レイヤー2ブロックチェーンは、 Ethereum エコシステムの重要な部分を担っています。新規ユーザーを取り込み、ブロックチェーン技術の大規模な導入を促進するために構築されています。しかし、レイヤー2ブロックチェーンはどのようにしてこれを可能にするのでしょうか?そして、なぜレイヤー2ではトランザクションがより安価で高速になるのでしょうか?このガイドでは、レイヤー2スケーリングソリューションについて詳しく説明していきます。.
ブロックチェーンのレイヤー2とは何ですか?
レイヤー2の Defi
レイヤー 2 ネットワークは、レイヤー 1 と呼ばれる別のネットワーク内に存在するセカンダリ ブロックチェーンです。メイン チェーン外でトランザクションを処理および実行し、結果をレイヤー 1 チェーンに送信します。.
レイヤー 2 ブロックチェーンは、スケーラビリティの問題を解決するため、レイヤー 2 ソリューションとも呼ばれます。.
ブロックチェーンにレイヤー2ソリューションが必要な理由
Ethereum のようなレイヤー1ブロックチェーンにはスケーラビリティの限界があります。1秒あたりのトランザクション数(TPS)を増やし、ガス料金を削減するには、レイヤー2ブロックチェーンが必要です。.
また、暗号通貨や分散型アプリ(dApps)の導入も加速します。.
レイヤー1とレイヤー2の関係
レイヤー1は、セキュリティとコンセンサスを提供するベースチェーンです。レイヤー2は数千ものトランザクションを迅速かつ低コストで処理しますが、すべての検証と確定は依然としてレイヤー1ブロックチェーンに依存しています。.
「[レイヤー2ネットワーク]は Ethereumから分離しているわけではなく、 Ethereum チェーン内に存在するチェーンですが、計算が異なるメカニズムを通じて行われるため、より高いスケーラビリティを実現します。」
— Ethereum 共同創設者、ヴィタリック・ブテリン。.
レイヤー 2 はどのように機能しますか?
オフチェーン処理とオンチェーン決済
レイヤー2ブロックチェーンは Ethereumと互換性があります。ユーザーはトークンを送受信したり、スマートtracとやり取りしたりできます。レイヤー2は、オフチェーンでトランザクションを計算・処理するために異なるメカニズムを使用するため、非常にスケーラブルです。.
次に、L2はトランザクションをまとめてベースレイヤーに送信します。このステップは、使用されているレイヤー2ソリューションの種類によって異なります。ソリューションによっては、暗号証明をベースレイヤーに送信します。また、すべてのトランザクションが有効であると想定するものもあります。.
最後に、L2はスマートtracを介してデータをL1に送信します。ベースレイヤーは紛争を解決し、有効なトランザクションを次のブロックに追加します。.
ベースレイヤーから継承されたセキュリティ
レイヤー2ソリューションは、 Ethereumのセキュリティを継承しています。このようなソリューションでは、レイヤー1にスマートtracがデプロイされます。他のレイヤー2はブリッジを介して通信します。スマートtracは、最終的な残高とレイヤー2ネットワークの状態を受け取ります。ベースレイヤーは、提出されたデータを証明または紛争解決メカニズムを通じて検証します。.
レイヤー2のトランザクションはオフチェーンで行われるため、 Ethereum そのコンセンサスメカニズムと不変性により、究極の真実の源泉となります。レイヤー2ネットワークによって提出された不正証明、有効性証明、または状態コミットメントはすべて、最終的にベースレイヤーで確定されます。これにより、レイヤー2ネットワーク上で発生する悪意のある行為が軽減されます。.
取引速度とコスト削減
L2ネットワークでの取引は高速かつ低コストです。このようなセカンダリネットワークは、頻繁に取引を行う人にとって最適です。L2ネットワーク上の取引はシーケンサーを経由するため、高速に処理されます。シーケンサーとは、取引を処理するサーバーまたはサーバー群です。集中型または分散型のいずれの場合もあり、個人、企業、またはサードパーティの事業者によって運用されることもあります。.
L2ネットワークでのトランザクションは、シーケンサーがトランザクションをバンドルし、単一のトランザクションとしてベースレイヤーに送信するため、安価です。このアプローチにより、ベースレイヤーのトランザクション1件あたりのガス料金がL2ユーザー間で分割され、ガス料金が大幅に削減されます。.
