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レイヤー2(L2)とは？
仮想通貨のレイヤー2（L2）とは、基盤となるネットワーク（レイヤー1）の上に構築された追加的なネットワークのことで、「セカンドレイヤー」とも呼ばれます。
代表的なレイヤー1としてイーサリアムが挙げられますが、イーサリアムの上に新たなレイヤー2（L2）のネットワークを構築することで、イーサリアムの利便性を向上させることができます。
なお、よく似た言葉としてレイヤー2スイッチ（L2スイッチ）というものがありますが、こちらはLANなどのネットワークを構成する物理的な中継機（ハブとも呼ばれる）のことを指しています。
仮想通貨のレイヤー2（L2）がブロックチェーンネットワークの一種を指す概念であるのに対し、レイヤー2スイッチ（L2スイッチ）は通信機器の一種です。同じ「レイヤー2」という言葉を用いていても、両者は全く異なるものであることを理解しておきましょう。
レイヤー1（L1）とレイヤー2（L2）の違い
仮想通貨のレイヤー1（L1）やレイヤー2（L2）とは、ブロックチェーン技術の構造と機能に関する概念です。
レイヤー1（L1）はビットコインやイーサリアムなど、仮想通貨ユーザーが意識しているブロックチェーンネットワークそのものを指します。トランザクションの記録や分散化、セキュリティの仕組みなど、ブロックチェーンの基本的な機能を担っています。
一方でレイヤー2（L2）とは、レイヤー1のブロックチェーンの上に追加的に構築されたネットワークであり、レイヤー1の処理能力や容量を向上させる機能を担います。
近年、仮想通貨の普及に伴ってビットコインやイーサリアムなどのネットワークの利用者が増加し、混雑による送金の遅延や手数料の高騰が問題となっていますが、レイヤー2（L2）はこうしたスケーラビリティ問題を解決するためのソリューションとして注目されているのです。
レイヤー2（L2）とサイドチェーンの違い
またレイヤー2（L2）と似た概念としてサイドチェーンという概念があります。
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こちらはレイヤー2（L2）と同じくブロックチェーンネットワークの一種であり、メインとなるブロックチェーン（メインチェーン）を補助する目的で構築されるという点では共通しています。
しかし、レイヤー2（L2）がメインチェーンを拡張する形で構築されるのに対し、サイドチェーンは別個の独立したブロックチェーンとして構築される点に違いがあります。
本稿ではレイヤー2（L2）について、深掘りしていきます。
レイヤー2(L2)の種類と技術
一言でレイヤー2（L2）といっても、これまでにさまざまな技術が開発され、複数のネットワークが実際に稼働しています。
主なレイヤー2（L2）の種類について、基盤となる技術ごとに見ていきましょう。
ステートチャネル（State Channels）
レイヤー2（L2）を理解する上で、基本となる技術がステートチャネルです。
実際にビットコインのレイヤー2（L2）であるライトニングネットワークや、イーサリアムのライデンネットワークは、このステートチャネル技術によって開発されています。
ステートチャネルでは、個々の取引はオフチェーン（メインとなるブロックチェーンの外）の「チャネル」で行い、最終的な結果だけをブロックチェーンに記録します。
「チャネル」の開設中に行われた複数の送金取引が合算されて一つの結果としてブロックチェーンに記録されるため、レイヤー1の負荷軽減に繋がるのです。
なお、「チャネル」を開設する際には参加者が担保として一定の仮想通貨を預け入れる必要があり、これによってオフチェーン上の不正リスクを軽減しています。
プラズマ（Plasma）
ブロックチェーンのスケーラビリティ問題を解決するためのソリューションの一つとして、プラズマと呼ばれる技術も開発されています。
プラズマでは、イーサリアムなどのメインチェーンに対して多数のチャイルドチェーン（子ブロックチェーン）を作成し、それぞれのチャイルドチェーン上で取引を処理することでメインチェーンの負荷を軽減するという構造です。
