イーサリアムの次世代レイヤー2の展開（I）：ベースのロールアップ

ロールアップは急速に進化しています。最初は、クラシックロールアップイーサリアムのスケーラビリティの課題に一時的な解決策を提供しました。今、技術の進化により、イーサリアムをさらにスケーリングするだけでなく、分散、セキュリティ、経済の持続性も保持する次世代のロールアップを構築しています。

新しい4部作のシリーズ「次世代のL2を解説する」では、ベースロールアップ、ブースターロールアップ、ギガガスロールアップ、ネイティブロールアップといった新しいクラスのロールアップについて、幅広い視聴者に紹介します。これらのロールアップは、イーサリアムのスケーリングの未来を象徴し、 @2077Researchイーサリアムの研究開発（R＆D）をアクセスしやすくするという取り組みを通じて、新しいL2デザインに関するコミュニティの教育を重要視しています。

これらのテクノロジーについての簡単な紹介を提供し、関連する概念を解明することを目指しています。このシリーズでは、各ロールアップタイプを紹介し、その設計、強み、トレードオフ、およびイーサリアムのロードマップへの総合的な影響を探ります。イーサリアムのファン、開発者、またはブロックチェーンのスケーラビリティに興味がある方々におすすめのシリーズです。

この最初の記事では、ベースとなるロールアップについて調査します。ベースとなるロールアップは、シーケンサーの中央集権化、リブネスリスク、検閲耐性など、クラシックなロールアップの問題を軽減する提案手法です。ベースとなるロールアップの仕組み、提供する利点、およびベースとなるロールアップの採用における障壁について探っていきます。

ベースのロールアップとは何ですか？

ロールアップは、トランザクションを処理するためにベースシーケンスを使用している場合に基づいています。シーケンシングとは、ロールアップで実行するためにトランザクションがどのように順序付けられるかを指します。ベースシーケンスは、トランザクションを順序付けるために中央集権的なエンティティ（「シーケンサー」）に依存するのではなく、レイヤー1（L1）チェーンの検証者セットを活用します。

トラディショナル・ロールアップは現在、中央集権的なシーケンサーを持っており、これにはいくつかの問題があります。これには、ユーザートランザクションの検閲、単一障害点のリスク、そしてMEV（最大抽出価値）の独占が含まれます（中央集権的なシーケンサーは、メンプールへのプライベートアクセスにより、ユーザーからMEVを抽出することができます）。

中央集権的なシーケンスの問題を考慮すると、Ethereumコミュニティは代替案を模索してきました。重要なのは、そのような代替シーケンス設計が重要な設計目標を満たす必要があることです：それらは先行者と同じくらい効率的で速くなければなりません。

ベースシーケンシングとベースロールアップは、イーサリアムの検閲耐性を受け継ぎ、単一障害点を除去し、分散化のための速度を犠牲にすることなく、ロールアップに新しいトランザクションのシーケンス方法を提供することで、この方向性において前進したポジティブなステップです。以下では、ベースロールアップの動作について説明します。

ベースのロールアップはどのように動作しますか？

説明 @Spire_Labsベースのロールアップアーキテクチャ

ベース ロールアップと他の種類のロールアップの主な違いは、トランザクションの順序付け方法です。ベースのロールアップにおけるトランザクションシーケンスは、基盤となるL1ブロックチェーン(この場合はイーサリアム)によって管理されます。具体的には、ベースのロールアップでは、「L1 の次の提案者は、L1 の検索者やビルダーと協力して、特別な権限を必要とせずに、次の L1 ブロック内に後続のロールアップ ブロックを自由に含めることができます。

ベースロールアップのアーキテクチャでは、ユーザーのトランザクションは、イーサリアムとベースL2の両方のブロックを構築することに同意したL1ビルダーに送られます。ユーザーは最大トランザクション手数料を示し、L2はベース手数料（L2ネットワークの混雑状況に応じて設定される）を取得し、優先手数料（トランザクションの含まれることを促すためのチップ）をバリデーターに転送します。バリデーターはその後、トランザクションの順序を決定します。

この仕組みにより、イーサリアムは生態系からのすべての手数料を確保するだけでなく、L2のチップの一部を集め、取引決済のコストも集めることができます。L1に価値を戻すことで、ロールアップをイーサリアムと共生させ、ロールアップがイーサリアムに寄生しているという考えを払拭します。

L1プロポーザーを活用してL2トランザクションをシーケンスする追加の利点は、トランザクションプロセスにおける中間ステップを排除することです。これにより、集中型または分散型のシーケンサーから署名を検証する必要がなくなり、取引コストを低減する可能性があります。

このコスト削減は、ベースのロールアップに限ったことではありません。共有シーケンスを採用したロールアップでも、同様のメリットが得られる可能性があります。L1でのブロックの提案はパーミッションレスであるため、ブロックビルダー間の競争環境が促進され、ユーザーの手数料がさらに下がる可能性があります。

A description of @taikoxyzベースのロールアップアーキテクチャからイーサリアムポスト

ベースとなるロールアップは証明を直接イーサリアムに提出するため、その決済は本質的にイーサリアム上で行われます。つまり、誰でもイーサリアム上のL2チェーンの検証済みの状態にアクセスできます。ベースとなるロールアップは、基礎となるL1以外の場所で決済することはできません。

