インフラストラクチャが優勢、ビットコイン L2 の生態学的景観のパノラマ解釈
元の記事は Calibre によって書かれました
オリジナル編集: Deep Chao TechFlow
金融テクノロジーの複雑な分野において、ビットコインは、従来の金融仲介業者をバイパスして直接ピアツーピア取引を可能にする革新的なデジタル通貨として機能します。しかし、ビットコインは発展するにつれて、一連の固有の課題、特にスケーラビリティとトランザクションのスループットに関する問題にも直面しており、これらは広く普及する上での大きな障害となっています。
これらの課題はビットコインに固有のものではありませんが、イーサリアムはアプリケーション開発機能がより柔軟になるように設計されていますが、同様の問題もあります。これらの問題を解決するために、サイドチェーン、レイヤー 2、支払いチャネル ネットワークなど、多くのソリューションが提案されています。イーサリアムでは、レイヤー 2 エコシステムが急速に拡大しており、EVM ロールアップ、ロールアップへのサイドチェーンの移行、さまざまな程度の分散化とセキュリティを追求するプロジェクトなど、さまざまなソリューションが登場しています。レイヤ 2 ソリューションのセキュリティ問題、特に資産保護と、イーサリアム ブロックチェーンの変更を読み取って適応するこれらのシステムの機能は、重要なトレードオフを浮き彫りにしています。多くの場合、セキュリティの向上は、価格の割にスケーラビリティと費用対効果を犠牲にしています。 。
ビットコインは機能の向上において目覚ましい進歩を遂げていますが、イーサリアムと同様のレイヤー 2 ソリューションを開発する際には、依然としていくつかの重大な課題に直面しています。ビットコインの設計上の制限は、レイヤー 2 ソリューションでの出金の安全性を確保する際に特に顕著です。そのスクリプト言語は機能が限られており、チューリングの完全性を欠いているため、複雑な計算を実行したり、高度な機能をサポートしたりする能力が制限されています。この設計選択はビットコインのセキュリティと効率を優先しますが、イーサリアムのようなより柔軟なブロックチェーン プラットフォームと比較してそのプログラム可能性は制限されます。また、確率的なファイナリティにより、レイヤー 2 ソリューションに必要な信頼性と速度が弱まる可能性があり、チェーンの再編成などの問題が発生し、トランザクションの永続性に影響を与える可能性があります。ビットコインの設計原則により、ビットコインは信頼性と安全性が確保されていますが、これらの要因により、レイヤー 2 システムが新しい変更に迅速に適応することが困難になります。
Segregated Witness (SegWit) と Taproot はビットコインにとって変革をもたらします。 SegWit は、署名データを分離することでビットコインのインフラストラクチャを最適化し、トランザクション速度を向上させ、ライトニング ネットワークの高速支払い処理をサポートします。その後の Taproot では、トランザクション データを圧縮し、トランザクションの複雑さを隠すことにより、効率とプライバシーが向上しました。 SegWit と Taproot は共に、レイヤー 2 イノベーションの新たな波を引き起こし、将来のレイヤー 2 設計の基盤となり、デジタル通貨としてのビットコインの機能を大幅に拡張しました。
ビットコインのレイヤー2ソリューションを理解する
ビットコインのレイヤー2のトリレンマ
拡大を続けるビットコインのレイヤー 2 ソリューション内では、スケーラビリティの向上と導入の増加を目的としたさまざまなシステムが登場しています。これらのソリューションは、ビットコイン固有の制限を克服する独自の方法を提供します。 Trevor Owens は、ビットコインのレイヤー 2 のトリレンマを解決する方法に基づいてこれらのソリューションを分類する分類方法を提案し、ソリューションをオフチェーン ネットワーク、分散型サイドチェーン、フェデレーテッド サイドチェーンに分割し、各ソリューションにはそれぞれ独自のアプローチとトレードオフがあります。
オフチェーン ネットワーク: スケーラビリティとプライバシーを優先しますが、ユーザー エクスペリエンスに課題をもたらす可能性があります。たとえば、ライトニングとRGB です。
