zkRollupとMEV

はじめに

Ethereumの大きな課題の1つであるスケーラビリティ。その解決策として注目されているzkRollupについて、仕組みからMEVまで詳しく解説します。

1. zkRollupとは

オフチェーン実行の仕組み

zkRollupは、トランザクションの処理をオフチェーンで実行する Layer 2 ソリューションです。この「オフチェーン」は以下のような特徴を持っています：

1. 分散型の実行環境

   • 複数のノード（Sequencer/Validator）で構成
   • トランザクションの収集、実行、検証を分散処理

2. Sequencerの役割

   • ユーザーからのトランザクション受付
   • トランザクションの順序付けと処理
   • バッチ処理と零知識証明の生成

3. Validatorの役割

   • 証明の検証
   • 不正検知

2. トランザクション処理の違い：L1 vs L2

Mempoolの違い

L1（Ethereum）とL2（zkRollup）では、トランザクションの処理フローが大きく異なります。

主な違いのポイント

1. Mempool管理

   • L1：分散的なpublic mempool
   • L2：Sequencer管理下のプール

2. 処理速度

   • L1：ブロック時間（約12-14秒）に依存
   • L2：Sequencerのバッチ処理タイミング

3. 最終性

   • L1：ブロック確定で完了
   • L2：L1確定を待つ必要あり

4. コスト効率

   • L1：各トランザクションに高いガス代
   • L2：バッチ処理による大幅なコスト削減

3. MEVの比較：L1（PoS）vs L2

MEVの構造的違い

MEVの主な違い

1. MEV抽出者

   • L1：複数アクター（ブロックビルダー、バリデーター、リレー）
   • L2：主にSequencer

2. 抽出方法

   • L1：多様な戦略（サンドイッチ、フロントランニング等）
   • L2：Sequencerによる取引順序操作

3. 規模と特徴

   • L1：大規模な流動性、多様な機会
   • L2：比較的小規模、Sequencer主導

課題と対策

L1の課題：

• バリデーター間の競争激化
• リレーの中央集権化リスク
• PBS実装の複雑さ

L2の課題：

• Sequencer権限の集中
• 透明性の欠如
• ユーザー選択肢の制限

4. 今後の展望

L1（PoS）の方向性

• PBSの継続的改善
• MEVブーストの分散化促進
• フェアネスメカニズムの強化

L2の発展

• 分散型Sequencerの実装
• 順序付けオークションの導入
• 透明性向上への取り組み

まとめ

zkRollupは、Ethereumのスケーラビリティ問題に対する有効な解決策として期待されています。しかし、MEVの観点からは新たな課題も存在します。L1とL2それぞれの特性を理解し、適切に活用していくことが重要です。