ベースのロールアップは、イーサリアム上でチェーン状態を再構築するために必要なデータを公開し、イーサリアムをデータ可用性(DA)レイヤーにします。これにより、誰でもブロックハッシュを検証し、ブロックからトランザクションデータを取得することができます。ベースのロールアップは、トランザクションの順序付けにイーサリアムのコンセンサスレイヤーを使用するため、独自のコンセンサスメカニズムが不要になります。

ベースのロールアップ内でのトランザクションの実行は、エコシステム内でオフチェーンで行われるため、ベースのロールアップ自体が独自の実行レイヤーとして機能します。たとえば、既存のベースのロールアップのようなもの @taikoxyzと @Spire_Labs、イーサリアム上で決済され、同じL1上で動作しますが、独自の異なる実行レイヤーを維持して取引を実行します。

ベースロールアップデザインの利点と欠点は何ですか？

基本的なロールアップの利点には、イーサリアムのセキュリティとライブネスを継承し、余分なシーケンスを排除することでトランザクションコストを削減し、L2トランザクションがL1の状態と相互作用できるようにする原子的な合成性を可能にし、別個のコンセンサスが必要ないためにアーキテクチャを簡素化し、イーサリアム上の全データでデータの利用可能性を確保し、強力な検閲耐性を提供する。

しかし、暗号通貨においてはすべてに懸念があります。ベースとなるロールアップはイーサリアムのパフォーマンスに依存しており、イーサリアムのブロックスペースの制約によりスケーラビリティが制限される可能性があります。L2の操作にはまだガスのコストがかかるため、それはかなり重要な問題です。また、L1バリデーターがトランザクションの順序付けに影響を与えるMEVの問題もあります。イーサリアムのコンセンサスとデータレイヤーとの緊密な関係は、特定のユースケースに対するカスタマイズの制約をもたらす可能性があります。

ベースのロールアップFAQ

このセクションでは、ベースのロールアップに関してよく寄せられる質問に回答します。目標は、ベース ロールアップに関する特定の誤解を解き、ベース ロールアップ アーキテクチャのさまざまな側面を明確にすることです。

—ベースのロールアップはMEVをどのように管理しますか？

ほとんどのMEVはL1のバリデータに利益をもたらし、L1の検索者やブロックビルダーはL1のバンドルにロールアップブロックを含めてこの価値を捕捉する動機を持っているため、L1の提案者はこれらのブロックを含めるように促されます。現在、EthereumのMEVの約80%は混雑から、20%は競合から生じています。もしL2のMEVもこれを反映するのであれば、重要な部分がL2上に残る可能性があります。

— 代替手段と比較して、ユーザーがベースロールアップを使用することは安価ですか？

L1提案者をL2シーケンサーとして使用することで、中間ステップを省略することができ、シーケンサー署名の検証を除去することでコストを削減できる可能性があります。このコスト削減は、単なるベースのロールアップだけでなく、シーケンスを共有するロールアップにも適用され、パーミッションレスのブロック提案が競争を促進し、手数料を減らす可能性があります。

— ベースのロールアップの速度は、イーサリアムのブロック時間に制限されますか？

はい、ベースロールアップ内のトランザクションの確認時間は現在12秒のL1ブロック時間に関連しています。しかし、ベースロールアップ内では即時の事前確認も可能です。これは、一部のL1バリデータが将来のL1ブロックにベースロールアップブロックを含めることを約束するリステーキングなどのメカニズムを通じて実現できます。これは、バリデータが32ブロック先まで各ブロックの提案者を知っているため実現可能です。

ベースロールアップの「ライブ」のライブ性はどのくらいですか？

ベースのシーケンス共有は、イーサリアムのライブネス保証を共有し、その稼働時間を完全に継承します。わずかなライブネスの低下（例：100％から99％）でも、敵対的な状況で悪用され、重大な混乱や有害なMEVが引き起こされる可能性があります。

ベースのシーケンシングと共有のシーケンシングの違いは何ですか？

ベースドシーケンシングは共有シーケンシングの専門バージョンと見なすことができます。共有シーケンシングは、経済効率、高いスループット、およびL1よりも高速な確認を目指して、複数のロールアップ間のトランザクションシーケンスをサポートするシステムとして機能します。ベースドロールアップとは異なり、独自のオペレーターを使用して合意形成を行うため、より複雑であり、完全にEthereumのライブネスに依存しない点が異なります。

結論

「Rollups 2.0」シリーズの最初の投稿では、Ethereumのバリデータを活用したベースロールアップについて探ってきました。これにより、取引の並べ替えにおいてEthereumのバリデータが活用され、分散化、セキュリティ、およびコスト効率の向上が図られます。

このシリーズを続けるにつれて、ブースターロールアップ、ネイティブロールアップ、ギガガスロールアップについて詳しく取り上げ、これらのロールアップの種類がイーサリアムのスケーリングのさまざまな側面にどのように対応しているかを調査します。

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