レイヤー2ソリューションの種類
ロールアップ(楽観的ロールアップ、ZKロールアップ)
ロールアップは、レイヤー 2 ネットワーク上の数百のトランザクションをレイヤー 1 上の単一のトランザクションにまとめる方法です。L2 ロールアップには次の 2 種類があります。
- 楽観的なロールアップ
- ゼロ知識証明 (ZK) ロールアップ。.
どちらのタイプもレイヤー 2 トランザクションをバンドルしますが、ベース レイヤーとのやり取りは異なります。.
楽観的ロールアップ
オプティミスティック・ロールアップは、オフチェーンでトランザクションを実行し、コールデータまたはBLOBを介してベースレイヤーにデータを送信します。このアプローチでは、すべてのトランザクションが有効であると想定されているため、この名前が付けられています。また、オプティミスティック・ロールアップは、コストを削減するために、 Ethereum に送信する前にトランザクションデータを圧縮します。.
Ethereumのスマートtracがトランザクションデータを受信すると、誰でも特定の異議申し立て期間内であれば不正証明を用いてこの楽観的な仮定に異議を唱えることができます。 Ethereum 基本的に、楽観的ロールアップを扱う際に「有罪が証明されるまで無罪」というアプローチを採用しています。.
レイヤー2によって異なります。そして、この前提に異議を唱えるのは、Ethereum参加者です。
不正証明が成功した場合、 Ethereum 無効な状態を元に戻し、悪意のあるシーケンサーはステークしたETH担保を失うというペナルティを受けます。その後、正しい状態がベースレイヤーに適用されます。.
紛争期間中に有効な不正の証拠が提出されない場合、トランザクションのバッチは有効であるとみなされ、 Ethereum上で確定されます。.
ZKロールアップ
ゼロ知識証明ロールアップ(ZKロールアップ)は、オプティミスティック・ロールアップと同様の仕組みで動作します。数千ものトランザクションをオフチェーンで実行し、そのデータをベースレイヤー上のスマートtracに送信します。ただし、すべてのトランザクションが有効であると想定するのではなく、ZKロールアップはすべてのトランザクションが有効であることを証明してから Ethereumに送信します。これは、バッチ全体の正しさをmatic的に検証する、ゼロ知識証明とも呼ばれる暗号学的証明を生成することで実現されます。.
ZKロールアップは、トランザクションの処理、証明の生成、そして Ethereumへの送信をオペレーター(証明者またはシーケンサーとも呼ばれる)に依存します。一部のロールアップは中央集権型のオペレーターに依存し、他のロールアップは半分散型の証明者を使用します。証明は即座に検証されるため、紛争期間は発生せず、ユーザーは即座に資金にアクセスできます。Ethereum Ethereumスマートtracによって有効性証明が承認されると、トランザクションデータはベースレイヤー上の次の承認済みブロックに追加されます。.
州チャンネル
ステートチャネルは、 Ethereumスケールさせる新たな方法です。単一のステートチャネルで、2人以上のユーザーがオンチェーン決済なしで、高速かつ低コストでトークンを送受信できます。トランザクションが完了すると、最終的なステートとトランザクションサマリーを Ethereumに送信できます。.
ステートチャネルはピアツーピア(P2P)であり、マルチ署名スマートtracによって管理されます。ステートチャネルを開くには、ピアはベースレイヤー上に構築されたスマートtracに資金をロックする必要があります。ロックされた資金は、誠実性を保証し、紛争を防ぐための担保となります。ステートの変更はすべて、これらのピアによって実行および検証されます。このアプローチにより、ガス料金と Ethereum上の計算が削減され、トランザクションが高速化されます。.
参加者間で紛争が発生した場合、問題はベースレイヤーで解決され、そこでは最新の署名状態が Ethereumのコンセンサスによって強制されます。.
ステートチャネルにはいくつかの制限があります。ピアが常にオンライン状態を維持し、チャネルを監視する必要があります。また、ユーザーフレンドリーではなく、複数のチャネルを同時に監視することは困難です。.
プラズマチェーン
Plasmaチェーンは、ベースレイヤー(この場合はルートチェーンまたは親チェーン)にリンクされた独立したチェーンです。Plasmaチェーン(子チェーンとも呼ばれます)は、親チェーンにデプロイされたスマートtracによって管理されます。.
