき、ブロックチェーン利用者にとっての作業が簡素化されます。

スケーラビリティ

レイヤー0ブロックチェーンが解決できるもう1つの問題は、ブロックチェーンのスケーラビリティの問題です。現在、大手ネットワークの多くは、多数の利用者に対応しようと苦戦しています。複数の人が取引を行っている場合、処理時間が遅く、手数料が上昇する傾向があります。幸いにも、レイヤー0チェーンの相互運用性は、独自のスケーラビリティソリューションにもつながっています。 

スケーラビリティの課題に対処している開発者は、レイヤー0ネットワーク上で並行して実行される同様のチェーンを作成することができます。これにより、同時に取引を処理し、一度に複数の取引を管理できます。レイヤー0システムでシャーディングやその他のスケーリングソリューションを使用する能力は、最終的に取引スループットの向上と手数料の削減につながります。

開発者の柔軟性

レイヤー0ブロックチェーンは、開発の問題に対処するのに役立ちます。ブロックチェーンネットワーク上で実行されるプロジェクトを設計するのは困難であり、多くの開発者は適切なソフトウェア開発ツールを提供するシステムを見つけるのに苦労しています。レイヤー0チェーンでは、ブロックチェーンの開発がより便利になります。ブロックチェーン開発者は役に立つフレームワークを持っていますが、使い勝手の悪いルールセットに拘束されることはありません。代わりに、プロジェクト固有のニーズに対応する独自のブロックチェーンレイヤーを簡単に作成できます。レイヤー0は、創造性が高まるよう、サポート力のある構造を作り出します。

レイヤー0ブロックチェーンのしくみ

レイヤー0のブロックチェーンはそれぞれ少し異なります。異なるスマートコントラクトを採用したり、異なるコンセンサスメカニズムを使用してデータを処理したりする人もいます。これらの違いにもかかわらず、ほとんどのチェーンは依然として同じ基本的なブロックチェーン概念に依存しています。典型的なレイヤー0ブロックチェーンは、これらのメカニズムのブレンドを使用しています。

メインチェーン

レイヤー0ブロックチェーンのメインチェーンは、他のすべてのコンポーネントを接続する主要なシステムです。ネットワーク内の他のブロックチェーンで見つかった情報で定期的に更新される取引のランニング記録を保持しています。ベースレイヤーブロックチェーンは、他のチェーンが機能するために必要な情報を格納するデータレイヤーとしても機能します。

サイドチェーン

レイヤー0エコシステムのサイドチェーンは通常、レイヤー1ブロックチェーンです。独立したブロックチェーンであり、独自のバリデーターノード、スマートコントラクト、ユーザーを備えています。各実装レイヤーはメインレイヤー0の構造に従いますが、独自のアプリケーションを組み込む場合もあります。また、特定のゲームやその他のアプリを処理するサイドチェーンの形でアプリケーションレイヤーを実行するシステムもあります。

クロスチェーン振替プロトコル

クロスチェーン転送プロトコルは、情報をチェーン間でやり取りするブリッジです。サイドチェーンとメインチェーンの両方に安全に接続します。また、トークンとデータの両方を転送できるため、レイヤー0ブロックチェーンのさまざまな部分間であらゆる種類の必要なデジタル資産をやり取りできます。

ハードウェア

レイヤー0は、設計にハードウェアを組み込むことが多いため、ハードウェアインフラレイヤーと呼ばれることもあります。レイヤー0ハードウェアインフラレイヤーには、ハードウェアの取り扱いに関するプロトコルに加えて、サーバー、データセンター、その他の種類のテクノロジーも含まれる場合があります。

レイヤー0ブロックチェーンのメリットとデメリット

すべてのシステムがレイヤー0ブロックチェーン設定を使用しているわけではありません。このブロックチェーンレイヤーは非常に有用ですが、いくつかの潜在的な欠点もあります。開発者は、レイヤー0チェーンを使用するかどうかを決定する際に、これらの長所と短所を考慮する必要があります。

レイヤー0ブロックチェーンのメリット

以下は、レイヤー0ブロックチェーンを選ぶ理由の一部です。

• セキュリティ：レイヤー0チェーンは、最初から強力な一連のセキュリティプロトコルを作成することで、ブロックチェーンシステムが可能な限り安全に動作することを保証します。

• 分散化：レイヤー0ブロックチェーンは、分散型ブロックチェーンの相互運用性を提供します。分散型ネットワークを作成するためのDAOやその他のソリューションによって実行されることが多いためです。

• 互換性：レイヤー0ブロックチェーン上のすべての統合ブロックチェーンプロトコルにより、複数のブロックチェーンネットワークがシームレスに相互にやり取りできます。

• スケーラビリティ：主要なスケーリングソリューションの中には、レイヤー0を使用するものもあります。レイヤー0は、スケーラビリティの課題に対処し、取引スループットを向上させる便利な方法を提供するからです。

レイヤー0ブロックチェーンの問題

一部のブロックチェーン開発者は、レイヤー0ブロックチェーンの概念を省略することを好みます。なぜなら、以下の問題につながる可能性があるためです。

• 複雑性：レイヤー0ブロックチェーンを構築して複数のチェーンとして機能することで、プロジェクトはより複雑になります。一部の開発者は、レイヤー0ブロックチェーンのメインチェーンとサイドチェーンの構築ではなく、単一の統合システムを作成することを好みます。

• 環境問題：レイヤー0が使用するコンセンサスメカニズムは、多くの場合、大量のエネルギーを使用する傾向があります。この種のネットワークレイヤーは、電力消費の非効率化や環境被害といった問題を引き起こす可能性があります。