分散型サイドチェーン: 新しいトークンとコンセンサス メカニズムを導入し、機能を拡張しますが、ユーザー エクスペリエンスが複雑になり、集中化に関する懸念が増大する可能性があります。たとえば、 Stacks 、 Babylon 、 Interlayなどです。
フェデレーテッド・サイドチェーン: 信頼できるコンソーシアムを通じて運用を合理化し、効率を提供しますが、場合によってはビットコインの基本的な分散化を犠牲にする可能性があります。たとえば、 Liquid 、 Rootstock 、 Botanix などです。
このトリレンマは、ビットコインのレイヤー 2 ソリューションを分類するのに便利な方法を提供しますが、その設計の複雑な詳細をすべて完全には捉えていない可能性があります。さらに、解決不可能な障害ではなく、現在のソリューションのトレードオフを指摘し、これらのトリレンマの要素が開発者の意思決定プロセスの一部であることを示しています。
たとえば、セキュリティを強化し、ネットワークへの参加を容易にするために新しいトークンを発行する分散型サイドチェーンは、ユーザーの対話をより複雑にする可能性があり、ビットコイン純粋主義者には不人気になる可能性があります。一方、フェデレーションサイドチェーンは新しいコインをスキップすることを選択し、ユーザーエクスペリエンスをよりスムーズにし、ビットコインコミュニティ内の反発を減らします。もう 1 つのオプションは、完全な VM/グローバル状態を使用することです。これにより、スマート コントラクト プラットフォームでの新しいトークンの作成など、複雑な機能の実装が可能になります。ただし、このアプローチではシステムがより複雑になり、多くの場合、攻撃のリスクが高まります。
技術分類
別のテクノロジーの観点から見ると、主な技術的特徴に基づいてビットコインのレイヤー 2 ソリューションを分類します。この多様な分類法は、さまざまな技術的な詳細と構造を検証し、各ソリューションがビットコインのスケーラビリティ、セキュリティ、機能の強化にどのように貢献するかについての微妙な理解を提供します。それぞれのアプローチには、矛盾したりトリレンマを生じさせたりしない独自の目的があります。ただし、セキュリティとスケーラビリティの点では、それぞれのアプローチに独自の長所と短所があります。したがって、一部のシステムではこれらの方法を組み合わせることもあります。これについては、記事の次の部分で詳しく説明します。これらのカテゴリを調べてみましょう。
双方向アンカープロトコルを使用したサイドチェーン。これらのサイドチェーンは、レイヤー 2 と同様に、双方向ペグと呼ばれる方法を通じてビットコインに接続します。この設定により、メイン チェーンとサイドチェーンの間でビットコインを転送できるようになり、メイン チェーンで直接サポートされていない機能の実験や実装が可能になります。このアプローチにより、より幅広い用途がサポートされるため、より多くのトランザクションとさまざまな種類のアプリケーションを処理できるビットコインの能力が向上します。双方向ペグメカニズムは、BTC 価値をサイドチェーンに転送する際に重要な役割を果たします。これらのサイドチェーンでは、開発者はさまざまな環境をセットアップしています。EVM 互換のエコシステムを使用することを選択する開発者もいれば、独自のスマート コントラクトを使用して VM 環境を作成することを選択する開発者もいます。たとえば、 Stacks 、 Rootstock 、 Liquid 、 Botanixなどです。
ブロックチェーンのロールアップ。このアプローチでは、ビットコインをデータを保存するレイヤーとして使用し、ロールアップ テクノロジーにインスピレーションを与えます。この設定では、各 UTXO は、より複雑な情報を書き込むことができる小さなキャンバスのように機能します。各ビットコインが独自の詳細なデータセットを保存できると想像してください。これにより、価値が高まるだけでなく、ビットコインが処理できるデータと資産の種類が拡張されます。これにより、デジタル インタラクションとデジタル表現の幅広い可能性が開かれ、ビットコイン エコシステムがより豊かで多様性のあるものになります。例： B2ネットワーク、 BitVM
