ArbitrumとOptimistic Rollups：L2市場シェア、TVLデータ、そしてArbitrumがイーサリアムのスケーリングをリードする理由
イーサリアムのガス料金は、2024年の強気相場でスワップ1回あたり50ドルに達しました。一方、Arbitrumでは同じスワップが約1セントで済みました。この差こそがレイヤー2スケーリングの理論の核心であり、Arbitrumが他のどのレイヤー2よりも多くの価値、ユーザー、プロトコルを吸収してきた理由を説明しています。ピーク時には、Arbitrum Oneはロックされた総資産額が188億ドルに達し、ロールアップTVL全体の40%以上を支配していました。月間アクティブアドレス数は760万で、最も近い競合の2倍以上でした。そして、これらすべては、暗号通貨業界のほとんどが2022年から2023年にかけてゼロ知識証明よりも劣ると見なしていたオプティミスティックロールアップという技術で実現されました。
私は2021年8月にArbitrum Oneがローンチされて以来、L2の成長を追跡してきました。データは明確な事実を示しています。Twitterでの議論ではZKロールアップが優勢でしたが、市場を制したのは楽観的ロールアップでした。この記事では、具体的な数値を分析し、Arbitrumを競合他社と比較し、イーサリアム上の最大規模のDeFiプロトコルが最初に導入を選択した理由である楽観的ロールアップモデルの魅力について解説します。
楽観的ロールアップの実際の仕組み
データを見る前に、その仕組みを理解する必要があります。そうでなければ、数字は何の意味も持ちません。
オプティミスティック・ロールアップとは、イーサリアムのメインネット（レイヤー1）でトランザクションを処理し、それらをまとめてバッチ化し、結果をイーサリアムに送り返すレイヤー2チェーンです。「オプティミスティック」とは、ロールアップがすべてのバッチをデフォルトで有効とみなすことを意味します。誰も事前に正当性を証明する必要はありません。代わりに、通常7日間のチャレンジ期間が設けられており、この期間中は誰でも不正の証明を提出することでバッチに異議を申し立てることができます。バッチが無効と判明した場合、ロールバックされ、提出者はステーキングしたETHを失います。
まるで、教師が全員の宿題を正しく提出したと想定している教室を想像してみてください。成績はすぐにノートに記入されます。しかし、1週間の猶予期間があり、その間はどの生徒も他の生徒の解答に異議を申し立てることができます。もし誰かが不正行為をしていた場合、教師はそれに気づき、成績を覆し、不正行為をした生徒は保証金を没収されます。ほとんどの場合、不正行為をする生徒はいないため、システムは迅速に機能します。
このセキュリティモデルは、「N個中1個の正直者仮定」と呼ばれるものに基づいています。すべてのバリデーターが正直である必要はありません。チェーンを監視し、何らかの問題が発生した場合に不正証明を提出する意思のある正直な参加者が1人いれば十分です。正直な監視者が1人いれば、システム全体のセキュリティを維持できます。これは、プルーフ・オブ・ステーク（3分の2が正直である必要がある）やゼロ知識証明（ZKロールアップ）（各バッチごとに複雑な数学的証明が必要）よりもはるかに緩やかなセキュリティ要件です。
Arbitrum のバージョンは、次のように段階的に動作します。ユーザーが Arbitrum 上でトランザクションを送信します。シーケンサーはトランザクションを順序付け、現在の状態に対して実行し、レシートを返します。ユーザーの視点からは、トランザクションは即座に承認されます。一方、シーケンサーはトランザクションデータを圧縮し、コールデータとして (または EIP-4844 以降はブロブとして) Ethereum に送信します。L1 のバリデーターはデータを検証できます。状態遷移が無効であると考える人がいる場合、複数ラウンドの対話型紛争が開始されます。Arbitrum の不正防止システムは、紛争をより小さなステップに分割し、単一の計算ステップを分離して、Ethereum 上で再実行します。敗者はステークを没収されます。
