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Layer 1 (L1) ブロックチェーンとは

注：この文書は英語の原文からの自動翻訳です。

Layer 1 (L1) ブロックチェーンとは

Layer 1 (L1) ブロックチェーン とは、他のいかなるチェーンにも依存せずに、独自のコンセンサス、セキュリティ、確定性を提供する基盤層のネットワークです。人々が最も根本的な意味で「ブロックチェーン」を指すとき、通常は L1 のことを話しています。トランザクションを検証し、ブロックを生成し、独自の台帳を維持する、自己完結した独立したネットワークです。

Ethereum、Solana、Bitcoin、Avalanche、BNB Smart Chain、Bittensor はすべて L1 ブロックチェーンの例です。それぞれが独自のバリデーターまたはマイナーのセット、独自のコンセンサス機構、独自のセキュリティ保証を持ちます。それ以外のすべて — Layer 2 ネットワーク、dApp、トークン、プロトコル — は、L1 の上に構築されるか、L1 へ決済します。

要約： L1 ブロックチェーンは、セキュリティと確定性を提供する基礎的なネットワーク層です。DecAIHub のプロジェクトカードでは、L1 プロジェクトは Main chain フィールド（ネットワーク名）を通じて識別され、Type フィールドは通常 Appchain（独立したコンセンサスを持つアプリケーション固有のソブリンチェーン）か、古典的な L1 の場合は値 L1 です。

L1 ブロックチェーンの仕組み

ネットワークを L1 たらしめるものを理解することは、暗号 AI プロジェクトを評価する際に、なぜ L1 と L2 の区別が重要なのかを明確にするのに役立ちます。

自己主権的なコンセンサス

L1 の決定的な特徴は、独立してコンセンサスに達することです。ネットワークは、いかなる外部のチェーンにも依存せずに台帳の状態に合意する、独自のバリデーター（または Proof of Work システムではマイナー）のセットを持ちます。

このコンセンサスプロセスには、三つのコアな機能が関わります。

  1. トランザクションの順序付け — トランザクションが処理される順序を決定すること。異なる L1 は異なる方法を使います。Ethereum はランダムなバリデーター選択を伴う PoS を使い、Solana は事前順序付けのために PoH と PoS を組み合わせて使い、Bitcoin はマイナーが有効なブロックを見つけるために競争する PoW を使います。

  2. ブロックの生成 — 検証済みのトランザクションをブロックにまとめ、チェーンに追加すること。各 L1 は独自のブロックタイム（Bitcoin：約 10 分、Ethereum：約 12 秒、Solana：約 400 ミリ秒）とブロックサイズの制約を持ちます。

  3. 確定性（ファイナリティ） — トランザクションが取り消し不能と見なされる時点。異なる L1 は異なる確定性の保証を提供します。確率的な確定性（より多くのブロックが追加されるにつれて、トランザクションが取り消される可能性がますます低くなる）を提供するものもあれば、決定論的な確定性（特定のプロトコルのステップの後、トランザクションが永続的であることが暗号学的に保証される）を提供するものもあります。

セキュリティモデル

L1 ブロックチェーンは、それを攻撃する経済的コストからセキュリティを得ます。PoS システムでは、攻撃者はコンセンサスを覆すために膨大な量のネイティブトークンを取得してステークする必要があり — 発覚すればスラッシュを通じてそのステークを失うことになります。PoW システムでは、攻撃者はネットワークの計算能力の過半数を制御する必要があり、これには莫大なハードウェアとエネルギーへの投資が必要です。

L1 のセキュリティは単なる技術的な性質ではなく、経済的な性質です。ステークされた総価値（PoS の場合）またはハッシュレートの総量（PoW の場合）が高いほど、攻撃はより高価になります。これが、チェーンのセキュリティが、アルゴリズムの強度だけでなく、攻撃の経済的コストの観点でしばしば議論される理由です。

L1 の上に構築するプロジェクトにとって、このセキュリティモデルは継承されます。Ethereum 上にデプロイされた dApp は、独自のセキュリティインフラを提供する必要なしに、Ethereum の全バリデーターのセットとステークされた ETH の総量のセキュリティの恩恵を受けます。

決済層

L1 は 決済層 として機能します — すべてのトランザクションと状態変化の最終的で権威ある記録です。この役割は、Layer 2 ネットワークの文脈で特に重要になります。L2 はトランザクションをオフチェーンで処理しますが、最終決済のために証明やデータを定期的に L1 へ書き戻します。

Base や Arbitrum One のような L2 がトランザクションのバッチを Ethereum に投稿するとき、それは Ethereum を決済層として使っています。L1 は、それらのトランザクションが、一度決済されると、他のあらゆる Ethereum トランザクションと同様に安全で取り消し不能であるという保証を提供します。

