ビットコインが2009年に登場したとき、革命的な概念を導入しました。それは、中央集権的な権威なしに取引を検証できる分散型システムです。しかし、これを可能にしたのは単なる分散化のアイデアだけではなく、そのビジョンを実現する基盤となるレイヤー1のブロックチェーンインフラストラクチャでした。今日、レイヤー1のブロックチェーンは暗号資産エコシステムの礎として残り、何十億ドル規模のデジタル資産が安全に運用される基盤となっています。## レイヤー1ブロックチェーンとは正確に何か？本質的に、レイヤー1ブロックチェーンは暗号通貨の運用を最初から管理する主要なプロトコルです。これらは分散型のソフトウェアシステムであり、ルールの設定者と執行者の両方として機能し、ネットワーク参加者全員が従うべき標準を確立します。レイヤー1ネットワーク上で動作するノード（コンピュータ）は、その仕様に従う必要があり、安全に取引を処理し、台帳の整合性を維持します。レイヤー1ブロックチェーンは、暗号通貨のルールブックのようなものです。取引の検証、手数料構造、トークン発行など、システムの運用に関するすべての詳細がコードに組み込まれています。これが、開発者が「メインネット」とレイヤー1を互換的に用いることが多い理由です。メインネットは、すべての基本的な仕組みが組み込まれた完全な独立したブロックチェーンシステムを指します。## さまざまな暗号通貨がレイヤー1技術をどのように実装しているかビットコインは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）をコンセンサスメカニズムとして採用し、レイヤー1モデルを先駆けました。このシステムでは、ノードが10分ごとに複雑な数学的問題を解き合い、勝者が新しい取引をブロックチェーンに追加する権利を得て、新たに発行されたBTCを報酬として受け取ります。このエネルギー集約型のアプローチは、安全性と分散性を優先します。イーサリアムも最初は似た道を歩みましたが、2022年のマージ（統合）アップグレード後、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）に移行しました。PoSでは、バリデーターがネットワーク上で暗号資産をロックし、ブロック提案の権利を得るため、PoWよりもはるかにエネルギー効率が高くなっています。ソラナ、カルダノ、ライトコインなどの他のレイヤー1ブロックチェーンもそれぞれ独自のアプローチを採用しています。ソラナは取引速度（過去最大50,000TPS）を最適化し、カルダノはピアレビューされた研究と学術的厳密さを重視しています。## レイヤー1システムのセキュリティメカニズムと経済的インセンティブレイヤー1ブロックチェーンは、不正行為を防ぎ信頼を維持するために複数のセキュリティ層を採用しています。コアのコンセンサスアルゴリズムに加え、多くのネットワークは追加の安全策を実装しています。例えば、イーサリアムや他のPoSシステムでは、「スラッシング」と呼ばれる仕組みを用いています。これは、バリデーターが不正行為や義務違反をした場合に、そのステーキングした暗号資産の一部を自動的に没収して罰則を科す仕組みです。一方、ビットコインは、送金を最終的かつ取り消し不能とみなす前に、6回の取引確認を必要とします。また、レイヤー1の経済構造は、トークンの供給と配布も管理します。ビットコインは、4年ごとに新規発行されるBTCの供給を半減させる仕組みを持ち、予測可能な希少性モデルを作り出しています。イーサリアムは異なるアプローチを採用し、2021年のEIP-1559アップグレード以降、取引手数料の一部を焼却し、ネットワーク活動に応じてトークン供給を動的に調整しています。これらの仕組みはすべて自動的に実行され、外部の介入なしにレイヤー1のプロトコルによって管理されます。## 主要なレイヤー1プレイヤー：ビットコイン、イーサリアム、その他ビットコインは、最も基本的な機能セットながらも、時価総額で最大の暗号通貨としてレイヤー1の金標準を維持しています。そのPoWコンセンサスメカニズムは、絶対的な安全性と分散性を優先し、取引速度を犠牲にしています。一方、イーサリアムは、レイヤー1のプロトコル上に構築された分散型アプリケーション（dApps）のエコシステムを開放しました。これにより、DeFi（分散型金融）やNFTマーケットプレイスなど、多様なサービスを第三者の開発者が作り出し、イーサリアムのセキュリティとユーザーベースを活用しています。ソラナは、「イーサリアムの競合」として登場し、類似の機能を提供しつつも、取引確認速度の高速化と手数料の大幅な低減という優位性を持ちます。