Layer 1ブロックチェーンとは？

分散化はBitcoin（BTC）など仮想通貨の本質的な特徴ですが、中央管理者の不在が暗号資産に混乱をもたらすわけではありません。実際には、暗号資産ネットワークの技術構造を深く見れば、その精緻さと組織力に驚くことが多いです。堅牢で自立的なプロトコルによって、安全なピアツーピア（P2P）送金が実現されており、これがなければ暗号資産は機能しません。多くの暗号プロジェクトでLayer 1ブロックチェーン（L1）がソフトウェア設計の基盤となっているため、この領域を理解することが複雑な暗号技術への第一歩となります。

Layer 1ブロックチェーンとは？

Layer 1ブロックチェーンは、暗号資産アーキテクチャの基礎となる層です。Layer 1ブロックチェーンの本質は、暗号プロジェクトのルール策定および執行を担う分散型ソフトウェアプロトコルにあります。L1プロトコルのコードは、ノードと呼ばれるコンピュータが新しい取引をパブリックな決済台帳へ安全に送信・検証・公開するための基準を定めています。これらの仕様が、暗号資産の動作指針を全て規定します。

L1ブロックチェーンは暗号資産アーキテクチャの「基礎」であり、土台またはベースレイヤーとして語られます。Layer 1ブロックチェーンの定義を検討する際、開発者は「メインネット」とL1を同義で扱い、L1プロトコルに暗号資産運用の必須要素が集約されます。こうした基盤的性質により、L1ブロックチェーンは暗号資産の仕組みを理解するうえで最重要の構成要素となっています。

暗号資産におけるLayer 1ブロックチェーンの仕組み

各暗号資産は独自のコーディング標準やプロトコルでネットワークを運用しますが、すべてのL1ブロックチェーンには分散型ノード運用者間の信頼を確立するためのコンセンサスメカニズムが必要です。こうしたメカニズムは高度なアルゴリズムにより、暗号決済の適正な処理ルールを設定・強制します。

例として、Bitcoinブロックチェーンはプルーフ・オブ・ワーク（PoW）コンセンサスモデルを採用し、10分ごとにコンピュータが高度な数式を競い合い、新たなBTC送金を決済台帳へ記録します。一方、Ethereum（ETH）やSolana（SOL）などのL1ブロックチェーンはプルーフ・オブ・ステーク（PoS）コンセンサスメカニズムを導入し、ノードが暗号資産をブロックチェーン上にロックすることで検証権を獲得します。これらL1プロトコルは、PoWおよびPoSネットワークのいずれでも、ブロックを生成したノードへネイティブ暗号資産による報酬を与える仕組みです。

コンセンサスアルゴリズムに加え、L1ブロックチェーンはプロセスの整合性を確保し、悪意ある行為を防ぐ追加セキュリティ手続きをコードで実装します。多くのPoSブロックチェーンは「スラッシング」ポリシーを採用し、義務違反のノード運用者からステークされた暗号資産を没収します。Bitcoinでは、ノード運用者が複数回の独立した確認を待つことでBTC送金の有効性を担保し、最終的な決済台帳へ記録しています。

L1ブロックチェーンは、取引手数料（ガス代）やネイティブ暗号資産の発行スケジュールも管理します。Bitcoin L1は約4年ごとに「半減期」でBTC供給量を自動減少させます。Ethereum L1は、ネットワーク状況に応じてETHの供給量を動的に調整・バーンする仕組みを備えています。EIP-1559アップグレード以降、Ethereumではユーザーが支払う手数料の一部をバーンし、ETHのインフレ率をコントロールしています。

Layer 1ブロックチェーンの例

Bitcoinは成功したL1ブロックチェーンの仕組みを打ち立て、その後、数百種類の暗号資産がBTCに倣い独自のL1チェーンを構築しました。現在では主要な暗号資産の多くがL1ブロックチェーンによってネットワークセキュリティを維持し、Layer 1ブロックチェーンの実践例となっています。

Bitcoinは最古かつ最大規模の暗号資産であり、匿名の暗号技術者サトシ・ナカモトが発表しました。BTCのL1ブロックチェーンはエネルギー消費型のPoWコンセンサスアルゴリズムを採用し、ノードが10分ごとに数学的課題を解き、新規取引を記録します。

Ethereumは時価総額でBitcoinに次ぐ暗号プロジェクトで、第三者開発者がL1プロトコル上で分散型アプリケーション（dApps）を構築可能です。ローンチ当初はBitcoin型PoW L1ブロックチェーンでしたが、「Merge」アップグレードによりEthereum L1はPoSコンセンサスへ移行し、Layer 1ブロックチェーン技術の発展を示しています。

Litecoin（LTC）は、迅速かつ低コストなP2P仮想通貨として設計されました。LitecoinはL1設計で異なるアルゴリズムを導入していますが、Bitcoinネットワークと同様のPoWコンセンサスメカニズムを維持しています。

Solanaは「Ethereum競合」カテゴリのブロックチェーンで、Ethereumと似たサービスを高速な承認や低い取引手数料といった独自要素とともに提供します。SolanaのPoS L1は高い取引処理能力を持ち、毎秒数万件（TPS）の取引に対応可能です。

