ロールアップとは何ですか？

×

Quicknode

□

わかりやすい説明

ロールアップを、先生が試験の採点をする様子に例えてみましょう。校長（L1）がすべての試験を個別に採点する代わりに、先生（ロールアップ）がそれらすべてを採点し、結果を要約レポートにまとめ、そのレポートを校長に提出して確認してもらいます。 校長は、その報告書が正確であるかを確認し（異議がなければ教師を信頼するか、あるいは数学的な証明を検証することで）、それを公式記録として保管します。校長は、何百もの個別の試験ではなく、たった1つの要約を確認するだけで済むため、業務負荷が劇的に軽減されます。

ブロックチェーンの用語で言えば、ユーザーはトランザクションをロールアップに送信します。ロールアップはそれらを実行し、その結果生じる状態の変化を計算して、すべてをバッチに圧縮し、そのバッチを、不正検知メカニズム（オプティミスティック）または妥当性証明（ZK）のいずれかと共にL1に送信します。L1はそのバッチを検証し、恒久的に保存します。これにより、1つのL1トランザクションが、数百から数千のL2トランザクションを表すことになります。

×

Quicknode

□

ロールアップの内部仕組み

ロールアップのライフサイクルは、明確な順序に従って進行します。ユーザーがL2ネットワークにトランザクションを送信すると、ロールアップのシーケンサーがそれらを取り込みます。シーケンサーはトランザクションを並べ替え、現在の状態に基づいて実行し、L2ブロックを生成します。定期的に、シーケンサーはL2ブロックのバッチをコンパクトな形式に圧縮し、L1チェーンに投稿します。

L1に投稿されるバッチには、2つの重要な要素が含まれています。それは、トランザクションデータ（またはその圧縮版）と、ステートコミットメント（それらのトランザクションを実行した結果として主張されるもの）です。トランザクションデータは、誰もがL2の状態を独自に再構築できるようにするため、不可欠です。これが安全性の保証となります。たとえロールアップオペレーターが消滅したとしても、誰もがL1からデータを読み取り、正しい状態を計算することができるのです。

楽観的ロールアップの場合、紛争期間（通常は7日間）中に誰かが異議を申し立てない限り、ステートコミットメントは正しいものとみなされます。異議申立人がフレイドプルーフを提出してコミットメントが誤りであることを証明した場合、その誤ったバッチはリバートされます。ZKロールアップの場合、ステートコミットメントには、状態遷移が正しく計算されたことを示す暗号学的証明である妥当性証明が添付されます。L1のスマートコントラクトはこの証明をオンチェーンで検証し、即座に数学的な確実性を提供します。

×

Quicknode

□

ロールアップが主要なスケーリング戦略である理由

ロールアップは、あらゆるスケーリング手法の中で最も強力なセキュリティ保証を提供するため、L2アーキテクチャの主流となっています。独自のバリデーターセットを持つサイドチェーンとは異なり、ロールアップはそのセキュリティを完全にL1から継承しています。L1に投稿されたトランザクションデータにより、たとえロールアップ運営者が悪意を持っていたりオフラインになっていたりしても、ユーザーはいつでもL1に戻ることができます。この「保証された退出」という特性こそが、ロールアップを高価値なアプリケーションにおいて信頼できるものにしているのです。

イーサリアムのロードマップでは、「ロールアップ中心」のスケーリング戦略が明確に採用されています。イーサリアムは、L1のスループットを直接向上させる（これにより分散性が損なわれる）のではなく、ロールアップにとって最適なデータ可用性および決済レイヤーとなるよう、L1を最適化しています。 2024年3月に導入されたEIP-4844（Proto-Danksharding）では、L1へのデータ投稿コストを劇的に削減するブロブトランザクションが導入され、ロールアップ取引のコストがさらに低減されました。

×

Quicknode

□

Quicknodeによるロールアップのサポート

Quicknodeは、Arbitrum、Optimism、Base、zkSync、StarkNet、Scroll、Polygon zkEVMなど、主要なロールアップネットワークすべてに対応したネイティブインフラストラクチャを提供しています。各ロールアップには、Quicknodeの標準RPCインターフェースを通じてアクセスでき、フルデータおよびアーカイブデータへのアクセスが可能です。Quicknode Streamsは、ロールアップネットワークからのリアルタイムおよび履歴データのストリーミングをサポートしており、開発者はL1で使用しているのと同じデータパイプラインやインデックス作成インフラストラクチャをL2上でも構築できるようになります。