カルダノは、元イーサリアム開発者のチャールズ・ホスキンソンによって設立され、ピアレビューされた研究と段階的なアップグレードを重視しています。ライトコインは、近年あまり話題になりませんが、Bitcoinのより高速で安価なピアツーピア決済の代替としてニッチを築いています。## スケーラビリティトリレンマ：なぜレイヤー1は成長に苦しむのか重要性にもかかわらず、レイヤー1ブロックチェーンは「スケーラビリティトリレンマ」と呼ばれる根本的なジレンマに直面しています。これは、イーサリアムの共同創設者ビタリック・ブテリンが有名にした理論で、レイヤー1のプロトコルは分散性、セキュリティ、スケーラビリティの3つの優先事項の間で犠牲を強いられるというものです。現行の技術では、これらすべてを同時に最大化することは不可能に見えます。レイヤー1ブロックチェーンは、すべてのノードが同じルールに従うように意図的に堅牢に設計されています。この堅牢性は予測可能性と安全性を提供しますが、柔軟性と革新性を制約します。ビットコインやイーサリアムは、その支配的地位にもかかわらず、中央集権的なシステムと比べて取引処理速度が遅いという根本的な制約を抱えています。このスケーラビリティの問題を解決しつつ、レイヤー1の基本原則を損なわないために、開発者は「シャーディング」などの解決策を模索しています。シャーディングは、ブロックチェーンをより小さく管理しやすいデータセグメントに分割し、各ノードが処理するデータ量を減らすことで、理論上はセキュリティを維持しながらネットワークのスループットを向上させることができます。## 相互運用性：レイヤー1ブロックチェーン間の通信課題もう一つの大きな制約は、暗号通貨コミュニティが「相互運用性の問題」と呼ぶものです。各レイヤー1ブロックチェーンは、独自の技術標準とコーディングプロトコルを持つ自己完結型のシステムです。例えば、ビットコインからイーサリアムへ資産を移動させることや、その逆も、技術的に非常に難しくリスクを伴います。一部のプロジェクトは、相互運用性を最優先課題としています。コスモスやポルカドットは、異なるブロックチェーン間の通信（IBC）を促進するために設計されており、よりシームレスな相互作用を可能にしています。これらのソリューションは、個別のレイヤー1プロトコルの孤立した世界を橋渡しするための新たなインフラストラクチャの一部です。## レイヤー2の台頭：レイヤー1の基盤の上に構築レイヤー1ブロックチェーンの有用性が証明される一方で、そのスケーラビリティの制約も明らかになり、開発者は新たな解決策としてレイヤー2（L2）プロトコルを創出しました。これらは、既存のレイヤー1ブロックチェーンの上に動作し、そのセキュリティを引き継ぎながら、性能や機能を向上させる二次的なシステムです。イーサリアムはこの流れの主要な恩恵を受けており、Arbitrum、Optimism、Polygonなどのプロトコルは、「レイヤー1の上に」動作し、ユーザーがはるかに高速で低コストの取引を行えるようにしています。これらのレイヤー2を利用する際は、一時的に資産をL2ネットワークに移し、そのサービスを利用し、完了後にイーサリアムのメインネットに戻る仕組みです。この層構造は、暗号通貨の用語に新たな区別をもたらしました。コインはビットコインやイーサリアムのように、レイヤー1のネイティブ資産です。一方、トークンはレイヤー1の上に存在する二次的資産であり、PolygonのMATICやArbitrumのARB、OptimismのOPなどは、それぞれのエコシステム内でガバナンスやインセンティブの役割を果たすレイヤー2トークンです。## なぜレイヤー1ブロックチェーンは今もなお重要なのかレイヤー2ソリューションの登場にもかかわらず、レイヤー1ブロックチェーンは陳腐化していません。むしろ、これまで以上に重要性を増しています。すべてのレイヤー2ネットワークは、その根底にあるレイヤー1ブロックチェーンのセキュリティ保証と決済の最終性に依存しています。暗号エコシステムが成熟するにつれ、レイヤー1インフラの重要性はますます高まっています。ビットコインの堅牢なセキュリティモデル、イーサリアムの柔軟なアプリケーションプラットフォーム、ソラナの高速性志向の設計、カルダノの研究主導のアプローチ、多様なレイヤー1ブロックチェーンの存在は、分散型システムの最適化に向けた継続的な実験の証です。それぞれが異なるトレードオフを行い、暗号通貨の広範なランドスケープの中で異なる役割を果たしています。レイヤー1ブロックチェーンの理解は、暗号通貨エコシステム全体の仕組みと進化を理解するための基本です。
レイヤー1ブロックチェーンの理解：現代暗号通貨の基盤
