イーサリアムは、この分野で最も頻繁に使用されているネットワークの1つですが、高い取引手数料と確認時間に悩まされています。 これにより、金融のためのネットワークになるという完全なビジョンが妨げられます。 そのビジョンを促進するために、スケーリング ソリューションを備えたいくつかのプロジェクトが登場し、その中で最も人気のあるものの 1 つがロールアップ ベースのソリューションです。

その1つがオプティミスティック・イーサリアム、またはオプティミズムと呼ばれるものです。 これは、 ガス料金 を大幅に削減し、取引時間を短縮するロールアップスケーリングソリューションです。

この記事では、楽観主義、それがどのように機能するか、そしてそれが解決することを約束する問題を見ていきます。 また、競合するソリューションと比較します。

イーサリアムのレイヤー2ソリューションとは?

レイヤー2(L2)とは、 セキュリティ と分散化の同じ原則を維持しながら、イーサリアムメインネット(レイヤー1)からのトランザクションを処理することでアプリケーションを拡張するために使用されるソリューションを指します。

イーサリアムネットワークを使用するユーザーの数が絶えず増加しているため、特定の制限が作成されています。 ここで、イーサリアムのL2ソリューションが違いを生む必要があります。

レイヤー2ソリューションは、スループット(トランザクション速度)を向上させ、さらにガス料金を削減します。 イーサリアムレイヤー2ソリューションの例としては、Immutable X、 Arbitrum、Polygon、Optimismなどがあります。

ネットワークパフォーマンスの問題では、イーサリアムのレイヤー2スケーリングソリューションが不可欠です。 イーサリアムをスケーリングするための多くのオプションは、テスト段階にあります。 これらは、目的のスケーラビリティを実現するためにさまざまな方法を使用します。 イーサリアムには、これに対処するための2つの選択肢があるようです:レイヤー2とシャーディングです。 これらのソリューションは、取引決済の遅延、高い取引手数料、およびスケーラビリティの問題に対処します。

レイヤー 2 ソリューションの仕組み

レイヤー2ソリューションは、現在イーサリアムネットワーク上で行われているトランザクションを改善することを目的としています。 イーサリアムは確かに、同じ問題に対する選択肢としてシャーディングを検討しています。 これには、イーサリアムネットワークを「シャード」と呼ばれる複数のネットワークに分割することが含まれます。 ただし、これが現実に実装されるのはしばらく先です。

レイヤー2とは、レイヤー1またはメインのイーサリアムネットワーク上で動作する独立したネットワークを指します。 スマートコントラクトは、レイヤー2ソリューションをイーサリアムネットワーク上に保持します。 メインネットワークとの相互作用では、基本プロトコルを変更する必要はありません。 イーサリアムのレイヤー2スケーリングソリューションは、さまざまな機能を提供します。 これらには、オフチェーン計算や支払いのスケーラビリティが含まれます。

楽観主義とは?

楽観主義は、イーサリアムのすべてのDappsをサポートすることができます。 これは、必要な計算をオフチェーンで実行することで実現し、速度を向上させ、コストを削減します。 ただし、取引情報はイーサリアムブロックチェーンに記録されます。

Optimismを使用する取引所は、取引速度の驚異的な向上を記録しています。 また、手数料が100倍以上削減されたことも指摘されています。 これらのメリットは、イーサリアム自身の資産を犠牲にしたものではありません。 分散型で安全なソリューションであることに変わりはありません。 この点で、これはネットワークのスケーラビリティを作成するための優れた試みです。

オプティミスティック ロールアップでは、数式は実行されません。 代わりに、イーサリアムメインネットに情報を送信することで取引を確認します。

JSON-RPCネットワークの仕様は、イーサリアムブロックチェーンと同じように表示されます。 さまざまな企業が、イーサリアムネットワーク上で効率的に構築するための迅速なソリューションとして、APIと開発者ツールを利用できるようにしています。

変動費は、Optimismの能力制限を制御することに注意してください。 イーサリアムで使用されているこのメカニズムは、EIP-1559に似ています。 手数料は、時間あたりのトランザクションが制限を下回るまで増加します。

ガス価格と取引に使用されるガスは、手数料に影響を与える可能性があります。Optimism でのガス計算は、実行コストと L1 にトランザクション データ (呼び出しデータとも呼ばれます) を保存するコストを考慮する必要があるため、より複雑です。

楽観主義はどのように機能しますか?

