Layer 2 (L2) 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 2 (L2) ブロックチェーンとは
Layer 2 (L2) ブロックチェーン は、Layer 1 (L1) ブロックチェーンの上に構築されたネットワークで、トランザクションを L1 とは別に処理しながら、最終決済とセキュリティのために L1 を利用します。L2 が存在するのは、ある根本的な問題を解決するためです：Ethereum のような人気の L1 ブロックチェーンは安全で分散的ですが、大量利用に対しては遅く高コストでもあります。L2 は、L1 のセキュリティ保証を継承しつつ、より高いスループットとより低いトランザクションコストを提供するスケーリング層を追加します。
Base、Arbitrum One、Optimism、zkSync は、Ethereum 上に構築された L2 ネットワークの例です。これらは独自の実行層でトランザクションを処理し、それらのトランザクションをまとめてバッチ化し、圧縮された証明やデータを定期的に Ethereum に投稿し返します。ユーザーの視点からは、L2 と相互作用することは、より速く安価な Ethereum を使うように感じられます — アーキテクチャ的には、まさにそれがそのものだからです。
要約： L2 ブロックチェーンは、セキュリティを L1 に固定したまま、実行をベース層の外へ移すことで L1 をスケールさせます。DecAIHub のプロジェクトカードでは、L2 のステータスは Main chain フィールド（L2 ネットワークの名前 — Base、Arbitrum One など）と Consensus フィールド（L2 (Optimistic Rollup, Base on Ethereum) のような式）に反映されます。
L2 ブロックチェーンの仕組み
あらゆる L2 の背後にある中核的な考え方は同じです：混雑した L1 からトランザクションの実行を移し、より速く安価な場所で処理し、そしてオフチェーンの実行が正しかったことを証明するのに十分なデータを L1 に投稿し返す、というものです。
スケーラビリティの問題
L1 ブロックチェーン は、ブロックチェーンのトリレンマ と呼ばれるよく知られたトレードオフに直面します：分散化、セキュリティ、スケーラビリティを同時に最大化することは困難です。たとえば Ethereum は分散化とセキュリティを優先します — その大規模で分散されたバリデータ集合は、ネットワークを攻撃や検閲に対して非常に耐性のあるものにします。しかしこれはスループットを犠牲にして成り立っています：Ethereum メインネットはおよそ毎秒 15〜30 トランザクションを処理し、複雑なスマートコントラクトの呼び出しはピーク需要時に数十ドルのガス代がかかることがあります。
頻繁なオンチェーン操作を伴う AI ワークロード — 推論呼び出し、計算タスクの割り当て、マイクロペイメント、エージェントのアクション — にとって、これらの制約は Ethereum メインネットを高頻度の相互作用に対して非現実的なものにします。L2 ネットワークは、最も重要な部分 — 最終決済と紛争解決 — に Ethereum のセキュリティを使いながら、ボリュームをオフチェーンで処理することでこれを解決します。
L2 が L1 のセキュリティを継承する仕組み
L2 をサイドチェーンや独立したチェーンと区別する決定的な性質は、セキュリティの継承 です。L2 は独自の独立したセキュリティを生み出しません — それを基盤となる L1 から借りています。
この継承は単純な原則を通じて機能します：L2 は定期的にデータや証明を L1 のスマートコントラクトに投稿します。もし L2 の運用者が不正をしようとすれば（無効な状態遷移を提出すれば）、誰もが L1 上で利用可能なデータを使ってその主張に異議を唱えることができます。L1 のスマートコントラクトが最終的な裁定者として機能し、有効な状態遷移だけが受理されることを保証します。
これは、L2 のセキュリティが最終的に、それが決済を行う L1 のセキュリティによって上限を画されることを意味します。Ethereum 上の L2 は（決済されたトランザクションについては）Ethereum と同じだけ安全です — L2 自身がどのように構成されているかに関わらず。
Rollup：支配的な L2 アーキテクチャ
現代のほとんどの L2 ネットワークは rollup です。rollup は多くのトランザクションをバッチに「まとめ（roll up）」、それらをオフチェーンで実行し、そして圧縮された要約を L1 に投稿し返します。rollup には主に 2 つの種類があり、正しさをどう証明するかで区別されます：
optimistic rollup は、オフチェーンのトランザクションがデフォルトで有効であると仮定し（「楽観的（optimistic）」）、誰かが異議を提出した場合にのみそれを検証します。バッチが L1 に投稿された後、チャレンジ期間（通常 7 日間）があり、その間に任意の観察者は、バッチが無効なトランザクションを含むと考える場合に 不正証明（fraud proof） を提出できます。不正証明が成功すると、無効なバッチはロールバックされ、悪意ある運用者は罰せられます。