Arbitrumの数字で見る現状：TVL、ユーザー数、市場支配力
ArbitrumがL2（レイヤー2）の中で圧倒的な優位性を誇っているというデータは、反論の余地がない。
| メトリック | アービトラム・ワン | 楽観 | ベース | zkSync時代 |
|---|---|---|---|---|
| ピークTVL | 188億ドル | 約70億ドル | 約80億ドル | 約10億ドル |
| プロトコルが展開されました | 256+ | 119+ | 200以上 | 70歳以上 |
| 月間アクティブアドレス数（ピーク時） | 760万人 | 約400万人 | 約390万人 | 約150万人 |
| L2Beatステージ | ステージ1 | ステージ0 | ステージ0 | ステージ0 |
| 不正行為／有効性の証明 | アクティブ（太字） | 無効 | 該当なし（楽観的） | アクティブ（ZK） |
| 取引コスト（EIP-4844適用後） | 約0.01ドル | 約0.01ドル | 約0.005ドル | 約0.02ドル |
2023年にBaseがローンチされる前は、ArbitrumのTVL（総保有量）における優位性はさらに顕著でした。一時はArbitrumがL2 TVL全体の59%を占め、他のすべてのロールアップを合わせたよりも大きな規模でした。その後、Baseが（Coinbaseのユーザーベースに支えられて）急速に成長し、Optimismがスーパーチェーン構想を通じて拡大したことで、そのシェアは縮小しました。しかし、プロトコル数とピークTVLにおいては、Arbitrumは依然としてトップを維持しています。
あまり注目されていない数字の一つに、L2Beatのステージングシステムがあります。Arbitrumはステージ1に分類されており、これは不正防止システムが機能し、既知のメンバーで構成されるセキュリティ評議会があり、完全な分散化への道筋が確立されていることを意味します。一方、Optimismはステージ0であり、不正防止機能が無効化され、ガバナンス構造がより中央集権的であるなど、まだ補助輪が必要な状態です。マーケティング上の主張ではなく、真の分散化を重視する人にとって、このステージングの違いは非常に重要です。
永久先物DEXであるGMXは、ArbitrumのTVL（総資産額）の約25%を占めています。Arbitrum上のその他の主要プロトコルには、Aave、Uniswap、Radiant Capital、Camelot DEX、Pendleなどがあります。ArbitrumのDeFiエコシステムは非常に充実しており、イーサリアムのメインネットでできることのほとんどすべてを、はるかに低いコストで実現できます。
EIP-4844が変えたこと：デンチュン手数料革命
2024年3月は転換点となりました。イーサリアムのDencunアップグレードでEIP-4844（プロトダンクシャーディング）が導入され、「ブロブ」と呼ばれる新しいデータタイプが誕生しました。ブロブが登場する以前は、ロールアップはデータをコールデータとしてイーサリアム上に送信しなければならず、コストがかさんでいました。ブロブは一時的なデータストレージであり、約18日後に自動的に削除されるため、はるかに安価です。
ロールアップ手数料への影響は即座に、そして劇的に現れた。アービトラム取引の手数料は約99%も減少した。単純なETH送金は数ドルから1セント未満にまで下がり、トークン交換は約0.01ドルにまで下がった。このコスト削減があまりにも大きかったため、ロールアップがユーザーに課す手数料が、L1ポスティングのコストをかろうじて賄える程度になったことから、ロールアップの経済性が依然として理にかなっているのか疑問視するアナリストもいた。