Plasmaチェーンはトランザクションをオフチェーンで処理・検証するため、 Ethereumの検証負荷を軽減します。トランザクションの整理と実行を1人または複数のオペレーターに委ねることで、処理速度が向上します。ただし、セキュリティアンカーのために、最終状態のみが定期的に Ethereum に送信されます。.
Plasmaチェーンを利用するには、ユーザーはスマートtracから出金するには、出金リクエストを送信する必要があります。その後、リクエストは約7日間、不正防止のためのチャレンジにかけられます。チャレンジが失敗した場合、出金リクエストは承認され実行されます。しかし、チャレンジが成功した場合、オペレーターはペナルティを受けます。
Plasmaチェーンはロールアップのように動作するように見えますが、いくつかの制限があります。Plasmaチェーンから Ethereum への出口キューが長い場合、データが利用できなくなるという重大な問題が発生します。これは、Plasmaチェーンのオペレーターがデータを保存し、 Ethereum に定期的に送信するだけだからです。一方、ロールアップでは、ユーザーが取引や資金の引き出しを行うたびに、完全なトランザクションデータが提供されます。.
サイドチェーン(そしてそれが真のL2と異なる理由)
サイドチェーンはレイヤー2ネットワークではありませんが、 Ethereum スケーリングに役立ちます。サイドチェーンはブリッジを介して Ethereum に接続する独立したブロックチェーンです。サイドチェーンは異なるブロック仕様とコンセンサスメカニズムを備えています。サイドチェーンは Ethereumのセキュリティ特性を継承せず、トランザクションデータやステートルートを Ethereumにポストバックしません。そのため、悪意のある攻撃や中央集権化の影響を受けやすくなります。.
高いスループットを実現するために、サイドチェーンはより大きなブロックサイズとより高いガス制限を実装します。より大きなブロックを高速に処理するには、強力なハードウェアが必要です。そのため、誰もがフルノードを実行することが困難になり、中央集権化と悪意のある攻撃につながります。.
サイドチェーンはEVMと互換性があり、 Ethereum dAppsは最小限の変更で実行できます。サイドチェーンは、両方のチェーンにデプロイされたスマートtracの集合であるブリッジを介して Ethereum とやり取りします。ブリッジはミントとバーンのメカニズムを実装しており、ユーザーはサイドチェーンに参加し、トランザクションを実行し、 Ethereumに戻ることができます。.
2025年に人気のレイヤー2プロジェクト
仲裁
Arbitrumは、Optimistic Rollupsを用いてオフチェーンでトランザクションを処理し、 Ethereumに送信するL2です。Ethereumの Ethereumを維持しながら、トレーダーに低い手数料を提供します。.
Arbitrumは Ethereum Virtual Machine(EVM)をサポートしており、開発者は最小限の変更でスマートtracを簡単に導入できます。L2には、Arbitrum One、Arbitrum Nova、Arbitrum Orbitなど、 DeFi、ゲーム、ビジネス向けのdAppsに対応した製品群があります。.
2025 年 6 月の取引あたりの平均ガスコストは 0.007 ドルから 0.015 ドルの範囲でした。トークンの交換には平均 0.30 ドルかかり、取引は数分以内に完了します。.
楽観
Optimismは、Optimistic Rollupsを利用する Ethereum互換のL2です。Arbitrumと同様に、Optimismはオフチェーンでトランザクションを実行し、バンドルされたデータを Ethereumに送信します。L2は低いガス料金と高いTPSレートを提供します。.
trac導入できます。2025年現在、Optimismスーパーチェーンは24億7000万件のトランザクションを処理し、約34億ドルのロックされた総価値( TVL )を確保しています。ネットワークの平均ブロックタイムは200ミリ秒です。
zkSync時代
zkSync Eraは、 Ethereum向けのレイヤー2スケーリングソリューションで、ZKロールアップを採用しています。OptimismやArbitrumと同様の動作をしますが、ZKロールアップ技術を採用しており、ZKロールアップ技術を採用しています。zkSyncはトランザクションをオフチェーンで処理し、 Ethereumに送信する前にその有効性を証明します。.
zkSyncの1日あたりの平均取引件数は、2024年第4四半期の29万件から2025年第1四半期には110万件に増加しました。平均手数料も2025年第1四半期には取引あたり0.03ドルに下がりました。zkSyncの ブロックチェーンエクスプローラー、ネットワークは約4億6500万件の取引を処理しており、平均ブロック時間は2~4秒です。
スタークネット
StarkNetは、 Ethereum上に構築されたZKロールアップ(有効性ロールアップ)を使用するL2です。L2はSTARK証明を使用して、すべてのオフチェーントランザクションバンドルがベースレイヤーでの決済前に検証されることを保証します。.
