レイヤーとは？

仮想通貨のレイヤー1とレイヤー2の技術構造を視覚化したイメージ。中央には複数の階層で構成されたデジタルブロックとイーサリアムのロゴが描かれ、「仮想通貨のレイヤー構造とは？」というタイトルが表示されている。 仮想通貨基礎知識
2025.03.09

仮想通貨のレイヤー構造とは？

仮想通貨やブロックチェーン技術は、効率的な取引処理やスケーラビリティ向上のために、複数の「レイヤー（層）」に分けて設計されています。各レイヤーは異なる役割を持ち、相互に連携することでブロックチェーンの機能を強化しています。

なぜ「レイヤー」という言葉が使われるのか？

ブロックチェーン技術において「レイヤー」という言葉が使われるのは、以下のような理由によります。

  1. 階層構造による整理
    • ブロックチェーンは単一のシステムではなく、異なる機能を持つ複数の要素が組み合わさっています。
    • 例えば、レイヤー1は基盤となるブロックチェーン、レイヤー2はその上に乗るスケーリング技術、レイヤー3はユーザー向けのアプリケーション層というように、役割ごとに整理できます。
  2. IT・ネットワーク分野での伝統的な概念
    • コンピュータネットワークには「OSI参照モデル」という7つのレイヤーに分かれた構造があり、それぞれの層が特定の機能を担っています。
    • ブロックチェーンのレイヤー構造もこれに似た考え方で整理されており、異なる層が相互に連携しながら機能します。
  3. スケーラビリティの向上
    • 一つのブロックチェーンにすべての機能を詰め込むのではなく、異なるレイヤーに役割を分けることで、効率的なスケーラビリティ（拡張性）を実現できます。
    • 例えば、レイヤー1にすべての処理を詰め込むと遅延が発生するため、レイヤー2で取引をオフチェーン処理するなどの手法が生まれました。
  4. 異なる技術を統合しやすい
    • レイヤー構造にすることで、新しい技術（例えばレイヤー2のソリューション）をレイヤー1の変更なしに統合しやすくなります。
    • 例えば、イーサリアム（Ethereum）のレイヤー2技術（Optimistic RollupsやZK-Rollups）は、イーサリアムの基盤を変更せずにスケーラビリティを向上させます。

レイヤー1（基盤層）

レイヤー1は、ブロックチェーンの基盤となる層であり、トランザクションの記録やコンセンサスアルゴリズムが実行される。

レイヤー1の特徴

  • 独立したブロックチェーン：外部のシステムに依存せずに動作。
  • コンセンサスアルゴリズム：プルーフ・オブ・ワーク（PoW）やプルーフ・オブ・ステーク（PoS）など。
  • スケーラビリティ問題：ネットワークのトラフィック増加による処理速度の低下が課題。

代表的なレイヤー1ブロックチェーン

  • ビットコイン（BTC）：PoWを採用し、最も分散化されたネットワーク。
  • イーサリアム（ETH）：スマートコントラクト機能を持つ。
  • カルダノ（ADA）：PoSを採用し、エネルギー効率の高いシステム。
  • リップル（XRP）：高速な国際送金を実現。

レイヤー2（拡張層）

レイヤー2は、レイヤー1のブロックチェーンのスケーラビリティを向上させるための技術。

レイヤー2の特徴

  • 処理速度向上：トランザクションをメインチェーン外で処理し、負荷を軽減。
  • 手数料削減：レイヤー1と比較してガス代が低い。
  • セキュリティの確保：メインチェーンの安全性を維持しつつ高速化。

代表的なレイヤー2ソリューション

  • ライトニングネットワーク（Bitcoin）：即時の小額決済を可能に。
  • Optimistic Rollups（Ethereum）：オフチェーンでの計算を活用。
  • ZK-Rollups（Ethereum）：ゼロ知識証明を活用したスケーリング。
  • Polygon（MATIC）：Ethereumの拡張を目的としたサイドチェーン。

レイヤー3（アプリケーション層）

レイヤー3は、ユーザーが利用するアプリケーションやサービスを提供する層。

レイヤー3の特徴

  • ユーザーインターフェースの開発：ウォレット、DApps、NFTマーケットプレイスなど。
  • クロスチェーン互換性：異なるブロックチェーン間のデータ共有。
  • 分散型アプリケーション（DApps）：スマートコントラクトを利用したサービス。

代表的なレイヤー3プロジェクト

  • Uniswap（DEX）：Ethereum上の分散型取引所。
  • Aave（DeFi）：分散型金融プラットフォーム。
  • OpenSea（NFT）：NFTの売買が可能なマーケットプレイス。
  • Chainlink（オラクル）：スマートコントラクトに外部データを提供。

まとめ

仮想通貨のレイヤー構造は、各層が異なる役割を担いながら相互に補完し合う仕組みとなっています。レイヤー1が基盤となり、レイヤー2がスケーラビリティを強化し、レイヤー3がユーザー向けのアプリケーションを提供することで、ブロックチェーンのエコシステムが成長しています。また、レイヤーという概念はIT業界でも広く使われており、技術の進化を整理しやすくする重要な枠組みとなっています。今後も技術革新が進むことで、より効率的で使いやすい環境が整備されていくでしょう。

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