決済チャネルネットワーク。これらのネットワークは、ビットコインの広大な環境における高速レーン ネットワークのようなものです。これらは、ビットコインの側道での大量のトランザクションを高速化し、渋滞を軽減し、トランザクションの高速化とコスト効率の向上を実現します。たとえば、ライトニングとRGB です。
このように分析することで、各ツールがどのようにビットコインを改善し、ビットコインをよりスケーラブルで安全で多用途なものにするのにどのように役立つのかをより明確に把握することができます。これらのツールを詳しく見てみましょう。
双方向アンカリングプロトコル
双方向ペグにより、2 つの独立したブロックチェーン (通常はメインチェーンとサイドチェーン) 間で資産を転送できます。このシステムにより、資産を 1 つのチェーンでロックし、別のチェーンでロック解除またはミントすることができ、元の資産と固定資産の間の固定変換率を維持できます。
アンカリングプロセスを理解する
メインチェーン上の資産 (ビットコインなど) をサイドチェーンに転送したいと想像してください。アンカリングプロセスが出発点です。ここでは、安全のために保管庫に資産を保管するのと同じように、資産はメインチェーン上で安全にロックされます。その後、メインチェーン上にトランザクションが作成され、このロックが強化されます。サイドチェーンがこのトランザクションを認識した後、同量のアンカーされた資産が鋳造されます。このプロセスは、外国で同等の価値のあるバウチャーを受け取るのと似ており、元の資産が無傷で安全なままであることを保証しながら、新しい環境で自分の富を使用することができます。
ガイド付きアンカープロセス
アンカーアウトプロセスは、アセットを元のメインチェーンに復元することを決定したときに始まります。この返却プロセスには、サイドチェーン上でペグされたアセットの「書き込み」またはロックが含まれます。これは、それらのアセットがサイドチェーン上で棚上げされ、もはや流通しないことを意味します。次に、この操作の証拠をメインチェーンに提供します。メインチェーンがあなたの主張を検証すると、同量の元の資産があなたに解放されます。このメカニズムにより、2 つのブロックチェーン間の資産分散の整合性とバランスが確保され、重複や損失が防止されます。
双方向アンカーシステムの導入
RSK の双方向ペッグ システムは、RSK のプラットフォームを通じてビットコインとスマート コントラクト機能をシームレスに統合するように設計された高度なフレームワークです。効率的なトランザクション検証のための SPV、トランザクション承認のための堅牢なフェデレーション モデル、および SegWit と Taproot の統合により、RSK はトランザクション効率を向上させるだけでなく、ビットコインのセキュリティ モデルと緊密に連携します。さらに、マージされたマイニング方法によりシステムのセキュリティが向上し、より多くのマイナーが参加するようになります。
RSKジョイントモデル。ペグナトリ (選択された機能グループ) は、この連合モデルにおけるブリッジ ガーディアンまたは信頼のガーディアンであり、アンカーインおよびアンカーアウトのたびにプロトコルが遵守されることを保証します。彼らは守護者の評議会であり、それぞれが共同保管庫への鍵を持っていると考えてください。彼らの役割は非常に重要です。すべてのクロスブリッジ取引が整合性とコンセンサスに従っていることを保証し、この重要なチャネルを通るデジタル資産の安全で秩序ある流れを維持します。
Segwit と Taproot 。 SegWit は、トランザクション データから署名情報を分離することで、トランザクション サイズを削減し、処理速度を向上させます。さらに、Schnorr 署名スキームを MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees) および Taproot のその他の拡張機能と組み合わせることで、トランザクションをより効率的かつプライベートにすることができます。
RSK マージ マイニング。 RSK のマージマイニング手法では、マイナーは追加の計算要件なしでビットコインと RSK ネットワークの両方を同時に保護するため、RSK のセキュリティが向上します。このアプローチは、ビットコインのマイニング強度を利用してマイナーに追加の報酬を提供し、既存のブロックチェーン インフラストラクチャの革新的な使用法を示しています。ただし、この統合の成功は、ビットコイン ブロック内のラベルと RSK ブロックの正確な位置合わせにかかっており、相互接続されたネットワークのセキュリティと一貫性を維持するための詳細かつ正確な実行の重要性が強調されています。