ビットコインが2009年に登場したとき、革命的な概念を導入しました。それは、中央集権的な権威なしに取引を検証できる分散型システムです。しかし、これを可能にしたのは単なる分散化のアイデアだけではなく、そのビジョンを実現する基盤となるレイヤー1のブロックチェーンインフラストラクチャでした。今日、レイヤー1のブロックチェーンは暗号資産エコシステムの礎として残り、何十億ドル規模のデジタル資産が安全に運用される基盤となっています。
レイヤー1ブロックチェーンとは正確に何か？
本質的に、レイヤー1ブロックチェーンは暗号通貨の運用を最初から管理する主要なプロトコルです。これらは分散型のソフトウェアシステムであり、ルールの設定者と執行者の両方として機能し、ネットワーク参加者全員が従うべき標準を確立します。レイヤー1ネットワーク上で動作するノード（コンピュータ）は、その仕様に従う必要があり、安全に取引を処理し、台帳の整合性を維持します。
レイヤー1ブロックチェーンは、暗号通貨のルールブックのようなものです。取引の検証、手数料構造、トークン発行など、システムの運用に関するすべての詳細がコードに組み込まれています。これが、開発者が「メインネット」とレイヤー1を互換的に用いることが多い理由です。メインネットは、すべての基本的な仕組みが組み込まれた完全な独立したブロックチェーンシステムを指します。
さまざまな暗号通貨がレイヤー1技術をどのように実装しているか
ビットコインは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）をコンセンサスメカニズムとして採用し、レイヤー1モデルを先駆けました。このシステムでは、ノードが10分ごとに複雑な数学的問題を解き合い、勝者が新しい取引をブロックチェーンに追加する権利を得て、新たに発行されたBTCを報酬として受け取ります。このエネルギー集約型のアプローチは、安全性と分散性を優先します。
イーサリアムも最初は似た道を歩みましたが、2022年のマージ（統合）アップグレード後、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）に移行しました。PoSでは、バリデーターがネットワーク上で暗号資産をロックし、ブロック提案の権利を得るため、PoWよりもはるかにエネルギー効率が高くなっています。ソラナ、カルダノ、ライトコインなどの他のレイヤー1ブロックチェーンもそれぞれ独自のアプローチを採用しています。ソラナは取引速度（過去最大50,000TPS）を最適化し、カルダノはピアレビューされた研究と学術的厳密さを重視しています。
レイヤー1システムのセキュリティメカニズムと経済的インセンティブ
レイヤー1ブロックチェーンは、不正行為を防ぎ信頼を維持するために複数のセキュリティ層を採用しています。コアのコンセンサスアルゴリズムに加え、多くのネットワークは追加の安全策を実装しています。例えば、イーサリアムや他のPoSシステムでは、「スラッシング」と呼ばれる仕組みを用いています。これは、バリデーターが不正行為や義務違反をした場合に、そのステーキングした暗号資産の一部を自動的に没収して罰則を科す仕組みです。一方、ビットコインは、送金を最終的かつ取り消し不能とみなす前に、6回の取引確認を必要とします。
また、レイヤー1の経済構造は、トークンの供給と配布も管理します。ビットコインは、4年ごとに新規発行されるBTCの供給を半減させる仕組みを持ち、予測可能な希少性モデルを作り出しています。イーサリアムは異なるアプローチを採用し、2021年のEIP-1559アップグレード以降、取引手数料の一部を焼却し、ネットワーク活動に応じてトークン供給を動的に調整しています。これらの仕組みはすべて自動的に実行され、外部の介入なしにレイヤー1のプロトコルによって管理されます。
主要なレイヤー1プレイヤー：ビットコイン、イーサリアム、その他
ビットコインは、最も基本的な機能セットながらも、時価総額で最大の暗号通貨としてレイヤー1の金標準を維持しています。そのPoWコンセンサスメカニズムは、絶対的な安全性と分散性を優先し、取引速度を犠牲にしています。
一方、イーサリアムは、レイヤー1のプロトコル上に構築された分散型アプリケーション（dApps）のエコシステムを開放しました。これにより、DeFi（分散型金融）やNFTマーケットプレイスなど、多様なサービスを第三者の開発者が作り出し、イーサリアムのセキュリティとユーザーベースを活用しています。