- 例：Arbitrum One、Optimism、Base
- トレードオフ：実装がより速く単純だが、チャレンジ期間が引き出しの遅延をもたらす（L2 から L1 へ資産を移すユーザーは、チャレンジ期間が過ぎるのを待たねばならない）
ZK（ゼロ知識）rollup は、暗号学的な証明 — 具体的には 有効性証明（validity proof） — を用いて、オフチェーンの実行が正しかったことを示します。有効性を仮定して異議を待つ代わりに、ZK rollup は、バッチを L1 に投稿する前にバッチが有効であるという数学的な証明を生成します。L1 のスマートコントラクトはその証明を検証し（計算的に安価です）、証明が有効であればバッチを即座に受理します。
- 例：zkSync、StarkNet、Scroll、Linea
- トレードオフ：チャレンジ期間が不要（引き出しがより速い）だが、有効性証明の生成は計算的に高コストで、技術はより複雑
どちらの種類も同じ目標を達成します：L1 をセキュリティの最後の砦として保ちながら、実行を L1 の外へ移すことです。optimistic rollup と ZK rollup のどちらを選ぶかは、証明生成コスト、引き出し速度、EVM 互換性、実装の成熟度におけるトレードオフを伴います。
sequencer
ほとんどの L2 ネットワークは sequencer を使います — これは、ユーザーからトランザクションを受け取り、順序付けし、実行し、L1 への投稿用にバッチを生成する特化したノードです。現行の多くの L2 実装では、sequencer は単一の主体（L2 チーム）によって運用されており、これが中央集権化についての疑問を提起します。
中央集権的な sequencer は、トランザクションを順序付けし、ユーザーをフロントランする可能性があり、一時的にトランザクションを検閲できます。しかし L1 のセキュリティ保証が最後の砦を提供します：sequencer がトランザクションを検閲した場合、ユーザーはそれを直接 L1 に提出できます（「force inclusion（強制包含）」と呼ばれる仕組み）。L1 のスマートコントラクトが正しさを強制するため、L2 は資金を盗んだり無効な状態をファイナライズしたりすることはできません。
sequencer の分散化は、L2 エコシステム全体にわたって活発な研究開発の領域です。一部の L2 は、共有シーケンシング、分散化された sequencer 集合、または based sequencing（L1 のバリデータがシーケンシングを行う）に向けて取り組んでいます。
暗号資産 AI に関連する L2 の例
いくつかの L2 ネットワークは、DecAIHub のプロジェクトカードに頻繁に現れます。それらの具体的な特徴を理解することは、Main chain フィールドを文脈づけるのに役立ちます。
Base
Base は、Coinbase によって開発された、Ethereum 上に構築された optimistic rollup です。OP Stack（Optimism と同じ技術）を使い、Ethereum メインネットに決済します。Base は、一部には Coinbase の流通リーチによって、一部には低いトランザクションコストによって、相当数の AI エージェントプロジェクトと DeFi アプリケーションを惹きつけてきました。Base は独自のネイティブトークンを持ちません — ガスは ETH で支払われます。
Arbitrum One
Arbitrum One は、Offchain Labs によって開発された、Ethereum 上に構築された optimistic rollup です。これは最初にローンチした主要な L2 の一つであり、Ethereum L2 の中で最大の総ロック価値（TVL）を持ちます。Arbitrum One は不正証明の仕組みを使い、独自のガバナンストークン（ARB）を持ちます。その成熟したエコシステムには、DeFi プロトコル、インフラプロジェクト、そして増加しつつある AI 関連アプリケーションが含まれます。
L1 との主な違い
| 項目 | L1（例：Ethereum） | L2（例：Base、Arbitrum One） |
|---|---|---|
| Consensus | 独自のバリデータ、独立したコンセンサス | 最終的なコンセンサスを L1 に依存 |
| セキュリティの源 | 独自のステークされた価値／ハッシュパワー | 基盤となる L1 から継承 |
| トランザクションコスト | より高い（メインネットのガス） | より低い（バッチ化、圧縮） |
| スループット | ブロックサイズと時間によって制限される | より高い（オフチェーン実行） |
| ファイナリティ | L1 のファイナリティ（数秒〜数分） | ほぼ即時のソフト確認；決済については L1 のファイナリティ |
