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、その有用性について学びましょう。
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、独自の暗号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プロトコルとデータのシンプルなセットであり、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、独自の暗号トークンや複雑な契約を持っていません。その代わり、プロトコルとデータのシンプルなセットであり、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、コンピューターが稼働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があります。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、特定の利用者が好むニッチな機能を提供します。
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、やや新しい設計です。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。ただし、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
最新のブロックチェーンシステムは、通常、閉鎖型ネットワークとして機能します。一般に、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すばやく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、異なるチェーンが互いに簡単に通信できます。
レイヤー0のインフラは、さまざまなチェーンが同じタイプのスマートコントラクトを実行し、データを前後に送ります。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し、ブロックチェーン利用者の作業を簡素化できます。
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うと、処理時間が遅くなり、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稼働す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利用できるため、最終的に取引スループットが向上し、手数料が削減されます。
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稼働す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有益な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、クリエイティビティが高まるよう、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ブロックチェーンは、それぞれ少しずつ異なります。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している人もいます。こうした違いにもかかわらず、ほとんどのチェーンは、同じ基本的なブロックチェーン概念に依拠しています。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を融合したものです。
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実績を維持しています。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こともできます。一部のシステムは、特定のゲームや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しています。
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前後に移動するブリッジです。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の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
レイヤー0ブロックチェーンを選ぶ理由は以下のとおりです。
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ようにします。
分散化：レイヤー0ブロックチェーンは、DAOや分散型ネットワークを構築するための別のソリューションによって実行されることが多いため、分散型ブロックチェーンの相互運用性を提供することができます。
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は、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連携できるようにします。
スケーラビリティ：業界をリードするスケーリングソリューションの一部はレイヤー0を使用しています。レイヤー0は、スケーラビリティの課題に対処し、トランザクション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。その理由は、以下の問題につながる可能性があるためです。
複雑さ：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の構築を好みます。
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。
習熟度の欠如：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、より馴染みのある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いくつかあります。
現在利用可能なレイヤー0ブロックチェーンの人気タイプを以下に示します。
コスモス
Cosmosはブロックチェーンエコシステムであり、開発者向けのスケーリングソリューションとして販売されています。500ミリ秒という低い取引レートと、1回の取引につきわずか0.01ドルの手数料を誇ります。
このレイヤー0ブロックチェーンは、特に商用アプリケーションの構築を求める人々に人気があります。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設計は、Cosmos Hubに接続する相互運用可能なメタレイヤーを特徴とし、その後、ユーザーに異なる機能を提供する複数のブロックチェーンゾーンに接続します。スケーラビリティをさらに向上させるため、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プルーフ・オブ・ステーキング（PoS）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氏によって設計されたレイヤー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元々スケーラブルなメッセージングに重点を置いていましたが、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。ポルカドットは、仮想通貨コミュニティで広く採用されている、最も人気のあるレイヤー0の1つです。
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、新しいブロックチェーンプラットフォームを作成するためにオークションで競売されています。また、あなたが行くときに「ペイ」を請求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、ポルカドットから接続を解除できます。Polkadotは、「ノミネイティッドステーキング証明（NPoS）」という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、安全かつ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
アバランチは、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DApps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設計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しています。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、暗号資産愛好家のチームによって作成され、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。ランダム投票で取引を確定します。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、高速で便利な情報転送が可能です。
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ため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ネットワークは、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ワークチェーンを稼働させ、ネットワークトラフィックの激しい時期に個々のシャードに分割できます。利用者は、希望する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。
おわりに
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った機能です。他のネットワークが稼働する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を強化できます。設計には多少の時間と労力を要しますが、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運用するのをはるかに容易にする可能性があります。
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