• 習熟度が低い：レイヤー0ブロックチェーンのアイデアは非常に新しいため、普及に苦戦する可能性があります。新しい概念を学ぶことに抵抗する開発者は、より慣れ親しんだブロックチェーンネットワーク概念を好むかもしれません。

ベストレイヤー0プロジェクト

レイヤー0ブロックチェーンとは何かをよりよく理解するには、いくつかの例を見てみると便利です。ほとんどのレイヤー0はスケーリングソリューションとして販売されていますが、ブロックチェーン開発者や分散型アプリケーション（DApp）の利用者にとって魅力的なものもあります。

現在利用可能なレイヤー0ブロックチェーンの最も一般的なタイプをいくつかご紹介します。

コスモス

Cosmosは、開発者向けのスケーリングソリューションとして自らを売り込むブロックチェーンエコシステムです。取引レートは500ミリ秒と低く、手数料は1取引あたりわずか0.01ドルです。

このレイヤー0ブロックチェーンは、商用アプリケーションの構築を求める人々に特に人気があります。Cosmos SDKの柔軟で詳細なソフトウェア開発キットは、何百もの企業で使用されています。

Cosmosのデザインは、相互運用可能なメタレイヤーを特徴としており、Cosmos Hubに接続し、複数のブロックチェーンゾーンに接続して、ユーザーに異なる機能を提供します。スケーラビリティをさらに高めるため、Cosmosは過剰なコンピューティングパワーを必要とせずにネットワークを保護するPoS（ステーキング証明）コンセンサスメカニズムを提供しています。

ポルカドット

Polkadotは、イーサリアムの共同創設者の1人であるGavin Woodが設計したレイヤー0ブロックチェーンです。Polkadotのブロックチェーンプロトコルは当初、スケーラブルなメッセージングに焦点を当てていましたが、レイヤー0ブロックチェーンには現在、他にも多くの機能が搭載されています。 毎秒1,000件のトランザクション（TPS）を簡単に処理でき、ユーザー主導のネットワークガバナンスシステムを備えています。Polkadotは最も人気のあるレイヤー0の1つであり、暗号資産コミュニティで広く採用されています。

Polkadotネットワークは、リレーチェーンと呼ばれるメインチェーンと、ユーザーが作成した複数のサイドチェーンを備えています。これらのサイドチェーンブロックチェーンレイヤーは、いくつかの異なる接続と購入オプションを提供します。永久的に接続されたパラチェーンがあり、オークションで新しいブロックチェーンプラットフォームを作成したり、「あなたが」に行くときに「ペイ」で利用者に課金するパラスレッドもあります。パラスレッドが使用されていない場合は、Polkadotから切断できます。Polkadotは、「ノミネイティッドステーキング証明（NPoS）」と呼ばれるコンセンサスメカニズムをコンセンサスプロトコルとして使用し、安全でスケーラブルなソリューションを構築しています。

アバランチ

Avalancheは、スケーラブルなスマートコントラクトのためのレイヤー0ブロックチェーンとして自らを売り込みます。このシステムは、開発者がDAppを構築するのを支援することに重点を置いています。高度なツールを使用し、多くの便利な設定オプションを提供します。Avalancheは、開発者が60秒未満でアプリケーションレイヤー上でWeb3デザインを立ち上げることができるほど使いやすいことを誇りに思っています。また、数千のTPSを確認できる非常にスケーラブルなシステムです。

Avalancheは、暗号資産愛好家チームが作成し、分散型ネットワークガバナンスシステムによって管理されるオープンソースプロトコルです。ブロックチェーンシステムは、Slush、Snowflake、Snowball、Avalancheの4つの異なるプロトコルをコンセンサスアルゴリズムとして利用しています。彼らは共同で、ランダム化投票を通じて取引を確認します。このフレームワークには、ブリッジングとデータベースの最適化も含まれており、迅速で便利な情報転送を可能にします。

ヴェノム財団

Venomのレイヤー0ブロックチェーンは、10万TPSという驚異的な取引速度を誇ります。また、平均取引手数料は0.0002ドル以下であるため、手頃な価格のオプションです。このスケーリングソリューションは開発者をサポートし、Venomブロックチェーン上で代替トークンと非代替トークンの両方を作成するオプションを提供します。また、分散型ネットワーク上で従来の金融アプリケーションを実行するのに必要なセキュリティとコンプライアンス機能を備えているため、他のスケーラビリティソリューションとは一線を画しています。

Venom Networkは、効率的なPoSコンセンサスメカニズムにより、ゼロエミッションポリシーを採用しています。ワークチェーンやシャーディングを追加することで、さらに高い取引スループットを実現します。レイヤー0ブロックチェーンは、複数のレイヤー1ワークチェーンを運営しており、ネットワークトラフィックが多い時期に個々のシャードに分割される可能性があります。利用者は、作業したいチェーンを選択できます。追加のコスト削減、セキュリティ機能、相互運用性のメリットを提供するチェーンもあります。

終わりに

レイヤー0ブロックチェーンは、ブロックチェーン技術に新たに加わりました。他のネットワークが稼働するための基盤となるインフラを提供することで、ブロックチェーンのスケーラビリティと相互運用性がさらに向上します。設計にはもう少し時間と労力がかかりますが、この種のブロックチェーンエコシステムは、多数のDAppで大規模なブロックチェーンプラットフォームを実行することをはるかに容易にする可能性があります。

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