| L1 への引き出し | 該当なし | さまざま：約 7 日（optimistic）または数分〜数時間（ZK） |
なぜ暗号資産 AI プロジェクトにとって重要か
L2 ネットワークは、Ethereum 並みのコストなしに Ethereum 並みのセキュリティを必要とする AI プロジェクトにとって、実用的な解決策になっています。
コスト効率の良いオンチェーン AI 操作。 ブロックチェーン上の AI ワークロードは、多くの小さく頻繁なトランザクションを伴うことが多いです：推論呼び出しごとの支払い、計算タスク完了の記録、データ貢献者への報酬の分配、エージェントのアクションのロギング。Ethereum メインネットでは、各トランザクションのガスコストが操作そのものの価値を超えることがあります。L2 では、同じトランザクションが 1 セントの何分の一かで済み、単位あたりの経済性を成り立たせます。
リアルタイムアプリケーションのための速度。 DeFi プロトコルと相互作用する AI エージェント、ユーザーのクエリに応答する推論サービス、タスクとプロバイダをマッチングする計算マーケットプレイス — これらすべては速い確認時間を必要とします。L2 は通常、ほぼ即時のソフト確認（sequencer がトランザクションを承認する）を提供し、その後にファイナリティのための最終的な L1 決済が続きます。
Ethereum エコシステムへのアクセス。 Ethereum L2 上の AI プロジェクトは、Ethereum の DeFi プロトコル、オラクルネットワーク、アイデンティティシステム、ガバナンスのフレームワークと相互作用できます。Base 上の AI エージェントは、DEX でトークンをスワップし、オラクルから価格フィードにアクセスし、DAO のガバナンスに参加できます — すべて Ethereum エコシステム内で、L2 のコストで。
ハイブリッドアーキテクチャのパターン。 多くの AI プロジェクトは層状のアプローチを採用します：ガバナンス、トークンコントラクト、高価値の決済を Ethereum メインネットにデプロイし、高頻度の AI 操作を L2 で実行します。このパターンは一般的です。なぜなら、プロジェクトがセキュリティ（メインネット）とパフォーマンス（L2）について別々に最適化できるからです。
評価すべきトレードオフ。 L2 を選ぶことは、プロジェクト評価に影響する考慮事項をもたらします：
- sequencer の中央集権化 — sequencer が単一の主体である場合、L1 のセキュリティが不正に対する最後の砦を提供するとはいえ、L2 は中央集権化の点を持ちます。
- bridge のリスク — L1 と L2 の間で資産を移すことは bridge コントラクトを伴い、これは悪用の高価値な標的です。bridge のセキュリティは決定的に重要です。
- 引き出しの遅延 — optimistic rollup は L1 への引き出しにチャレンジ期間を課します。これは流動性とユーザー体験に影響します。
- L2 の成熟度 — 一部の L2 は、補助輪（システムを上書きできる管理者キー）を備えた初期段階にあります。L2 がどの程度分散化し、これらの安全機構を取り除いたかは、セキュリティ評価にとって重要です。
DecAIHub のプロジェクトカードでの登場箇所
DecAIHub のプロジェクトカードでは、L2 の概念はいくつかのフィールドに現れます：
-
Main chain —
Base、Arbitrum One、Optimismのような値は、プロジェクトが L2 上にデプロイされていることを示します。これは、プロジェクトが基盤となる L1（これらのケースでは Ethereum）からセキュリティを継承しながら、L2 のコストと速度の利点を享受していることを教えてくれます。 -
Consensus — L2 プロジェクトについて、このフィールドは
L2 (Optimistic Rollup, Base on Ethereum)やL2 (ZK Rollup, zkSync Era on Ethereum)のようなアーキテクチャの式を記録し、L2 の種類（Optimistic / ZK Rollup）と基盤となる L1 を明示的に述べます。この区別は重要です：L2 の sequencer がトランザクションを順序付けますが、基盤となる L1 のコンセンサスがファイナリティを提供します。
プロジェクトカードで Main chain: Base や Main chain: Arbitrum One を見たとき、そのプロジェクトが L2 環境で運用していることが分かります。これは Ethereum メインネットより低いコストと高い速度を意味しますが、同時にプロジェクトが L2 の bridge、sequencer、決済インフラに依存していることも意味します。Main chain フィールドは Onchain necessity の評価とあわせて読むべきです：オンチェーンの機能をほとんど使わない L2 上のプロジェクトは、L2 の利点からほとんど得るものがありません。
