Blockchain 101: レイヤー1、レイヤー2レイヤー3、LayerZeroとレイヤー0

Web3の世界はバズワードや専門用語で溢れています。レイヤー1やレイヤー2は聞いたことがあると思いますが、レイヤー3、レイヤーゼロ、レイヤー0はどうでしょうか？今日は、これらの用語が何を意味するのか、具体的に説明します。

layer1

一般認識上のパブリックブロックチェーン
代表的のはEthereum、Solana、Aptos、など
L1ブロックチェーンは三つの主要レイヤーで構成されます

1. Application Layer: トランザクションが実行するレイヤー

2. Network・Consensus Layer:どのような取引が有効であり、どのような順序で並べるべきかについてコンセンサスを得るレイヤーです

3. Protocol Layer: 認証かつ実行されたトランザクション記録が保存されるレイヤー

Layer2

L1のためのRollup拡張ソルフェージュ。Application Layerを独立のRollupに分離することのによってL1の性能の強化することができる。
Layer1のEthereumは拡張性が弱いため、大勢の人が同時にネットワークを使うと渋滞が起こり、待ち時間が伸びるしガス代も高騰する。Laye２は、Ethereum上で请求されたトランザクションをまとめてRollupに送って、計算・実行してから、結果だけをEthereumのL1に送り戻して、トランザクションの記録を残す。
例えば AliceとBobはそれぞれ10ETHを持っている AliceはBobに5ETHを送る
このトランザクションでは、以下のような計算が行われます。
10 - 5 = 5
10 + 5 = 15
”10 - 5＝？” のような単純な計算が間違うことはほとんどないにもかかわらず、イーサリアムのようなL1ブロックチェーンでは、これらの計算式をいちいち計算・検証しなければならないので
結局多くのコンピュテーション資源を費やし、ネットワークの混雑を引き起こすことになります。
L2Rollupは、このような単純な算式をオフチェーンで計算・検証し、そのトランザクションの最終結果のみ（AliceとBobの場合、５と１５）をL1に送り返すことによって、L1の基本構造を改造せず、チェーン全体のパフォーマンスを大幅に上昇できる。

Layer3

最初にStarkWareに提唱された概念、拡張ソルフェージュであるL2の上で、更なる拡張ソルフェージュを掛ける。Layer2上のLayer2＝Layer3。
Layer2は汎用型拡張ソルフェージュに例えるとしたら、Layer3は特化型拡張ソリューション。すでに性能が強化されたLayer2で、特定の機能、例えば、プライバシー、ハイパースケーラビリティを更なる強化させるソリューション
今後、L3の上に更なる拡張ソリューションを掛け、L４も実できる未来もStarkWareチームは予想しています。

LayerZero

LayerZero Labsが開発した、クロスチェーン通信技術を通して、異なるブロックチェーンエコシステムをBridge経由せず、インターオペラビリティを持たせるためを目的にするインフラプロトコルです。

2021年以降、LayerZero Labsは業界のトップクラスの投資機構から資金提供を受けつつそのエコシステムを成長させています。layerZeroが搭載する最も有名なプロトコルの1つがStargate Financeである。Stargate Financeは、従来のブリッジのハッキングリスクとトラスト問題を取り除いた革新的なクロスチェーンブリッジソリューションです。

Layer0:

モジュール型ブロックチェーン

前も紹介しましたが、典型的なL1ブロックチェーンは大きく3つの層で構成されています：Application layers, Network layers, and Consensus layers.
モジュール型ブロックチェーンは、3つの層を1つのブロックチェーン・アーキテクチャに詰め込むのではなく、それぞれの層を独立したサイドチェーンに分離します。このような設計により、個々のサイドチェーンを各機能に特化することができ、ブロックチェーンのスケーラビリティ、セキュリティ、カスタマイザービィーティーを向上させることができます。

（有名なモジュール型ブロックチェーンはCelestia、Cosmosなど）

Summary

Layer1：一般認識上のパブリックブロックチェーン: Ethereum、Solana、Aptos
Layer2：EthereumみたいなL1のためのRollup拡張ソルフェージュ
Layer3：Rollup拡張ソルフェージュ上のRollup拡張ソルフェージュ
LayerZero： LayerZeroLabsが開発したトラストレスクロスチェーンインターオペラビリティプロトコル
Layer0：モジュール型ブロックチェーン、ブロックチェーンの三つの主要機能を独立のサイドチェーンに移すことによって性能とコンポサビリティーの上昇が特徴。

Reference

https://celestia.org/learn/values-of-modular-blockchains/modular-blockchains-are-user-first

https://www.blockchain101.org/cryptocurrency-course/cosmos/lessons/hub-and-zones-architecture/

https://www.horizen.io/blockchain-academy/technology/advanced/modular-vs-monolithic-blockchains/

https://www.alchemy.com/overviews/optimistic-rollups

https://cointelegraph.com/blockchain-for-beginners/a-beginners-guide-to-understanding-the-layers-of-blockchain-technology