Optimismの究極の目標は、普及しているイーサリアムネットワークでの取引をより持続可能なものにすることです。 しかし、ETHの需要は、コスト削減と高速化によっても増加します。 ネットワークのすでに繁栄しているエコシステム(マネーマーケット、ユーザーフレンドリーなウォレット、取引所、イールドアグリゲーターなどを含む)は、さらなる成長を促進するはずです。

また、これを可能にする技術的な側面についても簡単に見てみましょう。

Optimismで使用されるシーケンサーは、オフチェーンで計算を実行します。 その後、圧縮されたトランザクションデータをイーサリアム上のスマートコントラクトに定期的に公開します。 計算はリソースを大量に消費するため、イーサリアムから移動することでスケーリングできます。

シーケンサーがトランザクション情報を公開するたびに、トランザクションデータが本物かどうかを判断するために、誰でも計算を実行できるウィンドウがあります。 つまり、検証者は情報をチェックします。 その後、スマート・コントラクトは情報を検証します。 検証者は、努力の報酬として保証金の一部を受け取り、残りは燃やされます。 そして、新しいシーケンサーがオンチェーンで登録したデータをチェックします。

最終的に、このシステムはシーケンサーと検証者にインセンティブを提供します。 これにより、Optimism の関係者もシーケンサー データの検証に参加したくなります。 ただし、7日間のロックアップ期間があることを指摘する価値があります。 これが経過すると、ユーザーはイーサリアムネットワークに資金を引き出すことができます。

一言で言えば、Optimismは、オンチェーンとオフチェーンの両方の計算機能を使用して、レイヤー2スケーリングソリューションを実行できます。 さまざまなイーサリアムアプリケーションもOptimismで実行できます。 ユーザーは、イーサリアムエコシステムの成長と繁栄を促進する、より迅速で安価な取引を残すことができます。

ロールアップとは

ロールアップは、レイヤ 2 スケーリング テクノロジーです。 ロールアップは、コントラクト状態ハッシュを、calldata としてログに記録されるトランザクション呼び出しと引数とともにオンチェーンに格納します。 実際のトランザクション計算はオフチェーンで行われます。 これが、提案されたスケーリングソリューションの鍵です。

ロールアップはイーサリアムブロックチェーン上でトランザクション操作を実行しますが、それでもトランザクションデータをレイヤー1にポストします。 トランザクション情報はイーサリアムブロックチェーンに登録されるため、ロールアップはレイヤー1で利用できるのと同じセキュリティ対策の恩恵を受けます。

高いパフォーマンスは、オフチェーントランザクションを1つのオンチェーン状態遷移にバッチ処理することで実現されます。 ロールアップのセキュリティは、状態遷移の正確性を検証するオンチェーンコントラクトの機能によって保証されます。 オプティミスティック ロールアップは、最も一般的なロールアップ アプローチです。 ZK-Rollupも一般的なソリューションです。

L1とL2の間で決定論的なスマートコントラクトの実行を確実にするために、OptimismはOVM(Optimistic virtual machine)を使用して不一致を解決します。 これは、レイヤー 2 で使用できる EVM 互換の実行環境です。これにより、実行マネージャーと呼ばれるスマートコントラクトが作成されます。 これは、OVMコントラクトの仮想コンテナとして機能します。 これは、L1 と L2 の間の機能を一貫性のあるものにする機能を提供します。

既存のロールアップ

オプティミスティック ロールアップを使用すると、誰でもロールアップ ブロックの情報を検証できます。 その後、異議申し立てを発行して、オンチェーンコントラクトにコールデータを実行し、ロールアップブロックの有効性を調査するように通知することができます。

オプティミスティック ロールアップにはいくつかの利点があります。 高いスループットを提供し、コストを削減し、セキュリティ要件を維持します。 さらに、さまざまなイーサリアムアプリケーションが正常に機能することを可能にします。