2025年半ば、StarkNetはステージ1の分散化を達成しました。これは、Vitalik Buterin氏が提唱するロールアップネットワークのフレームワークにおけるマイルストーンです。これは、StarkNetのロールアップが主要な技術面とガバナンス面の閾値を超え、ネットワークが完全な分散化に近づいたことを意味します。.
StarkNetは、カイロベースのスマートtracとネイティブアカウントのtracをサポートしています。StarkNetの平均取引手数料は約0.0013ドルと非常に低くなっています。2024年後半には、ネットワークは127TPS以上の取引を記録し、承認時間は2秒未満でした。.
ポリゴン PoS とポリゴン zkEVM
Polygon PoSは高スループットのサイドチェーンです。EVMと互換性があり、 Ethereum。サイドチェーンは2層アーキテクチャを採用し、ベースチェーンとは別にトランザクションを処理します。定期的なチェックポイントにより、 Ethereum。Polygon のトランザクションスループットは約1,000 TPSで、ガス手数料は0.01ドル未満で、数百万人のユーザーをサポートしています。
Polygon zkEVMはL2ネットワークです。EVMに完全互換で、トランザクションを Ethereumに投稿する前にZK-Proofsを使用して検証します。2025年現在、Polygon zkEVMは約40~50 TPSの処理能力を備えており、テスト時にはピークキャパシティが200 TPSを超えました。平均ガス料金は1トランザクションあたり0.02~0.05ドルで、 Ethereumと比較して約90%安価です。.
L2ネットワーク – 比較
| ネットワーク | タイプ | テクノロジー | EVM互換 | 平均TPS(2025年) |
|---|---|---|---|---|
| 仲裁 | レイヤー2 | 楽観的ロールアップ | はい | 約40~60TPS |
| 楽観 | レイヤー2 | 楽観的ロールアップ | はい | 約130TPS |
| zkSync時代 | レイヤー2 | ZKロールアップ | はい | 約12~15TPS |
| スタークネット | レイヤー2 | ZKロールアップ(STARK証明) | 部分的* | 約127TPS |
| ポリゴン PoS | サイドチェーン | PoS(チェックポイント) | はい | 約1,000TPS |
| ポリゴンzkEVM | レイヤー2 | ZKロールアップ(ZKプルーフ) | はい | 約40~50TPS |
* StarkNet は Cairo VM (EVM ネイティブではない) を実行します。EVM との互換性はトランスパイラ/ラッパーを介して実現されます。.
レイヤー2ブロックチェーンの利点
取引手数料の低減
レイヤー2ブロックチェーンの主な利点の一つは、取引手数料の低さです。2021年の強気相場では、 Ethereum ネットワークの混雑により、ユーザーに数百ドル、場合によっては数千ドルもの手数料を請求しました。レイヤー2ネットワークは、トランザクションをバンドルし、単一の Ethereum トランザクションのコストを多くのユーザーに分割することで、手数料を最小限に抑えています。.
より速い取引速度
レイヤー2ネットワークは、シーケンサーを利用してトランザクションを迅速に順序付け、処理するため、ほぼ瞬時のトランザクションを実現します。一方、 Ethereum、分散型バリデータネットワークを採用しているため、トランザクションの確認に時間がかかります。.
DeFi、NFT、ゲームのためのスケーラビリティ
DeFi が成長し、広く普及するための理想的なプラットフォームを提供します。取引手数料がごくわずかであるため、コインやゲーム内アイテム、その他のNFTの送受信は簡単でほぼ瞬時に行えます。
ユーザーエクスペリエンスの向上
L2ネットワークは、特に新規ユーザーにとって優れたユーザーエクスペリエンスを提供します。レイテンシの低減、導入コストの削減、そしてdAppとのやり取りの簡素化を実現します。ユーザーは、ベースレイヤーと比較して、ほぼ瞬時のトランザクション処理と、混雑を経験することなくdAppへのスムーズなアクセスを享受できます。.