利用者がメインチェーン上で保有する仮想通貨を預け入れる（ロックする）ことで、チャイルドチェーン内の残高に反映され、高速かつ低コストな取引が可能となります。
また、各チャイルドチェーンは定期的にメインチェーンへ状態を報告する仕組みとなっており、「フロードプルーフ（Fraud Proof）」と呼ばれる機能によってチャイルドチェーン上の不正が検知され、不正な取引は無効になります。
プラズマ技術はPolygon POSで一部採用されていますが、セキュリティやデータの可用性などの課題があり、現在では後述するロールアップ技術の方が広く採用されるようになっています。
ロールアップ（Rollup）
ロールアップはプラズマ技術から派生したもので、現在注目を浴びているレイヤー2（L2）技術です。
プラズマは主にレイヤー2（L2）で取引を処理することを目指していましたが、ロールアップではあえて取引処理の一部（トランザクションの証明など）をメインチェーンで実施する仕組みを採用しています。
メインチェーンのセキュリティと堅牢性をそのままレイヤー2（L2）でも活用することができるほか、EVM（Ethereum Virtual Machine：イーサリアム仮想マシン）にも対応しているためスマートコントラクトによるDApps（分散型アプリケーション）の構築にも活用できます。
なお、ロールアップ技術には取引の検証を後回しにすることで高速性を優先する「Optimisticロールアップ」と、取引の検証にゼロ知識証明と呼ばれる技術を採用することで高いセキュリティ性を実現する「ZKロールアップ（ZKはZero-Knowledge：ゼロ知識の略）」の2種類があります。
Optimisticロールアップ技術は「Optimism」や「Arbitrum」などのレイヤー2（L2）チェーンに採用されています。
ZKロールアップ技術を採用しているチェーンとしては「zkSync」や「Polygon zkEVM」が知られています。
レイヤー2(L2)のメリット・デメリット
レイヤー2（L2）ソリューションには、レイヤー1のブロックチェーンと比較して多くのメリットが存在します。
それぞれ見ていきましょう。
レイヤー2(L2)のメリット
① スケーラビリティの向上
ビットコインやイーサリアムなどの既存のブロックチェーンには、処理能力の限界が存在します。
仮想通貨が社会に広く浸透してきた近年、利用者の急増に伴う処理能力不足は大きな課題となっていました。
レイヤー2（L2）技術を活用することで、既存のブロックチェーンの利便性を活かしつつ、大幅に処理能力を向上させることができます。これにより、ブロックチェーンは引き続き社会の需要を満たしながら発展していくことが可能となります。
② 手数料の低額化
ブロックチェーンの処理能力不足は、送金などのトランザクション処理にかかる手数料の高騰を招きます。
一方でレイヤー2（L2）技術によってブロックチェーンの処理能力が向上すると、需要を十分にカバーできるようになり、手数料が安くなる傾向にあります。
ユーザーはより低コストで送金やDApps（分散型アプリケーション）の利用ができるようになるのです。
これは、低所得地域での普及や、マイクロペイメント（小額支払い）などへの用途拡大においても重要な要素となります。
③ トランザクションの高速化
ビットコインやイーサリアムなどのレイヤー1では設計上、トランザクションが承認されるまでに数分から数十分程度の時間がかかることが一般的です。
一方で高速化を実現しているレイヤー2（L2）であれば、トランザクションは数秒で承認される場合もあります。
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これによって、即時決済が求められるアプリケーションやサービスにおいても、利便性が向上します。
レイヤー2(L2)のデメリット
① セキュリティリスク
レイヤー2（L2）ソリューションの中にはメインチェーンとは異なるセキュリティモデルを採用しているものがあります。
その場合、メインチェーンには存在しなかった脆弱性を包含している可能性があり、レイヤー2（L2）を導入することによって新たなセキュリティリスクを考慮する必要があります。
② 仕組みの複雑化