ソラナは、「イーサリアムの競合」として登場し、類似の機能を提供しつつも、取引確認速度の高速化と手数料の大幅な低減という優位性を持ちます。カルダノは、元イーサリアム開発者のチャールズ・ホスキンソンによって設立され、ピアレビューされた研究と段階的なアップグレードを重視しています。ライトコインは、近年あまり話題になりませんが、Bitcoinのより高速で安価なピアツーピア決済の代替としてニッチを築いています。
スケーラビリティトリレンマ：なぜレイヤー1は成長に苦しむのか
重要性にもかかわらず、レイヤー1ブロックチェーンは「スケーラビリティトリレンマ」と呼ばれる根本的なジレンマに直面しています。これは、イーサリアムの共同創設者ビタリック・ブテリンが有名にした理論で、レイヤー1のプロトコルは分散性、セキュリティ、スケーラビリティの3つの優先事項の間で犠牲を強いられるというものです。現行の技術では、これらすべてを同時に最大化することは不可能に見えます。
レイヤー1ブロックチェーンは、すべてのノードが同じルールに従うように意図的に堅牢に設計されています。この堅牢性は予測可能性と安全性を提供しますが、柔軟性と革新性を制約します。ビットコインやイーサリアムは、その支配的地位にもかかわらず、中央集権的なシステムと比べて取引処理速度が遅いという根本的な制約を抱えています。
このスケーラビリティの問題を解決しつつ、レイヤー1の基本原則を損なわないために、開発者は「シャーディング」などの解決策を模索しています。シャーディングは、ブロックチェーンをより小さく管理しやすいデータセグメントに分割し、各ノードが処理するデータ量を減らすことで、理論上はセキュリティを維持しながらネットワークのスループットを向上させることができます。
相互運用性：レイヤー1ブロックチェーン間の通信課題
もう一つの大きな制約は、暗号通貨コミュニティが「相互運用性の問題」と呼ぶものです。各レイヤー1ブロックチェーンは、独自の技術標準とコーディングプロトコルを持つ自己完結型のシステムです。例えば、ビットコインからイーサリアムへ資産を移動させることや、その逆も、技術的に非常に難しくリスクを伴います。
一部のプロジェクトは、相互運用性を最優先課題としています。コスモスやポルカドットは、異なるブロックチェーン間の通信（IBC）を促進するために設計されており、よりシームレスな相互作用を可能にしています。これらのソリューションは、個別のレイヤー1プロトコルの孤立した世界を橋渡しするための新たなインフラストラクチャの一部です。
レイヤー2の台頭：レイヤー1の基盤の上に構築
レイヤー1ブロックチェーンの有用性が証明される一方で、そのスケーラビリティの制約も明らかになり、開発者は新たな解決策としてレイヤー2（L2）プロトコルを創出しました。これらは、既存のレイヤー1ブロックチェーンの上に動作し、そのセキュリティを引き継ぎながら、性能や機能を向上させる二次的なシステムです。
イーサリアムはこの流れの主要な恩恵を受けており、Arbitrum、Optimism、Polygonなどのプロトコルは、「レイヤー1の上に」動作し、ユーザーがはるかに高速で低コストの取引を行えるようにしています。これらのレイヤー2を利用する際は、一時的に資産をL2ネットワークに移し、そのサービスを利用し、完了後にイーサリアムのメインネットに戻る仕組みです。
この層構造は、暗号通貨の用語に新たな区別をもたらしました。コインはビットコインやイーサリアムのように、レイヤー1のネイティブ資産です。一方、トークンはレイヤー1の上に存在する二次的資産であり、PolygonのMATICやArbitrumのARB、OptimismのOPなどは、それぞれのエコシステム内でガバナンスやインセンティブの役割を果たすレイヤー2トークンです。
なぜレイヤー1ブロックチェーンは今もなお重要なのか
レイヤー2ソリューションの登場にもかかわらず、レイヤー1ブロックチェーンは陳腐化していません。むしろ、これまで以上に重要性を増しています。すべてのレイヤー2ネットワークは、その根底にあるレイヤー1ブロックチェーンのセキュリティ保証と決済の最終性に依存しています。暗号エコシステムが成熟するにつれ、レイヤー1インフラの重要性はますます高まっています。
ビットコインの堅牢なセキュリティモデル、イーサリアムの柔軟なアプリケーションプラットフォーム、ソラナの高速性志向の設計、カルダノの研究主導のアプローチ、多様なレイヤー1ブロックチェーンの存在は、分散型システムの最適化に向けた継続的な実験の証です。それぞれが異なるトレードオフを行い、暗号通貨の広範なランドスケープの中で異なる役割を果たしています。レイヤー1ブロックチェーンの理解は、暗号通貨エコシステム全体の仕組みと進化を理解するための基本です。