LayerZeroの概要について説明します。
LayerZeroは相互運用性プロトコルであり、異なるブロックチェーン間で低コストかつ安全にメッセージ交換を実現することを目指しています。このプロトコルは、仮想通貨やブロックチェーン業界全体の拡張性と相互運用性の向上に大きく貢献することが期待されています。
LayerZeroの運営元は「LayerZero Labs」と呼ばれるカナダの企業であり、Bryan Pellegrino氏、Ryan Zarick氏、Caleb Banister氏によって共同設立されました。このプロジェクトは、2022年3月に複数の大手VC（ベンチャーキャピタル）から約165億円を調達し、有望なプロジェクトとして投資家の注目を集めています。
LayerZeroは、dApps（分散型アプリケーション）の開発者がアプリに複数の異なるチェーンを統合し、オムニチェーンアプリへとアップグレードすることが可能です。これにより、異なるブロックチェーンの利点を活用しながら、より広範なユーザーやエコシステムとの連携が可能になります。
LayerZeroの特徴的な点は、従来の「クロスチェーンブリッジ」が抱える課題を解決することを目指して開発されたことです。クロスチェーンブリッジは、規格の異なる複数のネットワーク間をつなぐサービスでしたが、中間者による一元管理や高い手数料などの問題がありました。これに対して、LayerZeroは中間者を排除し、安全性とコスト効率を高めるトラストレスな仕組みを採用しています。
LayerZeroは、Oracle、Relayer、Endpointの3つの要素から成り立っています。Oracleは送信元チェーンからのリクエストを受け取り、ブロックヘッダーを送信先チェーンへ伝達します。Relayerは送信元と送信先チェーン間でメッセージの送受信を行い、リクエストされたトランザクションの正当性を証明します。Endpointは双方のチェーン上に存在し、ブロック情報の送信や受信、メッセージの検証などを行います。
LayerZeroの優れた特性により、複数のチェーン間での円滑なコミュニケーションが実現され、ブロックチェーンの可能性がさらに解き放たれると期待されています。
従来の「クロスチェーンブリッジ」の仕組みと課題
2-1. 複数ネットワークをつなぐ「ブリッジ」とは
ブロックチェーン技術は単一のネットワーク内、もしくは同様の規格を持つネットワーク間においては極めてスムーズなコミュニケーションを実現します。しかし、基本的にブロックチェーンによるネットワークは自己完結型の設計なため、規格の異なるネットワーク間の相互運用には適していません。
そこで従来、dAppsへの複数チェーン統合や、異なる規格のチェーンをまたいだトークン転送を行うために用いられてきたのが「クロスチェーンブリッジ」を利用する方法です。クロスチェーンブリッジは特定のネットワーク間をつなぐサービスで、コミュニケーションを容易にするためのコンセンサスと検証を提供します。
例えば特定のトークンを規格の異なるネットワークへ転送したい場合、まずブリッジはトランザクションのリクエストが有効であることを検証し、送信元・送信先のネットワークにおけるトークン残高のバランスがとれるよう調整を行います。
2-2. クロスチェーンブリッジが抱える課題
ブリッジは「ミドルチェーン方式」「ライトノード方式」と呼ばれる2種類が主流ですが、両者ともに一長一短であり、安全性もしくはコストの面で課題を抱えています。
ミドルチェーン方式のブリッジは独立した中間者によってトランザクションが一元管理される関係で、ハッキングに対して脆弱性があります。実際にブリッジを狙ったハッキング事件は多く発生しており、これまで膨大な額の資産が流出しました。
一方でライトノード方式は高いセキュリティを誇りますが、利用には多額の手数料が発生するのが難点です。
加えて、ブリッジは基本的にチェーンのペアごとに独自のインターフェース・コードを用いて個別に構築する必要があるため、制限が大きく汎用性が低いという短所もあります。
これらの課題を解決するためにLayerZeroが開発されました。LayerZeroは中間者を排除し、ブリッジに関連するセキュリティやコストの問題を克服する新しいアプローチを採用しています。その仕組みについては以前の回答で詳しく解説しました。
LayerZeroが複数チェーン間のメッセージングを実行する仕組み
3-1. LayerZeroを構成する「Oracle」「Relayer」「Endpoint」
LayerZeroは「Oracle（オラクル）」「Relayer（リレイヤー）」と呼ばれる2つの独立したオフチェーンシステム、そして「Endpoint（エンドポイント）」と呼ばれるオンチェーンシステムを中心に機能します。
1. Oracleの役割
Oracleは送信元チェーンからのリクエストを受け取り、ブロックヘッダー（チェーン上にあるブロック情報のサマリー）を送信先チェーンへと伝達する役割を担います。Oracleはオフチェーンに位置し、ブロックヘッダーの情報を収集し、トランザクションの有効性を確認してから、それを送信先のEndpointに伝達します。
2. Relayerの役割