レイヤー2の課題とリスク
セキュリティの前提
Ethereumのセキュリティを継承していますが、独自の信頼前提を導入しています。シーケンサー、ブリッジ、データ可用性レイヤーは、重大な障害点となる可能性があります。無効なデータが送信されたり、プルーフチャレンジが失敗したりすると、オペレーターはETHステークを失う可能性があり、ユーザーは資金を失ったり、遅延を経験したりする可能性があります。
ユーザーエクスペリエンスとリスクの橋渡し
L1とL2間でトークンを移動する場合、あるいはその逆の場合、いくつかのリスクが伴います。複雑なUXやウォレットとの連携の悪さにより、ユーザーは資金を失ったり、遅延を経験したりする可能性があり、手数料が低くスループットが高いにもかかわらず、ユーザーを遠ざけてしまう可能性があります。.
中央集権化への懸念
L2ネットワークは、選ばれたバリデーターによって運用されるシーケンサーに依存しているため、技術的に中央集権化されています。これは検閲、ダウンタイム、技術的障害につながり、分散化とユーザーの信頼を低下させる可能性があります。.
規制の不確実性
L2ネットワークはグレーゾーンで運用されています。保管、コインの分類、インフラに関する規則が不明確であるため、機関投資家は現時点でL2ネットワークを導入していません。.
レイヤー2とレイヤー1の主な違い
和解と安全保障
レイヤー1とレイヤー2のネットワークは、決済とセキュリティの点で異なる動作をします。レイヤー1はトランザクションを直接決済しますが、レイヤー2はベースチェーンの決済レイヤーに依存します。レイヤー1はコンセンサスメカニズムとバリデータネットワークを通じて完全なセキュリティを確保しますが、レイヤー2のセキュリティはレイヤー1にdent します。.
速度とスループット
レイヤー1とレイヤー2のブロックチェーンは、速度とスループットが異なります。 Ethereumなどのレイヤー1は、1秒あたり数十件のトランザクション(約10~15 TPS)に制限されています。.
L2 ネットワークは、トランザクションをオフチェーンで処理するため、数百または数千の TPS を処理します。.
本質的に、L2 は L1 よりも高速であるため、ユーザーや dApp とのリアルタイムのやり取りに最適です。.
ユースケースとトレードオフ
L1は、分散化が重要となる高額取引に最適です。例えば、EthereumAaveDeFiプラットフォームで使用されています CryptoPunksやPudgy Penguinsといった高額アイテムであるNFTの転送にも最適です
L2は、マイクロペイメント、ゲーム、高頻度取引など、手数料の低い取引頻度の高い取引に最適です。L2のトレードオフは、取引が高速かつ安価である一方で、中央集権化とセキュリティの低下を招きます。.
レイヤー2スケーリングの未来
Ethereumのロールアップ中心のロードマップ
Ethereumのロードマップには、dank シャーディングとプロト dank シャーディングが含まれています。.
EIP-4844では、プロトダンクシャーディングによってL2に安価なBLOBデータが提供され、ダンクシャーディングは Ethereum ロールアップを10万TPSまで拡張することを目指しています。これは、L2データを豊富かつ安価にすることで実現可能です。.
ロードマップの主な目標は、スループットを向上させながらL2ガス料金をさらに引き下げることです。さらに、今回のアップグレードではL1のセキュリティと決済の強化に重点を置きます。.
L2間の相互運用性
Optimismによって導入された概念です。Superchainと呼ばれるこの概念は、OP StackのL2チェーン間のシームレスな通信を実現します。
Superchainはtrac、標準化されたフォールトプルーフを通じて、L2間でのトランザクションの移動が可能になります
アトミックなクロスチェーン呼び出しが可能になり、ガストークンとL2間の流動性が統合されます。例えば、Base、Mode、Zora Network、Frax ToolなどのOP Stack L2が通信し、スーパーチェーンを形成できます。.
レイヤー3ソリューションの到来
レイヤー3ソリューションはレイヤー2とは異なります。レイヤー2は Ethereumの汎用スケーリングソリューションであるのに対し、レイヤー3はdAppのスケーリングに特化しています。レイヤー3は、ゲーム、エンタープライズアプリ、プライバシー重視のロールアップなど、手数料を下げ、トランザクションをスケールさせるためのカスタマイズされたユースケースに対応します。.
StarkNetのL3 Appchains、zkSyncのHyperchains、そしてArbitrum Orbitは、L3実装の例です。これらのソリューションにより、開発者はL2セキュリティを継承しながら独自のロールアップを利用できます。.