ゼロ知識ロールアップは、オプティミスティックの代替手段です。 ブロック検証にはZK-SNARKSを使用しています。 オンチェーンの紛争は利用しません。 ただし、システムはより高価です。 これは、今のところ実用的ではない解決策になります。

簡単に言えば、ロールアップはレイヤー1の外側にあるイーサリアムのトランザクションを処理します。 ただし、コンセンサスに達すると、データはレイヤー 1 に登録されます。ロールアップは、イーサリアムネットワークのセキュリティ上の利点の恩恵を受けます。 これらは、イーサリアムネットワークの短期的および長期的なスケーラビリティを確保するのに役立ちます。

オプティミズム機能

Optimismレイヤー2ソリューションは、イーサリアムネットワークの負担を軽減することを目的としています。 暗号採用者を興奮させるには、主に2つの機能があります。 楽観主義は、ほぼ瞬時の取引を可能にします。 イーサリアムブロックチェーン上の取引は、約10倍安価です。 毎日の取引量を考えると、これらは印象的な機能です。

イーサリアムブロックチェーンは、分散型プロジェクトを簡単かつ柔軟に開発することができます。 イーサリアム上に構築されるアプリケーションの数は急速に増加しています。 しかし、イーサリアムの成功がネットワークに問題を引き起こしていることは周知の事実です。 取引量が膨大になると、確認に必要な時間とコストが増加します。

ネットワークは、平均して毎秒10〜15件のトランザクションしか処理できません。 この成長により、確認速度が速くなり、手数料が高くなっています。 楽観主義は、これら2つの問題の負担を軽減します。 人気の仮想通貨取引所であるUniswapに関しては、取引手数料が10〜100倍に削減されます。 同様のテストでは、Synthetix Exchangeで最大143倍の手数料が削減されることが示されています。

オプティミズム ロールアップによって提供されるインセンティブは、トランザクションのセキュリティを維持するのに役立ちます。 ネットワーク内の各 ノード は、新しいブロックを提案するためにステークを出す必要があります。 また、各ノードには、トランザクションの有効性に異議を唱える権限があります。 スマートコントラクトは、イーサリアムのレイヤー1で結果をチェックします。 ノードは、紛争の結果に基づいて報酬を得るか、賭け金を失います。

言い換えれば、Optimismは、トランザクションの計算がレイヤー1で行われないスケーリングソリューションを提案しています。 それでも、オンチェーンの確認により、イーサリアムの本質的な機能が維持されることが保証されます。

Optimismの使い方

Optimismネットワークは、その設計に従って直感的に使用できます。 機能自体は、フレンドリーなユーザーインターフェイスを備えた ウォレット を備えています。 ユーザーはこれを使用してイーサリアムやその他のコインを転送できます。 通貨が転送されると、レイヤー2で行われるトランザクションの一部として使用できます。

ここでは、Optimismを使用するための簡単な手順を紹介します。

最初に覚えておくべきことは、楽観主義が解決する問題です。 特に、イーサリアムブロックチェーン上で動作する クリプトキティのようなゲームが世界的に有名になった全盛期には、取引手数料が非常に高かったのです。 さらに、取引が確定するまでに時間がかかります。

まず、 Optimism の Web サイトにアクセスします。

次に、ウォレットプロバイダーの許可リストからウォレットを接続します。 この例では、 MetaMaskを選択します。 これは、イーサリアム取引で最も一般的に使用されるウォレットです。

その後、入金することができます。 受信すると、ネットワークはデジタル資産をオプティミスティックイーサリアムに預け始めます。

操作を行う際には、ガス代を含む取引の確認が必要になります。

これで完了です。 このプロセスには数分以上かかることはありません。

素晴らしいニュースは、メインネットと同じようにイーサリアムプロトコルと対話できるようになったことです。 何よりも、お金を節約でき、イーサリアムネットワークで利用できるのと同じセキュリティ機能の恩恵を受けることができます。

なお、Optimismを使用してイーサリアムネットワークに出金することもできます。

これを行うとき、ウォレットでネットワークの変更を確認します。 出金手続きは、Optimismまたは Hop Exchangeのいずれかで行われます。

楽観主義とアービトラム:詳細な比較

楽観主義は、既存のロールアップソリューションだけではありません。 同様のソリューションを提供する他の2つのネットワークは、Arbitrumと Polygonです。 機能性と人気の点で、 Arbitrum はOptimismに最も近い代替手段です。 両者の最大の違いと類似点を見てみましょう。