Relayerは送信元チェーンと送信先チェーンの間でメッセージの送受信を行い、リクエストされたトランザクションの正当性を証明する役割を担います。具体的には、Oracleから受け取ったブロック情報を元に、送信元・送信先のトランザクションの正当性を検証し、有効なトランザクションであることを確認します。
3. Endpointの役割
Endpointは双方のチェーン上に存在するオンチェーンの要素で、Oracle・Relayerへのブロック情報送信や、両オフチェーンから受信したメッセージの検証などを行います。Endpointはオンチェーン上にあり、OracleとRelayerから受け取った情報を元に、トランザクションの妥当性を最終的に確定します。
3-2. LayerZeroが機能する流れ
以上の要素が連携して、LayerZeroが複数チェーン間のメッセージングを実行する具体的な流れは次のようになります：
1. ユーザーが転送に関するリクエストを送信元チェーンのEndpointに伝達します。
2. 送信元チェーンのEndpointはリクエスト情報を2つに分割し、それぞれをOracleとRelayerに分けて送信します。
3. Oracleはリクエストのブロック情報を送信先チェーン上のEndpointに転送します。
4. 送信先チェーンのEndpointは受け取ったブロック情報をRelayerに提供します。
5. Relayerは提供されたブロック情報からリクエストが正しいことを検証し、送信先のEndpointに証明を返します。
6. Oracleは送信先Endpointへ送信元チェーンのブロック情報を伝達します。
7. 送信先Endpointにおいて、集約された全ての情報の一致が確認できればトランザクションが有効であることが確定します。
このようにLayerZeroは、OracleとRelayerという2つのオフチェーンに責任を分散させることで、トランザクションの有効性を強く保証し、同時にセキュリティを強化します。これにより、複数チェーン間で安全かつ円滑
LayerZeroが複数チェーン間のメッセージングを実行する際の具体例
4-1. BitcoinとEthereumの連携
仮想通貨Bitcoin（BTC）とスマートコントラクトプラットフォームEthereum（ETH）は、それぞれ異なるブロックチェーン上で動作しています。この2つのチェーン間で資産を移動させる場合を考えてみましょう。例えば、BitcoinからEthereum上のスマートコントラクトにある特定の機能を呼び出すために、LayerZeroを使用します。
4-2. 実行の流れ
以下に、BitcoinからEthereumのスマートコントラクトに対してトランザクションを実行する過程を示します：
1. ユーザーがBitcoinからEthereumのスマートコントラクトに資産を移動したいというリクエストを送信します。
2. Bitcoinチェーン上のEndpointが、このリクエストをLayerZeroに伝達します。
3. Oracleはこのリクエストを受け取り、Bitcoinチェーン上のトランザクション情報（ブロックヘッダーなど）を収集します。
4. 同時に、RelayerもOracleからの情報を受け取ります。
5. RelayerはOracleから受け取ったBitcoinチェーン上の情報を検証し、有効なトランザクションであることを確認します。
6. Relayerはその結果を証明としてまとめ、Ethereumチェーン上のEndpointに送信します。
7. Ethereumチェーン上のEndpointはRelayerからの情報を受け取り、Ethereumチェーン上のスマートコントラクトに対して適切なアクションを実行します。
8. Ethereum上のスマートコントラクトは、指定された機能を実行し、資産の移動や契約の更新などを行います。
9. 必要に応じて、Ethereumチェーン上のEndpointは結果をOracleに報告します。
10. Oracleは最終的な実行結果をBitcoinのEndpointに伝達します。
このように、LayerZeroを介してBitcoinとEthereum間で情報をやり取りし、トランザクションを有効に実行します。これにより、異なるチェーン間でスムーズな相互操作が可能となります。
5. LayerZeroの将来性と市場への影響
LayerZeroは、相互運用性プロトコルとして、仮想通貨・ブロックチェーン業界全体の拡張性・相互運用性の向上に大きく貢献することが期待されています。その将来性と市場への影響について、以下の点に焦点を当てて説明します。
5-1. Web3市場の成長と需要の増加
Web3市場は、仮想通貨・ブロックチェーン技術の普及に伴って拡大しています。2023年時点におけるWeb3市場の規模は既に約28億6000万米ドルであり、将来的にはさらなる成長が見込まれています。この市場の拡大に伴って、異なるチェーン間での相互運用性がますます重要となっています。
LayerZeroの登場は、複数チェーン間でのコミュニケーションを円滑化し、ブロックチェーン技術の本質的な価値を引き出すための重要な役割を果たします。そのため、投資家や開発者から大きな注目を受けていると言えます。
