スケーラビリティ問題とは
スケーラビリティ問題とは、ユーザーのトランザクション（取引）が集中すると処理速度が追いつかず、データ処理の遅延と処理手数料が高騰してしまう問題のことです。
データ処理の遅延
ブロックチェーン技術は、送金などのトランザクション（取引）データをブロック状に束ねて保存する仕組みです。
一つのブロックに入るデータ量は上限が決まっています。
ブロックチェーンを使うユーザーのトランザクション（取引）が短時間に集中すると、ブロックに入りきらないデータが多くなり、承認処理作業が追いつかなくなってしまい処理遅延が起きます。
手数料の高騰
処理が溜まった状態で自分の処理を早めようとすると、ブロックチェーンネットワークに参加する「マイナー」へ高い手数料を払わなければならなくなり、手数料が高騰します。
なぜ手数料が高騰するのかというと、ブロックチェーン上でのトランザクション（取引）処理をユーザー達は、お行儀良く順番待ちをしているわけではないためです。
実は手数料を多めに払うと優先的に承認処理をしてもらえます。
大混雑時には、札束の叩き合いのような状態になります。
ブロックチェーンネットワークで取引データの保管やチェックを行い、次のブロックを生成することを「マイニング」と言い、マイニングを行うユーザーのことを「マイナー」と言います。
データ容量の上限が問題ならブロックサイズを大きくしたら良くない？と思ったあなたは鋭いです。スケーラビリティの原因はトリレンマが関係しています。
スケーラビリティの原因はトリレンマ
トリレンマとは、ブロックチェーンにおける3つの概念「スケーラビリティ」「分散化」「セキュリティ」の全ては同時に実現されないことを指します。
- スケーラビリティ（データ容量の拡張性：処理速度）
- 分散化（非中央集権：特定の管理者がいないシステム）
- セキュリティ（検証力による安全性）
上記の３つのうちの必ず一つは犠牲になってしまいます。
イーサリアムは、高い安全性と分散化を重視しており、スケーラビリティ（拡張性：処理速度）を犠牲にしています。
だから処理速度が遅いのです。
現在のイーサリアムの処理速度は１秒間に６件です。マイニングは15秒ごととなっています。
ちなみにクレジットカードのVISAの処理速度は、１秒間に平均1,700件と公表されています。
トリレンマ解決の鍵はレイヤー２
3つの概念のバランスを実現するために、layer2(セカンドレイヤー)が重要になってきます。
「レイヤー2」とは、ブロックチェーン以外のオフチェーンでトランザクションを実行する技術のことを指します。
上記の図解のように、アービトラムはORU（optimistic rollup)を採用しています。
ロールアップ（巻き上げる：データをまとめる）してイーサリアム（L1）にデータを格納しているため処理速度の高速化、低コストを実現しているのです。
専門用語が出てきたので、より分かりやすく解説しましょう。
昔のイーサリアムのイメージ
上記の図解のようにたくさんのユーザーからの承認申請があるため大忙しです。
現在のレイヤー２（アービトラム）を実装後
上記の図解のように優秀な中間管理職がユーザーの承認を取りまとめてくれるのでスムーズな処理が可能になりました。
スケーラビリティ問題についての記事はここまでです。
レイヤー２とメインネットワークのシャーディング実装が実現すればイーサリアム帝国の完成に近づきます。記事を読んでくださりありがとうございました。