CardanoもEthereum競合カテゴリのPoS L1ブロックチェーンです。元Ethereum開発者チャールズ・ホスキンソンが創設し、ピアレビュー重視の技術研究を進め、第三者開発者によるdApps構築をL1ブロックチェーン上で歓迎しています。

Layer 1プロトコルの課題

安全かつ効率的な暗号取引処理に不可欠である一方、L1ブロックチェーンは柔軟性に乏しいことが多いです。L1のアルゴリズムは、分散型ネットワークの全員が同一ルールに従うために決定的に設計されています。L1コードの厳格性はネットワークに予測可能性と安全性を与えますが、イノベーションや拡張性を犠牲にする場合があります。

Ethereum共同創設者ヴィタリック・ブテリンは、L1の拡張性問題を「ブロックチェーン・トリレンマ」と表現し、暗号開発者は「分散化」「セキュリティ」「スケーラビリティ」のうち一つを必ず犠牲にすると述べています。しかしEthereumなどL1チェーン開発者は「シャーディング」など新たな拡張技術に取り組み、メインブロックチェーンを小規模かつ不可分なデータチャンクに分割し、各ノード運用者のデータ負担を減らしてネットワーク速度・効率向上を図っています。

L1のもう一つの大きな課題は、他ブロックチェーンとの連携の難しさです。各L1は独自コーディング標準を持つ閉鎖的システムであるため、異なるL1間でのコイン移動や複数ネットワークアプリとの連携は困難、または不可能なことが多いです。こうしたL1の課題は「相互運用性問題」と呼ばれ、CosmosやPolkadotなどではインターブロックチェーンコミュニケーション（IBC）に特化し課題解決を目指しています。

Layer 1とLayer 2プロトコル：ブロックチェーンレイヤーの主な違い

暗号資産初期にはL1という用語は存在せず、各ブロックチェーンは同様の処理と同一目的（取引処理とネットワーク安全性の確保）に使われていました。しかし新たな暗号資産がベースレイヤー上で構築されるにつれ、L1と新規プロトコルを区別する必要が生じ、「Layer 2（L2）」の概念が生まれました。

L2はL1ブロックチェーンのセキュリティを活用する暗号プロジェクトです。多くの場合、L2はEthereumなど既存L1の分散化を活用し、ベースレイヤープロトコルの拡張性向上や新たなユースケース提供を行います。Arbitrum・Optimism・PolygonなどのL2ネットワークはEthereumブロックチェーン上で稼働し、ユーザーに高速な取引・低手数料を実現します。Ethereum系L2を利用する際、ユーザーはデジタル資産をL2へ移しサービスを利用した後、Ethereumメインネットで取引を最終化します。

L2は暗号資産を発行する場合もありますが、これらは「コイン」ではなく「トークン」と呼ばれます。トークンはL1ブロックチェーン上にのみ存在し、コインはL1プロトコルに不可欠な要素です。トークンはL1エコシステムの追加機能、コインはブロックチェーン決済の本質的手段と考えられます。L2トークンにはPolygonのMATIC、ArbitrumのARB、OptimismのOPなどがあります。

まとめ

Layer 1ブロックチェーンは暗号資産エコシステムの中核インフラであり、安全・分散型のピアツーピア取引を実現する基礎プロトコルです。Layer 1ブロックチェーンの理解は暗号資産領域の入口でもあります。BitcoinのPoWメカニズム、EthereumのPoSコンセンサス、高スループットのSolanaなど、L1ブロックチェーンは分散型ネットワークの信頼と安全性の確立に不可欠な役割を果たしています。

L1ブロックチェーンはブロックチェーン・トリレンマや相互運用性問題といった課題を抱えますが、シャーディングやインターブロックチェーンコミュニケーションなどの革新技術が限界を突破しています。L1とL2プロトコルの区別は、ブロックチェーンアーキテクチャの進化を示し、ベースレイヤーが安全性・分散化を担い、セカンダリレイヤーが拡張性や新機能を追加します。今後も暗号資産分野が発展する中、Layer 1ブロックチェーンの理解は分散型金融・デジタルアプリ基盤の把握に欠かせません。

FAQ

ブロックチェーンにおけるLayer 1とLayer 2とは？

Layer 1はBitcoinやEthereumなどのメインブロックチェーンネットワークです。Layer 2はLayer 1上に構築され、拡張性や効率を向上させる二次フレームワークです。

SolanaはLayer 1かLayer 2か？

SolanaはLayer 1ブロックチェーンです。メインチェーン上で自ら取引を実行・認証します。

Layer 3ブロックチェーンとは？

Layer 3ブロックチェーンはLayer 1・Layer 2の上に構築された専用ネットワークで、特定用途向けにカスタマイズされたソリューションを提供し、拡張性や機能性を強化します。

XRPはLayer 1かLayer 2か？

XRPはLayer 1ブロックチェーンです。高速・低コストの機関向け決済に特化し、拡張性と規制遵守を重視しています。