レイヤー 2とは何か？

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一部です。新しいユーザーのオンボーディングとブロックチェーン技術の大量採用を可能に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これをどのように可能にしているのでしょうか？また、なぜL2での取引は安くて速いのでしょうか？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すべてを解説します。

ブロックチェーンにおけるレイヤー 2とは？ 

レイヤー 2の定義

レイヤー2ネットワークは、レイヤー1として知ら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。メインチェーン上でトランザクションを処理・実行し、その結果をレイヤー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。

ブロックチェーンがレイヤー 2ソリューションを必要とする理由

イーサリアムのようなレイヤー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。レイヤー2ブロックチェーンは、1秒あたりのトランザクション数（TPS）を増やし、ガス代を削減するために必要です。

また、暗号通貨や分散型アプリ（dApps）の採用を加速させる役割も果たします。 

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、すべてのトランザクションを検証・確定させるために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はどのように機能するのか？ 

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イーサリアムと互換性があります。ユーザーはそれら上でトークンの送受信やスマートコントラクトとの対話を行うことができます。L2は、トランザクションをオフチェーンで計算・処理するための異なるメカニズムを使用しており、高いスケーラビリティを実現しています。

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依存します。一部のソリューションは、暗号化された証明書をベースレイヤーに送信します。他のソリューションは、すべてのトランザクションが有効であると仮定します。 

最後に、L2はスマートコントラクトを通じてデータを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、イーサリアムからセキュリティを継承します。これらのソリューションには、レイヤー1にデプロイされたスマートコントラクトがあります。他のL2は、通信のためにブリッジに依存します。スマートコントラクトはL2ネットワークの最終残高と状態を受け取ります。その後、ベースレイヤーは証明や紛争メカニズムを通じて提出されたデータを検証します。 

レイヤー2のトランザクションはオフチェーンで発生するため、コンセンサスメカニズムと不変性により、イーサリアムが究極の真実の源となります。L2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、最終的にベースレイヤーで確定されます。これにより、L2ネットワークで発生する可能性のある悪意のある行動が軽減されます。 

トランザクション速度の向上とコスト削減

L2ネットワークでの取引は高速かつ安価です。このようなセカンダリネットワークは、頻繁に取引を行うトレーダーに最適です。レイヤー2ネットワークでのトランザクションは、シーケンサーを通じて処理されるため、高速に処理されます。シーケンサーは、トランザクションを処理するサーバーまたはサーバーのクラスターです。中央集権型または分散型であり、個人、企業、またはサードパーティのオペレーターによって運用される場合があります。

L2ネットワークでの取引が安価な理由は、シーケンサーがトランザクションをバンドルし、1つ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です。このアプローチにより、1つのベースレイヤーのトランザクションのガス代がL2ユーザー間で分割され、ガス代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（オプティミスティック・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1つのトランザクションにバンドルする方法です。L2ロールアップには2つのタイプがあります：

• オプティミスティック・ロールアップ
• ゼロ知識証明（ZK）ロールアップ。 

両方のタイプはレイヤー2の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相互作用が異なります。

Optimistic Rollup

オプティミスティック・ロールアップは、トランザクションをオフチェーンで実行し、calldataまたはblobsを介してデータをベースレイヤーに送信します。このアプローチは、すべてのトランザクションが有効であると仮定するため、この名前が付けられています。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、イーサリアムに送信する前にトランザクションデータを圧縮します。

イーサリアムのスマートコントラクトがトランザクションデータを受け取ると、誰でも特定の紛争期間内に不正証明を使用してこの楽観的な仮定に異議を唱えることができます。イーサリアムは、オプティミスティック・ロールアップを扱う際に、「無罪が証明されるまで無罪」というアプローチ essentially 採用します。

この紛争期間は異なり、 Layer 2 ソリューションに依存します。そして、この仮定に異議を唱える人々は、バリデーターまたはウォッチャーとして知られるイーサリアムの参加者です。

不正証明が成功した場合、イーサリアムは無効な状態を取り消し、悪意のあるシーケンサーはステーキングされたETHの担保を失うことで罰則を受けます。その後、正しい状態がベースレイヤーで強制されます。

紛争期間中に有効な不正証明が提出されない場合、トランザクションのバッチは有効とみなされ、イーサリアム上で確定されます。 

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に機能します。オフチェーンで数千のトランザクションを実行し、データをベースレイヤーに存在するスマートコントラクトに提出します。しかし、すべてのトランザクションが有効であると仮定するのではなく、ZKロールアップは、イーサリアムに送信する前にすべてのトランザクションが有効であることを証明します。これは、バッチ全体の正確性を数学的に検証する暗号化証明、すなわちゼロ知識証明を生成することによって達成されます。 