Arbitrumは、イーサリアムのスマートコントラクトの機能を強化するレイヤー2ソリューションです。 スマートコントラクトの速度とスケーラビリティを向上させると同時に、プライバシー機能を追加することに重点を置いています。

Arbitrumを使用すると、開発者はイーサリアムのレイヤー1セキュリティを享受しながら、EVMコントラクトを変更せずにイーサリアムトランザクションをセカンダリレイヤーで実行できます。 これらの点で、Optimismと非常によく似た機能を提供します。

Optimism と Arbitrum の主な違いは、前者が 1 ラウンドの不正証明を使用するのに対し、Arbitrum は複数ラウンドの不正証明を使用することです。 Optimismのシングルラウンド不正防止(FP)は、すべてのL2トランザクションの実行をL1に依存しています。 これにより、FPの検証が迅速に行われます。

Aribitrum と Optimism の技術的な違い

Optimismと同様に、Arbitrumもトランザクションロールアップを使用して、イーサリアムメインチェーンに送信されたトランザクションのバッチを保存します。 サイドチェーンは、イーサリアムを活用して正しい結果を保証しながら、これらのトランザクションを低コストで実行するために使用できます。 これにより、イーサリアムはストレージと計算の負担を軽減することができます。 また、レイヤー2 DAppsも有効になります。

ArbitrumはArbitrum Virtual Machine(AVM)を使用し、OptimismはEthereum Virtual Machine(EVM)を使用します。 これは、スマートコントラクトの実行に使用される各イーサリアムノードのネットワークコンセンサスルールを含む仮想サンドボックスです。 言い換えれば、Optimismはイーサリアムネットワークとのより大きな接続を必要とします。

一言で言えば、現在、イーサリアムネットワークのすべての問題に対処するスケーラブルなソリューションはありません。 Arbitrumは、主にイーサリアムのスマートコントラクトの機能を改善することを目指しています。 楽観主義も同じことを行いますが、取引コストの削減に重点が置かれています。

PolygonはOptimismの代替ですか?

イーサリアムのスケーラブルなソリューションについて話すとき、Polygon暗号ネットワークも議論する価値があります。

Polygon は、レイヤー 2 スケーリング ソリューションでもあります。 開発者がスケーラブルで分散型の金融アプリケーションを構築するためのツールを提供します。 これらのDappsは、セキュリティ、パフォーマンス、ユーザーエクスペリエンス(UX)を優先することができます。

Polygonは、イーサリアムと他のブロックチェーンの長所を組み合わせたマルチチェーンプラットフォームです。 Polygonは、高いガス料金や遅い取引速度など、イーサリアムブロックチェーンに関連するいくつかの問題に対処しています。 これは、セキュリティを損なうことなく行われます。 このマルチチェーンシステムは、Cosmos、Polkadot、 Avalancheなどの他のシステムと同じように機能します。

ポリゴンとイーサリアムの機能と原理は似ています。 高レベルのセキュリティの恩恵を受けます。 また、使用するコードの多くがオープンソースであるため、コミュニティ参加者とのコラボレーションも奨励されています。

楽観主義はイーサリアムネットワークの未来ですか?

現在、オプティミズムネットワークの重要性に異議を唱えることは不可能です。 そのサービスにより、非常に人気のあるイーサリアムネットワークをスケーラブルにすることができます。 これは、トランザクションを手頃な価格でタイムリーに処理できることを意味します。

過去にイーサリアムブロックチェーンを使用した人は、トランザクションを実行する際に直面する課題を知っています。 ロールアップソリューションは、コストと時間の負担を軽減するのに役立ちました。

さらに、Optimismは、コミュニティメンバーによるコラボレーションと改善を可能にします。 分散型アプリケーションはOptimism上で実行でき、イーサリアムネットワークと同じ機能の恩恵を受けることができます。

このネットワークの一貫した発展とETHの採用の増加により、Optimismは将来の注目すべき暗号プロジェクトの1つになる可能性が高いです。

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