L2 というラベルだけでは証明できないこと
L2 として運用すること、または L2 上にデプロイすることは、アーキテクチャ上の選択であって、品質のシグナルではありません。L2 という分類は、次のことを示しません：
-
AI reality — L2 ブロックチェーンはスケーリング環境を提供するのであって、AI の能力を提供するのではありません。L2 上のプロジェクトが本物の AI を持つかどうかは、そのプロジェクトを置く L2 ではなく、完全にそれ自身の技術的実装に依存します。DecAIHub は AI reality を、チェーンの選択ではなく、証拠に基づく基準を通じて評価します。
-
完全な分散化 — 現行の多くの L2 は中央集権的なコンポーネントを持ちます：単一運用者の sequencer、コントラクトをアップグレードできる管理者キー、創設チームに支配されたガバナンス構造。L2 は不正を防ぐために L1 のセキュリティを継承しますが、シーケンシングとアップグレード可能性における運用上の中央集権化は一般的です。L2Beat は主要な L2 の成熟度と分散化のステータスを追跡しています。
-
すべての操作に対する L1 並みのセキュリティ — セキュリティの継承は、L1 上で決済された状態に適用されます。L2 内で起きたがまだ決済されていない（あるいは optimistic rollup のチャレンジ期間中である）操作は、異なるセキュリティ特性を持ちます。決済前と決済後のセキュリティの区別は、高価値の操作にとって重要です。
-
限界のないスケーラビリティ — L2 は自身の L1 と比べてスループットを大幅に高めますが、無限にスケールするわけではありません。各 L2 には独自の容量制約があり、非常に高い需要は依然として混雑と手数料の上昇につながり得ます — もっとも通常は L1 よりずっと高い閾値においてですが。
-
エコシステムの深さ — L2 上にデプロイすることは、プロジェクトに成熟したエコシステムへのアクセスを自動的に与えるわけではありません。新しい L2 は、Arbitrum One や Base のような確立された L2 と比べて、限られた DeFi 流動性、少ない開発者ツール、小さなユーザーベースしか持たないかもしれません。
混同しないでください
-
Layer 1 (L1) — L1 は、独自の独立したコンセンサスとセキュリティを持つベース層のブロックチェーンです。L2 はセキュリティのために L1 に依存します；L1 は他のいかなるチェーンにも依存しません。Ethereum は L1 です；Base は Ethereum 上に構築された L2 です。
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サイドチェーン — サイドチェーンは、L1 と並んで動作するが独自のコンセンサスとセキュリティモデル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。サイドチェーンのバリデータが共謀した場合、L1 の最後の砦はありません。Polygon PoS（その元の形態において）はしばしば、真の L2 ではなくサイドチェーンとして説明されます。
-
rollup — rollup は L2 アーキテクチャの特定の種類（optimistic または ZK）です。すべての rollup は L2 ですが、すべての L2 の設計が rollup というわけではありません（ステートチャネルやプラズマのような他のアプローチも存在しますが、rollup が支配的になっています）。DecAIHub のプロジェクトカードでは、具体的な rollup の種類（Optimistic / ZK）は通常
Consensusフィールドに捉えられます。たとえばL2 (Optimistic Rollup, Base on Ethereum)やL2 (ZK Rollup, zkSync Era on Ethereum)のように。 -
bridge — bridge は、チェーン間（L1 から L2、L2 から L1、または異なる L1／L2 間）で資産を移すための仕組みです。bridge は層をつなぐインフラであって、それ自体が層なのではありません。
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モジュラーブロックチェーン — 「モジュラー（modular）」という用語は、異なる機能（実行、決済、データ可用性、コンセンサス）が異なる特化した層によって扱われるアーキテクチャを表します。L2 はモジュラーブロックチェーンのテーゼの一部です — それらは実行に特化し、決済とセキュリティを L1 に委任します — が、「モジュラーブロックチェーン」は L2 の同義語ではなく、より広い設計哲学です。
よくある質問
L2 を構築する代わりに、単に L1 を速くすればよいのではないですか？