ZKロールアップは、トランザクションの処理、証明の生成、およびそれらのイーサリアムへの送信のために、オペレーター（プロバー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プロバーを使用します。証明は即座に検証されるため、紛争期間はなく、ユーザーはすぐに資金にアクセスできます。有効性証明がイーサリアムのスマートコントラクトによって受け入れられると、トランザクションデータはベースレイヤーの次の確認済みブロックに追加されます。  

ステートチャンネル

ステートチャンネルは、イーサリアムをスケーリングするための異なる方法です。単一のステートチャンネルにより、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の送受信を行うことができます。取引が完了すると、最終状態とトランザクションの要約をイーサリアムに提出できます。

ステートチャンネルはピアツーピア（p2p）であり、マルチシグネチャスマートコントラクトによって管理されます。ステートチャンネルを開くには、ピアはベースレイヤーに構築されたスマートコントラクト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、誠実さを保証し、紛争を防ぐための担保です。状態の変更は、そ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、ガス代、イーサリアム上の計算量が削減され、トランザクションが高速化します。  

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、最新の署名済み状態がイーサリアムのコンセンサスによって強制されます。

ステートチャンネルにはいくつかの制限があります。ピアは常にオンラインでいてチャン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、複数のチャンネルを同時に監視するのは困難です。

プラズマチェーン

プラズマチェーンは、この場合「ルートチェーン」または「親チェーン」として知られるベースレイヤーにリンクされた別のチェーンです。プラズマチェーン（子チェーンとも呼ばれる）は、親チェーンにデプロイされたスマートコントラクトによって管理されます。

プラズマチェーンは、オフチェーンでトランザクションを処理および検証し、イーサリアム上の検証負荷を軽減します。1人のオペレーターまたは複数のオペレーターに依存してトランザクションを整理・実行するため、高速化されます。ただし、セキュリティのアンカーとして、最終状態のみが定期的にイーサリアムに提出されます。

プラズマチェーンを利用するには、ユーザーは スマートコントラクトにイーサリアム（Ether）またはERC-20トークンを預け入れる必要があります。オペレーターは、ユーザーの資金に相当する新しいトークンを作成します。プラズマチェーンから退出するには、出金リクエストを提出する必要があります。その後、約7日間にわたって不正証明を介してリクエストに異議が唱えられます。異議が失敗した場合、出金リクエストは承認され、実行されます。しかし、異議が成功した場合、オペレーターは罰則を受けます。 

プラズマ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。プラズマチェーンからイーサリアムへの長い退出キューは、データの利用不可という重大な問題に直面します。これは、プラズマチェーンのオペレーターがデータを保存し、定期的にのみイーサリアムに提出するためです。一方、ロールアップは、ユーザーが取引または資金の引き出しを希望するたびに、完全なトランザクションデータを提供します。

サイドチェーン（真のL2との違い）

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、イーサリアムのスケーリングに役立ちます。ブリッジを介してイーサリアムに接続する別個の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持っています。イーサリアムのセキュリティプロパティを継承せず、トランザクションデータや状態のルート（state roots）をイーサリアムに戻しません。これにより、悪意のある攻撃や中央集権化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高いガス制限を実装します。高速処理で大きなブロックを実行するには、強力なハードウェアが必要です。これにより、誰もがフルノードを実行することが困難になり、中央集権化や悪意のある攻撃につながります。 

サイドチェーンはEVM互換性があり、イーサリアムのdAppsを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コントラクトのコレクションであるブリッジを介してイーサリアムと対話します。ブリッジは、mintおよびburnメカニズムを実装し、ユーザーがサイドチェーンに入り、取引し、イーサリアムに戻って退出できるようにします。  

2025における人気のあるレイヤー 2プロジェクト 

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Arbitrumは、オプティミスティック・ロールアップを使用してトランザクションをオフチェーンで処理し、イーサリアムに投稿するL2です。イーサリアムのセキュリティに依存しながら、トレーダーにより低い手数料を提供します。

Arbitrumはイーサリアム仮想マシン（EVM）をサポートしており、開発者が最小限の変更でスマートコントラクトをデプロイしやすいです。このL2には、DeFi、ゲーム、ビジネスdAppsに奉仕するArbitrum One、Arbitrum Nova、Arbitrum Orbitなどの製品群があります。

