レイヤー0ブロックチェーン：ブロックチェーンの最大の問題を解決する欠落したインフラ層

ブロックチェーンエコシステムはますます複雑になってきていますが、ほとんどの議論はレイヤー1とレイヤー2のソリューションに集中しています。これらのシステムがどのように連携して機能するかを理解している人は少なく、ここでレイヤー0が登場します。これらのプロトコルは、全体のブロックチェーンネットワークが構築される基盤を表し、スケーラビリティやクロスチェーン通信に関する業界の最も緊急な課題のいくつかを解決します。

なぜレイヤー0が今日のブロックチェーン環境で重要なのか

レイヤー0の重要性を理解するためには、既存のブロックチェーンシステムにおける問題点を理解することが役立ちます。ビットコインとイーサリアム—典型的なレイヤー1ブロックチェーン—は分散型ネットワークを開拓しましたが、孤立して運営されています。需要が急増するにつれて、これらのモノリシックチェーンは混雑し、取引速度は遅くなり、ガス料金は急騰しました。ポリゴンのようなレイヤー2ソリューションがオフチェーンで取引を処理することでこれらのボトルネックのいくつかに対処するために登場しましたが、これは症状を修正するだけで、根本的な原因には対処していません。

Layer-0プロトコルは根本的に異なるアプローチを取ります。既存のチェーンの上に構築するのではなく、複数のブロックチェーンが共存し、シームレスに相互作用するためのルールセットと通信標準を確立します。Layer-0をオペレーティングシステムと考え、Layer-1ブロックチェーンはその上で動作するアプリケーションです。

三層の理解：改訂されたフレームワーク

レイヤー0にさらに深く入る前に、これらのレイヤーがどのように相互作用するかを明確にしましょう:

レイヤー1ブロックチェーンは、BitcoinやEthereumのように、取引処理、暗号的セキュリティ、コンセンサスメカニズムを担当する独立したネットワークです。彼らはブロックチェーンの世界の作業馬ですが、設計の硬直性や混雑の問題に悩まされています。

レイヤー2ソリューションはレイヤー1チェーンの上にあり、メインチェーンの負荷を軽減するためにオフチェーンでトランザクションを処理します。スループットを向上させますが、基盤となるレイヤー1に依存します。

レイヤー0プロトコルは全体的なアーキテクチャを再定義します。単にもう一つのレベルを追加するのではなく、ブロックチェーンがどのように通信するかを根本的に再構築します。サイドチェーンベースのアーキテクチャを使用して、レイヤー0は次のものを導入します： (1) レイヤー1間のデータ転送のためのメインチェーン、 (2) レイヤー1の同等物として機能するアプリケーション特化型サイドチェーン、そして (3) 標準化されたメッセージパッシングを確立するインターチェインコミュニケーションプロトコル。

Layer-0が実際にどのように機能するか：技術的基盤

レイヤー0を実際に理解するためには、ポルカドットを調べてみてください。そのリレーチェーンはメインチェーンとして機能し、パラチェーンはアプリケーション特化型のレイヤー1サイドチェーンとして機能します。クロスコンセンサスメッセージパッシングプロトコル(XCMP)は、これらのパラチェーンがデータを交換し、活動を調整できるようにします。

このアーキテクチャは、いくつかの機能を解放します:

• クロスチェーンコンポーザビリティ: アプリケーションは複数のブロックチェーンから資産とデータを同時に活用できます
• 専門的な最適化: 開発者は特定のユースケースに合わせたレイヤー1を構築します—GameFiチェーン、DeFiチェーン、プライバシー重視のチェーン—それぞれのドメインに最適化されています。
• 混雑の軽減: トランザクションボリュームは、単一のモノリスを混雑させるのではなく、目的に特化したチェーンに分配されます。
• 強化されたセキュリティ: メインチェーンのセキュリティ保証は、コンセンサスメカニズムを通じて接続されたサイドチェーンにまで及びます。

レイヤー0とレイヤー1：単純な階層ではない

レイヤー0とレイヤー1のブロックチェーンは、分散化、安全性、スケーラビリティに関する基本的な目標を共有していますが、そのアプローチは大きく異なります。

類似点には、中央集権を防ぐ分散型ガバナンス、データの整合性を保護する堅牢な暗号技術、ネットワークが成長するにつれてスループットを継続的に最適化することが含まれます。