5-2. メッセージングプロトコルとしての優位性
LayerZeroが提供する「OFT標準」と「ONFT標準」は、トークンの発行や複数チェーン間での資産移動を効率的に行うことができるため、相互運用性の向上に大きく貢献します。
具体的には、LayerZeroが実装するBurn/Mint方式によって、トークンの流動性が統一されます。従来のブリッジやミドルチェーン方式では、流動性の断片化や高い手数料が問題となっていましたが、LayerZeroの採用によりこれらの課題が解消されます。
5-3. 他プロジェクトとの統合とエコシステムの拡大
LayerZeroの相互運用性プロトコルは、他のプロジェクトとの統合を容易にし、より大きなエコシステムの構築を促進します。これにより、さまざまなdAppsやサービスの利便性が向上し、市場全体の活性化が期待されます。
例えば、LayerZeroを活用したプロジェクトが、異なるチェーン間でのNFTの相互運用性を実現することで、NFT市場の成長を加速させる可能性があります。また、DeFiプロトコルや仮想通貨取引所などもLayerZeroを活用することで、多様なチェーン間での取引や流動性の統一を実現できるでしょう。
5-4. グローバル展望と認知の拡大
LayerZeroの将来性は、グローバルな展望からも期待されています。グローバル版のメディアであるCoinPost Globalが展開する「GM Radio」では、LayerZero Labsの共同創業者兼CEOであるBryan Pellegrino氏が特別ゲストとして招かれ、LayerZeroが構築するWeb3の未来についてのインタビューが行われました。こうした動きにより、
LayerZeroの認知度がさらに高まると予想されます。
以上のように、LayerZeroはWeb3市場の成長や相互運用性の向上、エコシステムの拡大などにより、将来的に大きな影響を及ぼすプロジェクトとして注目されています。
6. LayerZeroのセキュリティについて
LayerZeroはブロックチェーン間の相互運用性を担う重要なプロトコルですが、そのセキュリティに対しても懸念があります。複数のチェーンが連携することにより、攻撃のリスクや不具合の影響範囲が広がる可能性があります。しかし、LayerZeroはいくつかのセキュリティ対策を講じています。
6-1. クロスチェーントランザクションの検証
LayerZeroのRelayerは、送信元と送信先のチェーン間でメッセージを中継し、トランザクションの正当性を証明する役割を担っています。これにより、不正なトランザクションが送信されることを防ぎます。
Relayerは、トランザクションを受信した際に慎重に検証を行い、正当性が確認された場合のみ次のチェーンに中継します。不正なトランザクションが検知された場合は中継されず、セキュリティ上の問題を防止します。
6-2. スマートコントラクトのセキュリティ検証
LayerZeroを活用するプロジェクトがデプロイするスマートコントラクトについてもセキュリティ検証が行われます。スマートコントラクトはブロックチェーン上で実行されるプログラムであり、不具合や脆弱性があると重大な被害をもたらす可能性があります。
LayerZeroはスマートコントラクトのセキュリティに配慮し、脆弱性のあるコードを事前に特定するための検証プロセスを行います。これにより、安全性の高いスマートコントラクトがデプロイされることが期待されます。
6-3. バグ報奨プログラムの導入
LayerZeroでは、セキュリティに関するバグ報奨プログラムを導入しています。これは外部のセキュリティ研究者や開発者に対して、セキュリティ上の脆弱性やバグを報告することで報奨金を提供する仕組みです。
バグ報奨プログラムにより、多くの目がLayerZeroのセキュリティを審査し、発見された問題点は迅速に修正されることでセキュリティレベルを向上させることができます。
6-4. セキュリティの定期的な監査とアップデート
LayerZeroの開発チームは定期的なセキュリティ監査を行い、新たな脅威に対応するためのアップデートを行っています。セキュリティ技術は常に進化しているため、新たな攻撃手法に対抗するためにも、LayerZeroはセキュリティ対策を継続的に強化しています。
これらのセキュリティ対策により、LayerZeroは信頼性の高い相互運用性プロトコルとしての地位を確立しています。しかし、常に新たなリスクに対応するためにも、コミュニティや開発者との協力が重要であり、セキュリティへの意識を高く保つことが必要です。
7. LayerZeroの利点と応用例
LayerZeroはブロックチェーン間の相互運用性を提供するプロトコルであり、その利点はさまざまな場面で活用されています。以下にLayerZeroの主な利点と具体的な応用例をいくつか挙げてみましょう。
LayerZeroの利点:
1. 相互運用性の向上: LayerZeroは異なるブロックチェーン間でスムーズなデータやトークンの移動が可能になります。これにより、複数のチェーンが連携してより多様なアプリケーションを実現することができます。