実行環境

各 L1 は、スマートコントラクトが動作する実行環境を提供します。この環境は、どのプログラミング言語がサポートされるか、状態がどのように管理されるか、どの計算操作が利用可能かを定義します。

  • Ethereum は EVM（Ethereum Virtual Machine）を使い、Solidity と Vyper をサポートします。他の多くの L1 と L2 は EVM 互換です。
  • Solana はカスタムランタイム（Sealevel）を使い、Rust、C、C++ をサポートし、並列トランザクション処理を可能にします。
  • Bittensor は、そのインセンティブの仕組みとサブネットのアーキテクチャのための専門化されたモジュール（pallet）を備えた Substrate ベースのランタイムを使います。
  • Avalanche は C-Chain で EVM を使いますが、他のサブネットではカスタム仮想マシンもサポートします。

実行環境は、どんな種類のアプリケーションがチェーン上に構築できるか、そしてそれらがどのように動作するかを決定します。AI プロジェクトにとって、L1 の実行環境の選択は、スマートコントラクトが推論の調整、データ検証、コンピュートマーケットプレイスのロジックに必要な計算パターンを扱えるかどうかに影響します。

主要な L1 の比較

異なる L1 ブロックチェーンは、異なる設計上のトレードオフを行います。これらのトレードオフを理解することは、DecAIHub のプロジェクトカードの Main chain フィールドの文脈を把握するのに役立ちます。

L1 Consensus Execution Block time 主要なトレードオフ
Ethereum PoS EVM (Solidity) 約 12 秒 最大のエコシステム、メインネットで高い手数料；L2 を通じてスケールする
Solana PoH + PoS Sealevel (Rust) 約 400 ミリ秒 高スループットと低手数料；より高いバリデーターのハードウェア要件
Bitcoin PoW Script（限定的） 約 10 分 最も長く続くセキュリティの実績；最小限のスマートコントラクト機能
Avalanche PoS EVM (C-Chain) + カスタム VM 約 2 秒 サブネットを伴うマルチチェーンアーキテクチャ；EVM 互換のプライマリチェーン
BNB Smart Chain PoSA EVM (Solidity) 約 3 秒 低手数料、EVM 互換；より小さく中央集権的なバリデーターのセット
Bittensor Nominated PoS (Substrate) サブネットベース 約 12 秒 AI のインセンティブの仕組みに特化して作られた；専門化されたアーキテクチャ

単一の L1 が「最良」ということはありません。各設計は異なる性質 — 分散化、スループット、確定性の速度、開発者エコシステム、または専門化 — に最適化しており、プロジェクトはどの性質が自らのユースケースにとって最も重要かに基づいて選択します。

暗号 AI プロジェクトにとってなぜ重要か

L1 の層は、いくつかの点で暗号 AI プロジェクトの基礎となります。

セキュリティの基盤。 価値ある資産を扱い、コンピュートリソースを調整し、または重大な決定を下す AI プロジェクトは、安全なベース層を必要とします。L1 のコンセンサス機構と経済的セキュリティが、プロジェクトが検閲、操作、ダウンタイムにどれだけ耐性があるかを決定します。大きく分散したバリデーターのセットを持つ L1 上にデプロイされたプロジェクトは、小さく集中したセットを持つチェーン上のものよりも強いセキュリティ保証を継承します。

性能の制約。 L1 のスループット、ブロックタイム、ガスコストは、どんな種類の AI 操作がオンチェーンで起こり得るかに直接影響します。高頻度の操作（推論ごとの支払い、リアルタイムのエージェントのアクション、コンピュートタスクのルーティング）は、Solana のような高速で低コストの L1 では実行可能ですが、Ethereum メインネットでは法外に高価です — これが、Ethereum ベースの AI プロジェクトがしばしば L2 を使う理由です。

エコシステムとコンポーザビリティ。 L1 は、合成のためにどの他のプロトコルやサービスが利用可能かを決定します。Ethereum 上の AI プロジェクトは、最も深い DeFi の流動性、最も多くのオラクルプロバイダー、最も広いアイデンティティインフラとやり取りできます。Solana 上の AI プロジェクトは、高速な DeFi と成長する AI 特化のエコシステムの恩恵を受けます。Bittensor 上の AI プロジェクトは、AI サブネットのために特化して作られたインセンティブのフレームワーク内で動作します。

開発者ツールと人材。 L1 のプログラミングモデルは、何が構築可能か、そして誰が構築できるかに影響します。EVM チェーンは共通の開発者ツールセット（Solidity、Hardhat、Foundry）を共有しており、開発者を見つけたりコードを監査したりしやすくなります。Solana（Rust）やカスタムビルドのチェーンのような非 EVM チェーンは、専門的な知識を必要とします。