重要な違い:

インフラストラクチャ vs. オペレーション: レイヤー0はブロックチェーン間のフレームワークと通信ルールを定義します。レイヤー1は個々のネットワークの実際のトランザクション処理とコンセンサスを担当します。これらは補完的であり、レイヤー0の相互運用性アーキテクチャは、レイヤー1が孤立したサイロではなく相互接続されたシステムとして機能することを可能にします。

スケーラビリティメカニズム: レイヤー1のブロックチェーンは、そのモノリシックアーキテクチャがシングルポイントの混雑を生むため、スループットに苦しんでいます。レイヤー0はインターロペラビリティを通じてこれを解決します。トランザクションは1つのチェーンにボトルネックするのではなく、複数のチェーンを横断してルーティングされます。レイヤー0上で5つの専門化されたレイヤー1を運営するネットワークは、理論的には単一のレイヤー1の5倍のスループットを達成できます。シャーディングやその他の妥協アプローチに依存することなく。

デザインの柔軟性: レイヤー1ブロックチェーンは、コンセンサスメカニズム、データ構造、仮想マシンなどの設計選択を早期に固定し、主要な変更をほぼ不可能にします。レイヤー0プロトコルはモジュール性を採用しており、接続された各レイヤー1がコミュニティのニーズに応じてそのアーキテクチャをカスタマイズできるようにしています。

最先端のレイヤー0プロトコルとそのアプローチ

アバランチとAVAX: 3つのメインチェーン(P-chain、X-chain、C-chain)を運営しており、それぞれ異なる機能を処理します。このマルチチェーンアプローチは、取引速度、低料金、安全性を優先し、アバランチをGameFiプロジェクトや高性能アプリケーションのための主要なプラットフォームとして位置付けています。アバランチワープメッセージングシステムは、クロスチェーン通信を可能にします。

CosmosとATOM: 「ブロックチェーンのインターネット」としてブランド化されているCosmosは、Cosmos SDKを通じて開発者の柔軟性を優先しています。Cosmos Hubは中央のメインチェーンとして機能しますが、このエコシステムは多様なレイヤー1を接続するためにインターブロックチェーンコミュニケーション(IBC)を使用しています。このモジュラリティは、BNBチェーンやCronosのようなエコシステムを生み出しました。

Polkadot と DOT: リレーチェーンの指名証明書（Nominated Proof-of-Stake）コンセンサスを通じてセキュリティの継承を強調します。パラチェーンはこのメインチェーンに接続し、特化性を維持しながらセキュリティ保証を受けます。XCMP は複雑なマルチチェーンアプリケーションのためのクロスチェーンメッセージングを促進します。

レイヤー0がパラダイムシフトを表す理由

成熟したレイヤー0プロトコルの登場は、ブロックチェーンアーキテクチャの根本的な再考を示しています。レイヤー1の制限をレイヤー2のバンドエイドで無限に修正するのではなく、レイヤー0はブロックチェーンの未来がマルチチェーンであることを認めています。

相互運用性とスケーラビリティを基盤レベルで解決することにより、レイヤー0は特定のアプリケーションやコミュニティに最適化された専門的なレイヤー1ブロックチェーンが共存するエコシステムを可能にします。このモジュール性は迅速な革新を促進し、開発者はインフラストラクチャを再構築することなく、新しいコンセンサスメカニズム、仮想マシン、およびガバナンスモデルを試すことができます。

その結果、よりレジリエントで柔軟性があり、スケーラブルなブロックチェーンエコシステムが生まれます。価値とネットワーク効果を単一のレイヤー1に集中させるのではなく、レイヤー0アーキテクチャは相互接続されたチェーン全体に価値を分散させます。この競争は継続的な改善を促進し、基盤となるレイヤー0インフラストラクチャがこれらのチェーンの相互運用性とセキュリティを確保します。

レイヤー0ソリューションの広範な採用は、ブロックチェーンが孤立したネットワークの集合体から統合されたマルチチェーンインターネットへと成熟していることを示唆しています。