2. 拡張性: LayerZeroはモジュール式のデザインにより、新たなチェーンやプロトコルの統合が容易です。新しいブロックチェーンが登場した際にも、LayerZeroを活用して他のチェーンとの相互運用を迅速に実現することができます。
3. セキュリティ: LayerZeroは安全なトランザクションの中継を行うことで、送信元と送信先のブロックチェーンのセキュリティを保護します。不正なトランザクションの中継をブロックすることで、セキュリティ上のリスクを最小限に抑えることができます。
4. 柔軟性: LayerZeroは汎用性の高いプロトコルであり、さまざまなアプリケーションに適応することができます。異なる業界や分野で利用されるブロックチェーンプロジェクトにおいて、LayerZeroは柔軟な相互運用性を提供します。
LayerZeroの応用例:
a. 分散型取引所（DEX）: LayerZeroを使用することで、異なるブロックチェーン上のトークンを直接交換する分散型取引所を構築できます。これにより、ユーザーは複数のブロックチェーンにまたがる取引が可能となります。
b. 資産移動と流動性プール: LayerZeroを活用することで、特定のブロックチェーン上に閉じられない資産の移動や流動性プールを実現できます。これにより、特定のブロックチェーンの制約から解放された柔軟な運用が可能です。
c. ゲームアプリケーション: LayerZeroを組み込むことで、異なるゲームアプリケーション間で仮想アセットやキャラクターの交換が可能になります。プレイヤーは自身のアセットを他のゲームにも流用できるなど、より豊かなゲーム体験が提供できます。
d. クロスチェーンデフィ経済: LayerZeroを利用することで、クロスチェーンデフィ（分散型ファイナンス）プロジェクトが相互運用性を実現できます。複数のデフィプロトコルが連携することで、より多様な金融サービスが提供できるようになります。
これらはLayerZeroの一部の利点と応用例ですが、相互運用性の重要性が高まるにつれて、さまざまな領域での活用が進んでいくことが期待されます。
8. LayerZeroの競合他社と比較した優位性
LayerZeroはブロックチェーン間の相互運用性を提供するプロトコルとして、独自の特徴や優位性を持っています。しかし、競合他社も同様に相互運用性を追求するプロトコルやプロジェクトが存在します。ここでは、LayerZeroの主な競合他社とその優位性についていくつか紹介します。
1. Cosmos (Cosmos Network):
Cosmosは、ブロックチェーン間の相互運用性を実現するためのプロトコルであり、LayerZeroと同様に異なるブロックチェーンを連携させることができます。Cosmosでは、Hub-and-Spokeモデルを採用しており、ハブとなるブロックチェーン（Cosmos Hub）を介して他のブロックチェーンとの通信を行います。Cosmosの優位性は、拡張性とセキュリティの向上にあります。また、Cosmos SDKを利用することで、カスタマイズ性にも富んだアプリケーションを構築できます。
2. Polkadot (Web3 Foundation):
Polkadotは、ヘテロジニアスなブロックチェーン間の相互運用性を提供するプロトコルで、LayerZeroと同様にクロスチェーン通信をサポートしています。Polkadotでは、Relay Chainと呼ばれるチェーンが複数のパラチェーンと接続し、相互運用性を実現しています。Polkadotの優位性は、強力なセキュリティとスケーラビリティにあります。また、Substrateフレームワークを用いることで、開発者が独自のパラチェーンを構築しやすくなっています。
3. Wanchain (Wanchain Foundation):
Wanchainは、プライベート・パブリック・コンソーシアムブロックチェーンなど、さまざまなタイプのブロックチェーンとの相互運用性を提供するプロトコルです。Wanchainでは、ブリッジと呼ばれる仕組みを用いて他のチェーンとの接続を行います。Wanchainの優位性は、プライバシー機能の強化や柔軟な連携が挙げられます。
LayerZeroの優位性:
LayerZeroは、上記の競合他社と比較して以下のような優位性を持っています。
a. カスタマイズ性: LayerZeroはプラグイン形式のデザインを採用しており、さまざまなブロックチェーンに対応することが容易です。これにより、新たなチェーンが登場しても迅速に対応できます。
b. シンプルな設計: LayerZeroはシンプルで軽量な設計により、相互運用性を実現します。オーバーヘッドを最小限に抑えながら、効率的な通信が可能です。
c. セキュリティ重視: LayerZeroはトランザクションの中継においてセキュリティを重視し、不正な操作を防ぎます。
d. ドキュメンテーションとサポート: LayerZeroは詳細なドキュメンテーションと開発者向けサポートを提供しており、開発者が容易にプロトコルを理解し活用できる環境を整備しています。
これらの要素が相まって、LayerZeroはブロックチェーン間の相互運用性を求めるプロジェクトにとって有力な選択肢となっています。競合他社との違いをよく理解し、自身のプロジェクトに最適なプロトコルを選択することが重要です。
