ブロックチェーン入門 - レイヤー1、レイヤー2、レイヤー3
ブロックチェーン技術 は、現代における最も新しく、最も著名な発明の一つです。分散型インターネットの実現を目指すWeb3ソリューションが台頭する中、この哲学の中でブロックチェーンと出会うことになります。ブロックチェーンはまだ新しく、不完全な技術です。分散化、スケーラビリティ、セキュリティは、ブロックチェーンネットワークの3大目標です。
ビットコイン（Bitcoin/BTC） は当初、ネットワークの基礎となるアーキテクチャーを使用してユーザーのすべての取引要件を処理するブロックチェーン として作成されました。しかし実際には、基礎となるネットワークが現代のデジタルソリューションにとって低速で非効率的であることがすぐに明らかになりました。
そこで、より効率的なオペレーションをサポートするために、それぞれレイヤー1、2、3と呼ばれる他のレイヤーが追加されました。
レイヤー1
レイヤー1ブロックチェーンは、主要なコンポーネントと機能を備えた基本レイヤーの基盤を指します。例えばビットコインでは、実際の取引台帳、ネットワークノード、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）として知られる認証メカニズムが含まれます。レイヤー1のビットコインは、2009年に開始された実際のBTCネットワークです。
画期的とはいえ、完璧ではありません。ネットワークが成長するにつれ、取引の処理速度は低下し、取引コストは上昇し、規模を拡大することが難しくなりました。それに加え、（PoW）コンセンサスメカニズムはエネルギーを消費することが証明されています。
レイヤー2
レイヤー2は、既存のレイヤー1のインフラの上に構築される技術的ソリューションで、レイヤー1のブロックチェーン が最初に抱える問題に対処するためのものです。このレイヤーを通じて追加される機能は通常、処理速度の高速化と取引コストの低減を目的としています。多くのレイヤー2ソリューションは、最初のチェーンから大量の取引を処理し、完了した取引をバッチモードでレイヤー1に転送することで、技術的な効率性を実現します。この方法は、ブロックチェーンごとに異なります。最も一般的なものは、ステートチャネル、サイドチェーン、ロールアップです。
ステートチャンネル
ステートチャネルは、2人のユーザー間のネットワーク上の孤立したチャネルとみなすことができます。このチャネルの中でユーザー同士はマイクロ取引を行うことができます。その後、取引の最終状態がブロックチェーンに追加されます。メインネットワークが関与する必要がないため、取引がスピードアップします。ステートチャンネルの例としては、ビットコイン（Bitcoin/BTC）のLightingネットワークやイーサリアム （Ethereum/ETH）のRaidenネットワークがあります。
サイドチェーン
サイドチェーンの取引はメインチェーンの外で行われますが、プライベートなステートチャンネルとは異なり、公に記録されます。サイドチェーンは独自の管理者を持ち、独自のセキュリティに責任を持ちます。サイドチェーンは中央集権化されておらず、独自のコンセンサス方法を持ち、メインチェーンから作業負荷の一部を取り除くことで取引のスピードアップに貢献しています。サイドチェーンの例としては、ビットコインのliquidネットワークやイーサリアムのplasmaネットワークがあります。
ロールアップ
ロールアップはチェーンから計算を移動させますが、実際のデータはレイヤー1ブロックチェーンに残します。ロールアップには2つのタイプがあります。OptimisticロールアップとZKロールアップです。Optimisticロールアップは、デフォルトではすべての取引が有効であると仮定し、不正が疑われる場合にのみ計算を行います。ZKロールアップでは計算が行われ、その有効性の証明がその後メインのレイヤー1チェーンに提出されます。ロールアップの例はPolygon です。
レイヤー3
レイヤー3はアプリケーションレイヤーとして知られています。これは、ブロックチェーンの上にアプリケーション（DApps）を構築する可能性など、追加のユーティリティを可能にするレイヤーです。アプリケーションレイヤーはAPI、ユーザーインターフェース、スマートコントラクトで構成されます。イーサリアムズのツール、セキュリティ、プロジェクトを立ち上げるスピードは、イーサリアムズが主要な暗号資産プロジェクト（仮想通貨プロジェクト）となり、DApps開発スペースを支配し続けている理由です。イーサリアムブロックチェーン上のレイヤー3のDAppsの例としては、Yearn FinanceやUniswapがあります。