2025年6月における1トランザクションあたりの平均ガスコストは0.007ドルから0.015ドルの間でした。トークンのスワップには平均0.30ドルかかり、トランザクションは数分で確定します。

Optimism

Optimismは、オプティミスティック・ロールアップに依存するイーサリアム互換のL2です。Arbitrumと同様に、Optimismはトランザクションをオフチェーンで実行し、バンドルされたデータをイーサリアムに送信します。このL2は、低いガス代と高いTPSレートを提供します。

Optimismは、開発者がEVMスマートコントラクトを容易にデプロイできるようにするモジュール式のOP Stackで構築されています。2025年現在、Optimism Superchainは24億7000万トランザクションを処理し、総ロック価値（TVL)が約34億ドルを確保しています。ネットワークの平均ブロック時間は 200 ミリ秒です。

zkSync Era

zkSync Eraはイーサリアムのレイヤー2スケーリングソリューションであり、ZKロールアップを使用しています。OptimismやArbitrumと同様に機能しますが、ZKロールアップ技術を使用している点が異なります。zkSyncはトランザクションをオフチェーンで処理し、イーサリアムに送信する前にその有効性を証明します。

の1日あたりの平均取引数 zkSync における1日の平均トランザクション数は、2024年第4四半期の29万件から2025年第1四半期に110万件に増加しました。平均手数料も2025年第1四半期に1トランザクションあたり0.03ドルに低下しました。zkSyncの ブロックチェーンエクスプローラーから収集されたデータによると、ネットワークは約4億6500万トランザクションを処理しており、平均ブロック時間は2〜4秒です。

StarkNet

StarkNetは、イーサリアル上に構築されたZKロールアップ（有効性ロールアップ）を使用するL2です。このL2は、ベースレイヤーでの決済前にオフチェーンのトランザクションバンドルがすべて検証されることを保証するためにSTARK証明を使用します。

2025年半ば、StarkNetはビタリック・ブテリンが提案した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あるステージ1の分散化に到達しました。これは、StarkNetのロールアップが重要な技術的およびガバナンスの閾値を通過し、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Cairoベースのスマートコントラクトとネイティブのアカウント抽象化をサポートしています。StarkNetでの平均トランザクション手数料は非常に低く、約0.0013ドルです。ネットワークは2024年後半に127 TPS以上を記録し、確認時間は2秒未満でした。

Polygon PoSおよびPolygon zkEVM

Polygon PoSは高スループットのサイドチェーンです。EVM互換性があり、イーサリアムのスケーリングに役立ちます。このサイドチェーンは二層アーキテクチャを使用し、ベースチェーン上でない場所でトランザクションを処理します。イーサリアム上での決済とセキュリティを保証するための定期的なチェックポイントがあります。 Polygon PoSは約1,000 TPSのトランザクションスループットを持ち、ガス代が0.01ドル未満で数百万人のユーザーをサポートします。

Polygon zkEVMはL2ネットワークです。完全にEVM互換であり、イーサリアムに投稿する前にトランザクションを検証するためにZK証明を使用します。2025年現在、Polygon zkEVMは平均40〜50 TPSを処理しており、テスト中には200 TPSを超えるピーク容量に達します。平均ガス代は1トランザクションあたり0.02〜0.05ドルで、イーサリアムと比較して約90%安価です。

レイヤー 2ブロックチェーンの利点  

低いトランザクション手数料

レイヤー2ブロックチェーンの主な利点の一つは、低いトランザクション手数料です。2021年の強気相場では、イーサリアムは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、1つのイーサリアムトランザクションのコストを多数のユーザーで分割することでこれを解決し、手数料を最小限に抑えます。

高速なトランザクション速度

レイヤー2ネットワークは、トランザクションを順序付けおよび迅速に処理するためにシーケンサーに依存するため、ほぼ瞬時のトランザクションを提供します。一方、イーサリアムは分散型バリデーターネットワークのため、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

レイヤー 2ブロックチェーンは、 DeFi, NFT、およびゲームdAppsが繁栄し、大量採用を得るための理想的な遊び場を提供します。トランザクション手数料が無視できるため、コインやゲーム内アイテム、その他の種類のNFTの送受信は簡単でほぼ瞬時です。

改善されたユーザー体験

L2ネットワークは、特に新規ユーザーにとってより良いユーザー体験を提供します。遅延の削減、低い参入コスト、およびdAppsとの対話の簡素化を提供します。ユーザーは、ベースレイヤーと比較して混雑を経験することなく、ほぼ瞬時のトランザクションとdAppsへのスムーズなアクセスの恩恵を受けます。