しかし、ユーザーにとっては、これはまさにメリット尽くしだった。Arbitrumでのスワップは、コスト面ではSolanaでのスワップと遜色ない水準になった。しかも、セキュリティモデルは依然としてEthereumのものだ。これは重要な点だ。「Ethereumは高すぎる」という主張は、長年にわたりSolanaやAvalancheといった代替L1への移行を促してきたが、ほぼ一夜にしてその説得力を失ってしまった。Ethereumのセキュリティモデルを継承し、トランザクションあたりわずか1セントのコストで済むL2を利用できるのに、なぜわざわざ別のL1上にノードを立ち上げる必要があるだろうか？この疑問が、今後のスケーリングに関する議論全体を根本から変えた。
Arbitrum のアーキテクチャ: One、Nova、Orbit、Nitro
Arbitrumは単一のチェーンではなく、それぞれ異なるトレードオフを持つチェーンの集合体です。
Arbitrum Oneは主要なロールアップです。完全なイーサリアムセキュリティを備え、すべてのトランザクションデータはL1に記録されます。GMX、Aave、Uniswapが稼働しているチェーンです。Arbitrumを使ったことがあるなら、これを使ったはずです。
Arbitrum Novaは、AnyTrustと呼ばれる軽量モデルを採用しています。Novaは、すべてのデータをイーサリアムに送信する代わりに、データ可用性委員会（信頼できる少数の関係者グループ）にデータを送信します。これにより、Novaはより安価で高速（6.4 TPS）になりますが、分散性は低下します。Novaは、最大限のセキュリティよりもスループットが重要なゲームやソーシャルアプリケーション向けに設計されています。RedditのコミュニティポイントはNova上で動作していました。
Arbitrum Orbitは、Arbitrumの技術を用いて独自のチェーンを立ち上げるためのフレームワークです。いわば「Arbitrum as a Service」と言えるでしょう。プロジェクトは、独自のガストークン、スループット設定、ガバナンスを備えた独自のL2またはL3をデプロイできます。ゲームチェーンであるXaiをはじめ、いくつかのプロジェクトがOrbitを使用してローンチしています。これは、OptimismのSuperchainやPolygonのCDKに対するArbitrumの回答です。
Nitroは、これらすべてを支える技術スタックです。2022年8月にArbitrumの元のアーキテクチャを置き換えました。「Gethサンドイッチ」構造は、コアにGo Ethereumを組み込みEVMとの完全な互換性を実現し、それをArbOS（呼び出しデータ圧縮とL1/L2メッセージングを処理するArbitrum独自のオペレーティングシステム）でラップし、すべてをWebAssemblyにコンパイルして高速実行します。Nitroのおかげで、Arbitrumのトランザクション確認時間は1～2秒に短縮され、対話型の不正防止システムが実現しました。
楽観的ロールアップとZKロールアップ：議論の背景にあるデータ
仮想通貨業界では、楽観的なロールアップとZKロールアップのどちらが「勝つ」のかについて、長年にわたり議論が交わされてきた。市場は比較的明確な暫定的な答えを示しており、楽観的なロールアップを支持している。
| メトリック | 楽観的ロールアップ（アービトラム、オプティミズム、ベース） | ZKロールアップ（zkSync、StarkNet、Scroll） |
|---|---|---|
| 合計TVL | 約250億～300億ドル | 約20億～30億ドル |
| 上位100位以内のDeFiプロトコルの展開数 | 60%以上 | 約15％ |
| 取引確認 | 1～2秒（ソフト）、7日間（ファイナル） | 1～2秒（ソフト）、数分～数時間（ファイナル） |
| EVM互換性 | フルバージョン（Gethをネイティブで実行） | 部分的から完全まで（カスタムVM経由） |
| 不正行為／有効性の証明 | 課題ベースで、より安価 | 数学的手法に基づいており、生成コストが高い。 |
| 開発者ツールの成熟度 | 高い（反復年数） | 成長中（新しいエコシステム） |