ネットワーク効果。 ユーザー、ウォレット、取引所、インフラプロバイダーは、確立された L1 の周りに集まります。主要な L1 上にデプロイすることは、プロジェクトに既存のユーザー基盤とサポートインフラへのアクセスを与えます。ニッチな L1 上にデプロイすることは、技術的な利点を提供するかもしれませんが、リーチを制限します。

DecAIHub のプロジェクトカードのどこに現れるか

DecAIHub のプロジェクトカードでは、L1 の概念はいくつかのフィールドに現れます。

  • Type — L1 プロジェクトの場合、典型的な値は Appchain（独自のコンセンサスとバリデーターのセットを持つアプリケーション固有のソブリンチェーン）です。値 L1 も一部のケースで使われます。どちらも、プロジェクトが他者のチェーン上のアプリケーションではなく、それ自体がブロックチェーンであることを示します。例えば Bittensor は Type: Appchain に分類されます — 独自のコンセンサスとバリデーターのセットを持つ独立したブロックチェーンネットワークです。

  • Main chain — Ethereum、Solana、Avalanche、BNB Smart Chain、Bittensor のような値は、プロジェクトがどの L1 上に構築されているか、またはどの L1 に属するかを示します。このフィールドは、プロジェクトのセキュリティモデル、性能プロファイル、エコシステムの文脈を伝えます。

  • Consensus — 関連する L1 のコンセンサス機構（PoS、PoW、PoH + PoS、DPoS、PoSA）。これは、ベース層がどのように合意に達し、どんなセキュリティ保証を提供するかを記述します。

Type フィールドがプロジェクトがそれ自体のブロックチェーン（Appchain または L1）であることを示している場合、それはアプリケーションではなく基礎的なインフラプロジェクトを見ていることを意味します。評価基準はそれに応じて変わります。L1 にとって、関連する問いは、アプリケーションレベルの機能やユーザー向けの製品についてではなく、ネットワークのセキュリティ、バリデーターの分布、エコシステムの成長、技術的なアーキテクチャについてです。

L1 のラベル単独では証明されないこと

Layer 1 ブロックチェーンであることは構造上の分類であり、品質の指標ではありません。L1 の指定は次のことを示しません。

  • AI reality — L1 ブロックチェーンは、いかなる AI コンポーネントもなしに存在し得ます。AI reality の評価は、L1 が検証可能な AI 機能（Bittensor の AI サブネットのインセンティブの仕組みのような）を持つのか、それとも AI プロジェクトがたまたまデプロイする汎用チェーンにすぎないのかに完全に依存します。これらは大きく異なる状況です。

  • 分散化 — ネットワークを「L1」と呼ぶことは、分散化の度合いを指定しません。バリデーターの数、その地理的・組織的な分布、ノードを運用するためのハードウェア要件、そしてステークやハッシュパワーの集中度のすべてが、ネットワークが実際にどれだけ分散化されているかに影響します。一部の L1 は他のものよりも大幅に分散化されています。

  • 採用 — L1 であることは、プロジェクトが実際にその上に構築していることを意味しません。エコシステムも、開発者の活動も、オンチェーンの利用もない L1 は、技術的には L1 ですが、実際には無関係です。オンチェーンの指標（アクティブアドレス、トランザクション量、デプロイされたコントラクト、ロックされた総価値）は、採用の具体的な証拠を提供します。

  • 長期的な存続 — L1 ブロックチェーンは、失敗し、コミュニティのサポートを失い、または時代遅れになり得ます。暗号の歴史には、ローンチし、初期の注目を集め、その後衰退した多くの L1 プロジェクトが含まれます。L1 の分類は、継続的な運用を保証しません。

  • Token necessity — L1 は通常、ガス料金とステーキングのためのネイティブトークンを持ち、これはほとんどのアプリケーションレベルのトークンよりも明確なトークンのユースケースを提供します。しかし、経済設計（インフレ率、手数料体系、ステーキング要件）は依然としてそれ自体の利点に基づいて評価される必要があります。

混同しないでください

  • Layer 2 (L2) — L2 は、追加のスケーリングを提供しつつ L1 のセキュリティを継承する、L1 の上に構築されたネットワークです。L2 は L1 と同じ意味での独立したコンセンサスを持ちません — 決済と確定性のために基盤となる L1 に依拠します。Base と Arbitrum One は Ethereum 上に構築された L2 であり、L1 ではありません。

  • サイドチェーン — サイドチェーンは、L1 と並行して動作し、独自のコンセンサスを持つ別個のブロックチェーンです。L2 とは異なり、サイドチェーンは L1 からセキュリティを継承しません — 独自のものを提供します。サイドチェーンは L2 と混同されることがありますが、セキュリティモデルは根本的に異なります。