L1 を速くすることは通常、分散化やセキュリティを損なうトレードオフを必要とします。ブロックサイズを増やしたりブロック時間を短縮したりすると、バリデータ集合が中央集権化し得ます（強力なマシンだけがついていける）。コンセンサスの仕組みを変えると、新しいセキュリティの前提が導入され得ます。L2 は L1 を変更せずにスケーリングを解決します：L1 は安全で分散的なまま保たれ、L2 がその上に速度と容量を追加します。これは Ethereum の明示的なスケーリング戦略です — L1 を安全に保ち、実行を L2 へ押し出すというものです。
L2 のトランザクションは L1 のトランザクションと同じくらい安全ですか？
いったん L2 のトランザクションが L1 上で決済（ファイナライズ）されると、それは任意の L1 トランザクションと同じセキュリティ保証を持ちます。決済の前は、セキュリティは L2 の設計に依存します。optimistic rollup は、不正を捉えられるチャレンジ期間を持ちます；ZK rollup は、投稿の前に有効性を証明します。どちらの場合も、L1 が最終的な最後の砦を提供します。実際的な違いはタイミングです：L1 のトランザクションは L1 のファイナリティの後に最終的になりますが、L2 のトランザクションは決済の後にのみ完全な L1 のセキュリティを達成します。
optimistic rollup と ZK rollup の違いは何ですか？
optimistic rollup はトランザクションが有効であると仮定し、不正証明を提出できるチャレンジ期間に依存します。ZK rollup は、L1 に投稿する前に正しさを示す暗号学的な有効性証明を生成します。optimistic rollup は構築がより単純で、現在はより良い EVM 互換性を持ちます。ZK rollup はより速いファイナリティ（チャレンジ期間なし）を提供しますが、証明の生成は計算的により高コストです。どちらの種類も L1 に決済し、そのセキュリティを継承します。
L1 と L2 の間で資産を移せますか？
はい、bridge コントラクトを通じて可能です。L1 から L2 へ資産を移すには、L1 上の bridge コントラクトにそれらを預け入れ、対応する資産が L2 に現れます。L1 へ引き出すには、プロセスが逆になります。optimistic rollup の場合、L1 への引き出しは通常チャレンジ期間（約 7 日間）を待つ必要がありますが、第三者の流動性プロバイダがより速い引き出しを提供できることがあります。ZK rollup の場合、有効性証明が待機期間なしに正しさを確認するため、引き出しはより速くなります。
なぜ AI プロジェクトは特定の L2 を選ぶのですか？
AI プロジェクトは、コスト、速度、エコシステム、戦略上の適合に基づいて L2 を選びます。可能な限り安いトランザクションを必要とするプロジェクトは、最も手数料の低い L2 を選ぶかもしれません。特定の DeFi プロトコルやユーザーコミュニティへのアクセスを必要とするプロジェクトは、それらのプロトコルがデプロイされている L2 を選ぶかもしれません。一部の AI プロジェクトは、L2 運用者の評判、開発者ツールの成熟度、そしてその L2 が他の AI プロジェクトを惹きつけているか（クラスター効果を生んでいるか）も考慮します。
L2 上にデプロイすることは、L1 上のプロジェクトより真剣でないということですか？
いいえ。L2 上にデプロイすることは、妥協ではなく、意図的なアーキテクチャ上の決定です。ほとんどのアプリケーションレベルのプロジェクト（dApp、プロトコル、AI サービス）にとって、L2 はしばしばより実用的な選択です — それはコストのほんの一部で、基盤となる L1 のセキュリティを提供します。それ自体が L1 であるプロジェクト（Ethereum や Solana のような）は異なる機能を担います：それらはベースインフラを提供します。L2 上にデプロイするか L1 を構築するかの選択は、真剣さの異なる水準ではなく、異なる目標を反映しています。
外部リンク
- L2Beat — Ethereum の L2 ネットワーク、そのセキュリティモデル、TVL、リスク評価を追跡する独立した分析プラットフォーム
- Ethereum.org — Layer 2 Scaling — L2 スケーリングソリューションとその仕組みに関する Ethereum Foundation の概説
- Vitalik Buterin — An Incomplete Guide to Rollups — Ethereum の共同創設者による rollup アーキテクチャの基礎的な解説
- Arbitrum Documentation — 最大級の Ethereum L2 の一つである Arbitrum One の公式ドキュメント
- Base Documentation — Coinbase が開発した Ethereum L2 である Base の公式ドキュメント
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