レイヤー０とは？

レイヤー０（レイヤーゼロ または Layer0）プロトコルは、基本的にレイヤー１ブロックチェーンを構築するための基盤です。ブロックチェーンネットワークやアプリケーションの基礎として、レイヤー０ プロトコルは、業界が直面する課題、例えば、スケーラビリティや相互運用性の問題を解決するための多くの解決策の1つです。

解説

ブロックチェーンエコシステムを構成する要素は何でしょうか？そのようなエコシステムの異なる部分をカテゴリー分けする方法の1つは、それらをインターネットプロトコルのようにレイヤー別に分類することです。

ブロックチェーンエコシステムは、以下のレイヤーに従って分類することができます：

レイヤー０：複数のレイヤー１ブロックチェーンを構築するための基盤となる基盤インフラストラクチャ。

レイヤー１：開発者が分散型アプリケーション（DApps）などのアプリケーションを構築するために使用する基本ブロックチェーン。

レイヤー２：レイヤー１ブロックチェーンからのアクティビティを処理し、トランザクションの負荷を軽減するスケーリングソリューション。

レイヤー３：ゲーム、ウォレット、および他のDAppsなどのブロックチェーンベースのアプリケーションレイヤー。

しかし、すべてのブロックチェーンエコシステムがこれらのカテゴリーに分類されるわけではありません。一部のエコシステムは特定のレイヤーが欠けている場合があり、他のエコシステムはコンテキストに応じて異なるレイヤーに分類されることがあります。

レイヤー０ プロトコルは、Ethereumネットワークなどのモノリシックなアーキテクチャを持つレイヤー１ネットワークが直面する課題を解決するのに役立ちます。より柔軟な基盤インフラストラクチャを構築し、開発者が自身の特定目的のブロックチェーンを立ち上げることができるようにすることで、レイヤー０ はスケーラビリティや相互運用性などの問題に効果的に対処することを目指しています。

レイヤー０ が解決できる課題

相互運用性

相互運用性とは、ブロックチェーンネットワーク同士が通信できる能力を指します。この性質により、ブロックチェーンを活用した製品やサービスのより緊密に絡み合ったネットワークが形成され、それによってユーザーエクスペリエンスが向上します。

同じレイヤー０（レイヤーゼロ または Layer0）プロトコル上に構築されたブロックチェーンネットワークは、専用のブリッジを必要とせずにデフォルトで互いにやり取りすることができます。異なるクロスチェーン転送プロトコルのバージョンを使用することで、レイヤー０（レイヤーゼロ または Layer0）はエコシステム内のブロックチェーンが互いの機能やユースケースを活用できるようにします。その結果、トランザクションのスピードが向上し、より効率的になります。

拡張性

Ethereumのようなモノリシックなブロックチェーンは、トランザクションの実行、コンセンサス、およびデータの可用性など、すべての重要な機能を単一のレイヤー１プロトコルが提供しているため、しばしば混雑しています。これにより、レイヤー０ はこれらの重要な機能を異なるブロックチェーンに委任することで、スケーリングのボトルネックを軽減できます。

この設計により、同じレイヤー０ インフラストラクチャ上に構築されたブロックチェーンネットワークが、それぞれ特定のタスクを最適化できるようになり、拡張性が向上します。例えば、実行チェーンは秒間の高いトランザクション数を処理するために最適化されることがあります。

開発者の柔軟性

レイヤー０（レイヤーゼロ または Layer0）プロトコルは、開発者が自分たちの上にアプリケーションを構築することを奨励するために、使いやすいソフトウェア開発キット（SDK）やシームレスなインターフェースを提供することがよくあります。

レイヤー０ プロトコルは、開発者が独自のブロックチェーンをカスタマイズする柔軟性を提供し、彼らが独自のトークン発行モデルを定義し、彼らのブロックチェーン上に構築されるDAppsのタイプを制御することができるようにします。

レイヤー０の主な特徴

レイヤー０は、ブロックチェーン技術を非常に強力で変革的にするセキュリティ、スケーラビリティ、相互運用性の基盤となる層を提供します。レイヤー０の主な特徴には以下があります：

スケーラビリティと相互運用性

BitcoinやEthereumなどの初期のブロックチェーンプラットフォームが直面する主要な課題の一つは、スケーラビリティです。取引量が増加するにつれて、これらのネットワークは負荷を処理するのに苦労し、混雑と高い手数料が発生します。レイヤー０は、新しいスケーラビリティの解決策を導入することで、この問題に対処しようとしています。例えば、ネットワークをより小さな、より管理しやすい部分に分割するシャーディングという手法により、トランザクションの並行処理が可能となり、スループットが大幅に向上します。

さらに、レイヤー０は、異なるブロックチェーンネットワーク間での相互運用性を向上させます。従来、ブロックチェーンは孤立しており、シームレスに通信やデータ共有する能力が制限されていました。レイヤー０プロトコルは、クロスチェーンブリッジや相互運用性フレームワークなどを介して、異なるブロックチェーンプラットフォーム間で情報や資産を交換することを容易にします。この相互運用性により、クロスチェーンアプリケーション、分散型金融（DeFi）、サプライチェーン管理などの可能性が開かれ、世界規模での協力とイノベーションが促進されます。