  • アプリチェーン（Appchain） — アプリチェーンは、単一のアプリケーションまたは目的のために構築されたブロックチェーンです。一部のアプリチェーンは技術的には L1 です（独自のコンセンサスを持ちます）が、他のものは L2 やソブリンチェーンです。この用語は、層（layer）ではなく目的（単一アプリ）を記述します。

  • プロトコル — プロトコルは、アプリケーションの振る舞いを定義するルールとスマートコントラクトのセットです。プロトコルは L1（または L2）上で動作しますが、それ自体は L1 ではありません。Uniswap は Ethereum 上のプロトコルであり、L1 ではありません。

  • ネットワーク — 「ネットワーク」という用語は、緩く使われることがあります。L1/L2 の文脈では、「ネットワーク」は通常、ブロックチェーンを構成するノード、バリデーター、ソフトウェアの完全なシステムを指します。L1 は、特定の種類のネットワーク — ベース層のもの — です。

よくある質問

L1 と L2 の違いは何ですか？

L1 は、独自のコンセンサス、セキュリティ、確定性を持つ自己完結したブロックチェーンです。L2 は、トランザクションを別個に処理しつつ、最終決済とセキュリティのために L1 を使う、L1 の上に構築されたネットワークです。主要な区別はセキュリティがどこから来るかです。L1 は独自のセキュリティを提供し、L2 は基盤となる L1 からそれを継承します。実際の例としては、Ethereum は L1 であり、Base と Arbitrum One は Ethereum 上に構築された L2 です。

L1 ブロックチェーンは AI 向けに特化できますか？

はい。Bittensor は、AI ワークロード向けに特別に設計された L1 ブロックチェーンの例です。そのアーキテクチャには、AI モデルの出力を評価するための専門化されたコンセンサス機構、AI モデルを実行・改善するためのインセンティブ構造、そして異なる AI タスクが半独立して動作できるようにするサブネットシステムが含まれます。しかし、ほとんどの AI 暗号プロジェクトは、AI 特化のチェーンではなく、Ethereum や Solana のような汎用 L1 上に構築します。

なぜこれほど多くの L1 ブロックチェーンがあるのですか？

アプリケーションごとに異なる要件があるからです。最大のセキュリティと分散化を必要とするもの（Bitcoin）もあれば、プログラマビリティとエコシステムの深さを必要とするもの（Ethereum）もあります。高スループットと低レイテンシを必要とするもの（Solana）もあれば、領域特化の機能を必要とするもの（AI 向けの Bittensor）もあります。「ブロックチェーンのトリレンマ」 — 分散化、セキュリティ、スケーラビリティの間のトレードオフ — は、単一の L1 設計が三つすべてを同時に最適化することはできないことを意味し、それが複数のアプローチの余地を生み出します。

暗号 AI プロジェクトがどの L1 上に構築するかは重要ですか？

はい、それは大いに重要です。L1 の選択は、プロジェクトのセキュリティ保証、トランザクションコスト、速度、開発者エコシステム、利用可能なコンポーザビリティを決定します。低レイテンシで高頻度のトランザクションを必要とする AI プロジェクトは、Ethereum メインネットと Solana では異なる性能を示します。深い DeFi 統合を必要とする AI プロジェクトは、Ethereum やその L2 によってよりよく奉仕されるかもしれません。DecAIHub のプロジェクトカードの Main chain フィールドが、この文脈を提供します。

Bitcoin は L1 ですか？

はい。Bitcoin は元祖の L1 ブロックチェーンです。Proof of Work コンセンサスを使い、暗号で最も長く続くセキュリティの実績を持ちます。しかし、Bitcoin は非常に限られたスマートコントラクト機能しか持ちません — それは汎用的なプログラマビリティではなく、主に価値の移転のために設計されました。AI 暗号プロジェクトが Bitcoin 上に直接構築することは稀です。AI ワークロードが必要とする複雑なスマートコントラクトを実行できないからです。

暗号 AI プロジェクトにとって良い L1 とは何ですか？

普遍的な答えはありません。関連する要因には次のものがあります。トランザクションコスト（AI ワークロードはしばしば多くの小額トランザクションを伴います）、スループット（コンピュートの調整は高いトランザクション容量を必要とします）、確定性の速度（リアルタイムの AI アプリケーションは速い確認を必要とします）、エコシステム（オラクル、データフィード、DeFi のようなサポートインフラの利用可能性）、開発者ツール（SDK、ドキュメント、テストフレームワークの品質）です。「最良」の L1 は、特定の AI のユースケースによります。

外部リンク

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