オプティミスティック・ロールアップとZKロールアップ：その違いとは？

2つの主要なロールアップ設計は、自身のバッチが有効であることをレイヤー1にどのように納得させるかという点で異なります。オプティミスティック・ロールアップは有効性を前提とし、異議申し立てを認めるのに対し、ZKロールアップは事前に有効性を証明します。詳細については、オプティミスティック・ロールアップとZKロールアップの詳細な比較記事をご覧ください。

ロールアップとサイドチェーンの違いは何ですか？

ロールアップは、トランザクションデータと状態のコミットメントをレイヤー1に投稿し、レイヤー1のセキュリティを継承するため、オペレーターが不正行為を行った場合でも、ユーザーはいつでもロールアップから離脱することができます。一方、サイドチェーンは独自のコンセンサスとバリデータセットを運用しているため、そのセキュリティの強度はその独立したネットワークの強度に限られます。これが、ロールアップがレイヤー2ソリューションと見なされる一方で、サイドチェーンはそう見なされない理由です。また、ロールアップのトランザクションを順序付けするシーケンサーも、サイドチェーンのバリデータセットとは異なり、レイヤー1の制約を受けます。

ロールアップは安全ですか？

はい、データをレイヤー1に投稿する際です。トランザクションデータはL1上に存在するため、誰でもロールアップの状態を再構築して引き出しを強制することができ、これがロールアップの「信頼最小化」を実現する特性です。主な注意点としては、中央集権的なシーケンサーの存在、そしてオプティミスティック・ロールアップの場合、引き出しがL1上で確定するまでの遅延が挙げられます。

よくある質問

「ロールアップ」とは、簡単に言うと何ですか？

ロールアップとは、メインチェーンの外で多数のトランザクションを実行し、それらを1つのバッチにまとめて、そのバッチをレイヤー1に送信するレイヤー2チェーンのことです。ユーザーは、セキュリティとデータの可用性については引き続きレイヤー1に依存しつつ、より高速で低コストなトランザクションを利用できます。

ロールアップには主にどのような2つの種類がありますか？

「オプティミスティック・ロールアップ」は、不正証明によって異議が申し立てられない限りバッチが有効であると仮定する方式であり、「ZKロールアップ」は、すべてのバッチに暗号的な有効性証明を添付する方式です。現時点では、オプティミスティック・ロールアップの方がよりシンプルでEVMとの互換性が高い一方、ZKロールアップはファイナリティの確定や出金がより迅速に行えます。

なぜイーサリアムはロールアップに依存しているのでしょうか？

イーサリアムは、レイヤー1を直接スケーリングすると分散化が損なわれるため、ロールアップを中心としたロードマップを採用しました。その代わりに、イーサリアムはデータの可用性と決済のレイヤーとして最適化され、実行はロールアップが担当します。EIP-4844によるBLOBトランザクションの導入により、ロールアップデータの投稿コストが大幅に削減されました。

ロールアップの出金にはどれくらい時間がかかりますか？

ZKロールアップの出金は、レイヤー1で妥当性証明が検証されれば、数分から数時間で完了します。オプティミスティック・ロールアップの出金は、不正防止のためのチャレンジ期間があるため、通常約7日かかりますが、サードパーティのブリッジを利用すれば、手数料を支払うことでより迅速な出金が可能です。

どのネットワークがロールアップに該当しますか？

主なロールアップには、Arbitrum、Optimism、Base（オプティミスティック型）、zkSync、StarkNet、Scroll、Polygon zkEVM（ZK）などがあります。これらはすべてイーサリアムで決済が行われ、標準的なRPCインフラを通じてアクセス可能です。

参考資料

イーサリアム・ロールアップ入門 - Quicknodeガイド
ロールアップの基礎知識- Quicknodeガイド
どのロールアップ・フレームワークを使うべきか？- Quicknodeガイド
Quicknode Core API