セキュリティとコンセンサスメカニズム

レイヤー０は、ブロックチェーンネットワークのセキュリティと信頼性を確保する上で極めて重要な役割を果たします。レイヤー０プロトコルは、堅牢なコンセンサスメカニズムを設計することで、参加者が中央機関に頼らずに取引や相互作用を行える信頼性のある環境を構築します。証明の仕組み（PoS）や委任された証明の仕組み（DPoS）などのコンセンサスメカニズムは、ネットワーク参加者の経済的インセンティブを活用して、ブロックチェーンを保護し、悪意のある活動を防止します。

レイヤー０には、データと取引を保護するための高度な暗号技術も含まれています。暗号化、デジタル署名、ゼロ知識証明などの手法が、レイヤー０ブロックチェーン内のユーザーのプライバシーと機密性を守るために利用されます。これらのセキュリティ対策は、ネットワークの基盤を強化し、ユーザーに信頼感を与え、分散型システムの広範な普及を促進します。

レイヤー０ プロトコルはどのように動作するのでしょうか？

レイヤー０（レイヤーゼロ または Layer0）プロトコルは異なる方法で運用されます。それぞれの設計や特徴、焦点が異なります。

しかし一般的に、レイヤー０ プロトコルは、様々なレイヤー１チェーンからのトランザクションデータをバックアップする主要なブロックチェーンとして機能します。レイヤー０ プロトコル上に構築されたレイヤー１チェーンのクラスターが存在する一方で、異なるブロックチェーン間でトークンやデータを転送することを可能にするクロスチェーン転送プロトコルも存在します。

これらの三つのコンポーネントの構造や関係は、あるレイヤー０ プロトコルから別のものに大きく異なることがあります。

以下、いくつかの例を見ていきましょう：

Polkadot

Ethereumの共同創設者であるギャビン・ウッドは、開発者が独自のブロックチェーンを構築できるようにするためにポルカドットを設計しました。このプロトコルは、ポルカドット・リレーチェーンと呼ばれるメインチェーンを使用し、ポルカドット上に構築された各独立したブロックチェーンは、パラレルチェーンまたはパラチェーンとして知られています。

リレーチェーンは、効率的なデータ通信を可能にするためのパラチェーン間の橋渡しとして機能します。トランザクション処理をより効率的に行うために、シャーディングと呼ばれる、ブロックチェーンや他の種類のデータベースを分割する方法を使用しています。

ポルカドットは、ネットワークのセキュリティとコンセンサスを確保するために、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）の検証を使用しています。ポルカドット上でプロジェクトを構築したい場合、スロット入手のためのオークションに参加します。ポルカドットの最初のパラチェーンプロジェクトは、2021年12月のオークションで承認されました。

Avalancheは、2020年にAva LabsによってDeFiプロトコルに焦点を当てて立ち上げられました。Avalancheは、Contract Chain（Cチェーン）、Exchange Chain（Xチェーン）、Platform Chain（Pチェーン）の三つのコアチェーンからなるトライブロックチェーンインフラストラクチャを使用しています。

これらの三つのチェーンは、エコシステム内の主要な機能を処理するように特別に構成されており、セキュリティを強化しながら低レイテンシと高スループットを目指しています。X-Chainは資産の作成や取引に使用され、C-Chainはスマートコントラクトの作成に使用され、P-Chainはバリデータとサブネットの調整に使用されます。Avalancheの柔軟な構造は、高速かつ低コストなクロスチェーンスワップも可能にしています。

Cosmos

Cosmosは、2014年にEthan BuchmanとJae Kwonによって創設され、PoSブロックチェーンメインネットであるCosmos Hubと、ゾーンと呼ばれるカスタマイズされたブロックチェーンから構成されるネットワークです。Cosmos Hubは、接続されたゾーン間で資産やデータを転送し、共有のセキュリティレイヤーを提供します。

各ゾーンは高度にカスタマイズ可能であり、開発者は独自の暗号通貨を設計し、カスタムブロック検証設定やその他の機能を備えることができます。これらのゾーンにホストされるすべてのCosmosアプリやサービスは、Inter-Blockchain Communication（IBC）プロトコルを介して相互作用します。これにより、資産やデータを独立したブロックチェーン間で自由に交換することができます。

まとめ

レイヤー０（レイヤーゼロ または Layer0）のブロックチェーンは、設計によって異なりますが、業界の課題の一部、例えば相互運用性や拡張性などに対処できる可能性があります。ただし、レイヤー０ のブロックチェーンがどれだけの成功を収めるかはまだ見通せません。同様の目標を達成しようとする競合する解決策がたくさん存在しています。

レイヤー０ のブロックチェーンが業界の課題解決においてどれほど重要な役割を果たすかは、これらのプロトコルに開発者を引き付ける能力や、それらにホストされるアプリケーションがユーザーに実際の価値を提供するかどうかにかかっています。