楽観的ロールアップは、EVMとの完全な互換性を備えて市場に最初に登場したため、TVLとプロトコル数において圧倒的な優位性を誇っています。UniswapやAaveがL2にデプロイしたい場合、最小限の変更でイーサリアムのコントラクトをArbitrumにコピー＆ペーストすることができました。一方、ZKロールアップは、異なるコンパイラ、異なるツール、そして異なる前提条件を必要としました。この開発者の経験の差により、楽観的ロールアップは数年にわたる先行優位を築き、ZKロールアップは未だその差を埋めることができていません。
ZK陣営は、有効性証明は7日間の検証期間を必要としないため、数学的に優れていると主張する。それは事実だ。ZK証明は数分で確定する。楽観的ロールアップの確定には1週間かかる。しかし実際には、AcrossやHopのような流動性ブリッジが資金を前払いすることでほぼ即座に引き出しが可能になるため、ユーザーは7日間待つ必要はない。7日間の検証期間はセキュリティ上の制約であり、ユーザーエクスペリエンスのボトルネックではない。
私の見解では、楽観的なロールアップは少なくとも今後2～3年間はTVLのリードを維持するだろう。先行優位は重要だ。主要なプロトコルはすべて既に展開され、すべての統合が既に構築され、すべての開発者がツールを既に使いこなしている。ZKロールアップは、その強みが真に活かせるニッチ市場、つまりプライバシーアプリケーション、クロスチェーンメッセージングインフラストラクチャ、流動性ブリッジに頼らずに高速なファイナリティを必要とするシナリオを切り開くだろう。しかし、一方のロールアップタイプが他方を駆逐するという考えは、常に二元的すぎた。市場は両方を受け入れるのに十分な大きさであり、両者の競争は誰もがより良い製品を開発するよう促す。
Arbitrumの今後の展望：BOLD、Stylus、そして分散化
Arbitrumのロードマップは、分散化と開発者の拡大という2つの点に重点を置いている。
BOLD（Bounded Liquidity Delay）は、新しい検証プロトコルです。2023年にローンチされたこのプロトコルは、不正防止機能を備えたパーミッションレスな提出を実現します。BOLD導入以前は、ホワイトリストに登録された13のバリデーターのみが不正な状態遷移に異議を申し立てることができました。しかし、今では誰でも異議を申し立てることができます。これは、ArbitrumがL2Beatのステージ0からステージ1へと移行する上で重要なステップであり、ほとんどのL2が実現できていない、具体的な分散化の進展と言えるでしょう。
Stylusを使用すると、開発者はSolidityに加えてRust、C、C++でスマートコントラクトを作成できます。これにより、Arbitrumはより多くの開発者に利用可能になります。C++でゲームを開発する開発者は、ArbitrumにデプロイするためにSolidityを学ぶ必要はありません。コントラクトはEVMと並行してWASM上で実行されるため、SolidityとRustのコントラクトが同じチェーン上で共存できます。
シーケンサーは依然として大きな問題であり、アービトラム支持者の多くが認める以上に重要な問題であるため、少し時間を割いて説明したいと思います。チェーンは依然として、Offchain Labsが運営する単一の中央集権型シーケンサーで動作しています。すべてのトランザクションの順序は1つのエンティティによって決定されます。1つのエンティティが検閲を行うことができます。1つのエンティティがダウンすると、チェーンは停止します。2023年6月にバッチポスターの障害が発生し、トランザクション処理が停止した際に、まさにこのことが起こりました。
Offchain Labsは分散型シーケンサー委員会を構築中だと述べている。タイムラインは公開されていない。テストネットもない。チーム外の誰も仕様を確認していない。これは「Arbitrumは分散型である」という主張に対する最大の脅威であり、これが解決されるまでは、Arbitrumが真に分散型であると主張する者は、細かい部分を無視していることになる。L2Beatのステージ1は確かに進歩している。しかし、150億ドル以上のエコシステムの中心に中央集権型のシーケンサーが存在することは、セキュリティ研究者を不安にさせ、ユーザーはいつでもチェーン上にどれだけのデータを残しておくべきかについて、よく考えるべきである。