レイヤー2（L2）のソリューションは既存のメインチェーンに対して追加的に構築されるため、ブロックチェーンネットワーク全体の仕組みが複雑化する傾向にあります。
レイヤー1の時点で高い処理速度や容量を持って開発されたブロックチェーンと比較した際に、開発やメンテナンスの面で不利になる可能性が考えられます。
③ 資金移動の手間や遅延
レイヤー2（L2）を利用する場合、メインチェーンの間で資金移動をするなどの手間や時間がかかります。
レイヤー1で完結しているブロックチェーンと比較した場合、この点がユーザーにとって不便となる場合があるでしょう。
主な仮想通貨のレイヤー2(L2)銘柄
ここまでレイヤー2（L2）の技術的な内容やメリットについて解説してきましたが、実際に利用されているレイヤー2（L2）にはどのようなものがあるのでしょうか。
ここでは、代表的なレイヤー2(L2)ネットワークと、そのネイティブトークン（ネットワークにおいて基軸となる仮想通貨）についてご紹介します。
MATIC（Polygon）
Polygonは2017年にローンチされたネットワークで、ネイティブトークンとしてMATICが発行されています。
Polygonはイーサリアムのレイヤー2（L2）として長い歴史を有し、当初はネットワークにもMATICという名称が使用されていましたが、2021年にMATICからPolygonへ改称され、現在はトークン名称のみがMATICとして残っています。
MATICは日本国内の仮想通貨取引所にも上場されているため、目にする機会が多いことでしょう。
MATICはPolygonにおけるガス代（トランザクション手数料）として使用されるほか、Polygon上のDApps（分散型アプリケーション）で決済などにも利用できるため、ユースケースが豊富な仮想通貨の一つと言えるでしょう。
なお、開発元であるPolygon Labs UI Ltd.では幅広い技術を導入して複数のレイヤー2（L2）チェーンを運営しており、プラズマ技術を用いたPolygon POSのほか、ZKロールアップ技術を採用したPolygon zkEVMなどが提供されています。
ARB（Arbitrum）
ArbitrumはDAO（分散型組織）によって運営されるネットワークで、ネイティブトークンとしてARBが発行されています。
Arbitrumはイーサリアムのレイヤー2（L2）としてOptimisticロールアップ技術を採用しており、高速・低コストでの取引処理が特徴となっています。
ARBは2023年3月にエアドロップを経ていくつかの海外の主要な仮想通貨取引所に上場しており、日本国内でも一部の仮想通貨取引所で取引することが可能です。
また、ARBにはDAOのガバナンストークンとしての位置付けもあるため、ARBの保有者はArbitrumの運営方針などに関する投票に参加することができる点も魅力の一つと言えるでしょう。
OP（Optimism）
OptimismもまたDAO（分散型組織）によって運営されているネットワークであり、ネイティブトークンとしてOPが発行されています。
Optimismはイーサリアムのレイヤー2（L2）としてOptimisticロールアップ技術を採用している点でもArbitrumと共通しています。
しかしガバナンス方式に違いがあり、Optimismではトークンホルダーによるガバナンスに加えてプロトコル利用者や開発者によるガバナンスも重視した「二重ガバナンスモデル」を採用することで、より広いステークホルダーの意見を反映した運営が行われています。
OPは2022年5月に実施されたエアドロップを経て海外の主要な仮想通貨取引所に上場されているほか、日本国内でも一部の取引所で売買することが可能です。
また、OPにはDAOのガバナンストークンとしての位置付けがあるため、保有することでOptimismのガバナンス投票に参加することができます。
まとめ
レイヤー2（L2）技術は、これまでの仮想通貨における弱点であったスケーラビリティ問題を解決するソリューションとして大きな役割を果たしています。
特にイーサリアムにおいてはさまざまなレイヤー2（L2）ネットワークが開発されており、レイヤー2（L2）をベースとした仮想通貨銘柄に接する機会も増えていくことでしょう。