レイヤー 2の課題とリスク 

セキュリティの仮定

レイヤー 2ネットワークは、 Ethereum からセキュリティを継承しますが、独自の信頼仮定を導入します。シーケンサー、ブリッジ、およびデータ可用性レイヤーは、失敗の重要なポイントになる可能性があります。無効なデータが提出された場合、または証明への異議が失敗した場合、オペレーターはETHのステークを失い、ユーザーは資金を失うか、遅延を経験する可能性があります。

ユーザー体験とブリッジのリスク

L1とL2間、またはその逆のトークンの移動にはいくつかのリスクがあります。複雑なUXや不十分なウォレット統合により、ユーザーは資金を失うか、遅延を経験する可能性があり、低い手数料と高いスループットにもかかわらずユーザーが離脱する原因となります。

中央集権化への懸念

L2ネットワークは技術的に中央集権的です。これは、選択さ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するためです。これにより、検閲、ダウンタイム、および技術的障害が発生する可能性があり、分散化とユーザーの信頼が損なわれます。

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。現在、機関はL2ネットワークを採用していません。これは、カストディ、コインの分類、およびインフラストラクチャに関するルールが不明確であるためです。

レイヤー 2 vs レイヤー 1：主な違い 

決済とセキュリティ

レイヤー1とレイヤー2ネットワークは、決済とセキュリティの面で異なります。L1はトランザクションを直接決済しますが、L2はベースチェーンの決済レイヤーに依存します。L1はコンセンサスメカニズムとバリデーターのネットワークを通じて完全なセキュリティを持つのに対し、L2のセキュリティはレイヤー1に依存します。

速度とスループット

レイヤー1（L1）とレイヤー2（L2）のブロックチェーンは、異なる速度とスループット率を持っています。イーサリアムのようなL1は、1秒あたりのトランザクション数（TPS）が数十件程度（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〜数千TPSを処理できます。 

本質的に、L2はL1よりも高速であり、ユーザーやdAppsとのリアルタイムな相互作用に最適です。

ユースケースとトレードオフ

L1は、分散化が重要な高価値トランザクションに優れています。例えば、イーサリアムはステーブルコイン発行者やAaveのような機関向けDeFiプラットフォームで使用されています。また、L1は高価値アイテムであるNFTの転送にも理想的です。 クリプトパンクス やPudgy Penguinsなど。 

L2は、マイクロペイメント、ゲーム、高頻度取引など、頻繁で低手数料のトランザクションに理想的です。L2のトレードオフは、高速で安価なトランザクションですが、中央集権化が進み、セキュリティが弱くなる点です。

レイヤー 2 スケーリングの未来 

イーサリアムのロールアップ中心のロードマップ

イーサリアムのロードマップには、ダンク・シャーディングとプロト・ダンク・シャーディングが含まれています。

EIP-4844の下では、プロト・ダンク・シャーディングによりL2向けの安価なブロッブデータが提供され、ダンク・シャーディングはイーサリアムのロールアップを10万TPSにスケールさせることを目指しています。これは、L2のデータを豊富かつ安価にすることで可能になります。

ロードマップの主な目的は、L2のガス料金をさらに引き下げながらスループットを増やすことです。さらに、このアップグレードはL1のセキュリティと決済を強化することに焦点を当てています。 

クロスL2相互運用性

クロスL2相互運用性は、 Optimismによって導入された概念です。スーパーチェーンと名付けられたこの概念は、OP Stack L2チェーン間のシームレスな通信を導入します。 

スーパーチェーン は、孤立したロールアップを排除し、複数のL2間でセキュリティとガバナンスを統合することを目指しています。これにより、クロスL2インボックス、ブリッジング契約、標準化されたフォールトプロフを通じて、L2間でトランザクションを移動することが可能になります。 

アトミックなクロスチェーン呼び出しが可能になり、L2全体でガストークンと流動性が統一されます。例えば、Base、Mode、Zora Network、Frax ToolなどのOP Stack L2は通信し、スーパーチェーンを形成します。

間近のレイヤー 3 ソリューション

レイヤー3（L3）ソリューションはL2とは異なります。L2はイーサリアム向けの汎用スケーリングソリューションであるのに対し、L3はdAppsのスケーリングを担当します。L3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、カスタマイズされたユースケースを処理して手数料を下げ、トランザクションをスケールさせます。 

StarkNetのL3 Appchains、zkSyncのHyperchains、Arbitrum OrbitはL3実装の例です。これらのソリューションにより、開発者は独自のロールアップを利用しながら、L2のセキュリティを継承できます。