Botanix は、ビットコインに基づくプルーフ オブ ステーク (PoS) コンセンサスと分散型 EVM ネットワークのスパイダーチェーン マルチシグネチャ アーキテクチャを組み合わせて、メイン チェーンの外側でチューリング完全なスマート コントラクトを管理します。 Botanix は、主要な決済層としてビットコインを使用し、高度なマルチ署名ウォレットとオフチェーン暗号検証を通じてトランザクションの整合性を保証します。
Spiderchain は、Botanix 上のすべての実際のビットコインの安全管理を担当する分散型マルチ署名ネットワークです。
アーキテクチャ: スパイダーチェーンは、一連の調整ノード (ノード オペレーターとチェーン全体の流動性のソース) で構成されます。これは、ネットワーク内の資産の保管を管理する順次マルチ署名ウォレットで構成されます。各ウォレットのトランザクションには、単一障害点が存在しないことを保証するために、複数の調整ノードからの承認が必要です。
動的な操作。新しいビットコイン ブロックごとに、ビットコイン ブロック ハッシュに基づく検証可能なランダム関数 (VRF) が使用され、対応する調整ノードの今後の「サイクル」 (Botanix システムではビットコイン ブロック間の期間として定義されています) が決定されます。調整ノードの選択における公平性とランダム性は、ブロック ハッシュを SHA 256 でハッシュし、アクティブな調整ノードの数 (N) でモジュロ演算を適用することによって保証されます。これにより、運用タスクの公平かつ安全な分散が保証され、集中化のリスクが最小限に抑えられます。
双方向アンカーシステム。ここではマルチシグネチャウォレットが重要な役割を果たし、トランザクションを実行するには選択された調整ノード間の合意が必要です。
アンカー処理。ユーザーが新しいマルチ署名ウォレットにビットコインを送信すると、ウォレットは安全にロックされます。このアクションにより、Botanix チェーン上で同量の合成 BTC が鋳造されます。このウォレットの作成には複数の調整ノードが必要で、全員が同意して署名し、誰も独立してウォレットを制御できないようにする必要があります。
アンカーアウトプロセス。逆に、ペグアウトの場合、合成 BTC は破棄され、対応するビットコインがマルチシグ ウォレットからユーザーのビットコイン アドレスに解放されます。このプロセスは同じマルチ署名プロトコルによって保護されており、トランザクションを承認するには複数の調整ノードが必要です。
PoS コンセンサスと EVM の実装
コンセンサス。 Botanix の PoS システムでは、調整ノードがビットコインを賭けてネットワークに参加します。彼らは、トランザクションを検証し、Botanix チェーン上に新しいブロックを作成する責任を負います。これらの調整ノードは、ステーキングとスパイダーチェーンのセクションで前述したランダム化方法に基づいて選択されます。
EVM の実装。 Botanix の EVM は、イーサリアムと互換性のあるすべての操作をサポートしており、開発者が複雑なスマート コントラクトを展開して実行できるようにします。
Stacks プラットフォームは、sBTC 双方向ペッグ、Proof of Transfer、Clarity スマート コントラクトなどの革新的なメカニズムを通じて、ビットコインのインフラストラクチャを拡張し、スマート コントラクトと分散型アプリケーション (dApps) をサポートすることを目的としています。
sBTC 双方向アンカリング プロトコル:
しきい値署名ウォレット: このウォレットは、事前定義された署名者のグループ (スタッカー) が共同でアンカー トランザクションに署名することを必要とするしきい値署名スキームを使用します。これらのスタッカーは、ロックされている STX の量に基づいて検証可能ランダム関数 (VRF) を使用して選択され、期間 (通常は 2 週間) ごとにローテーションされ、動的なメンバーシップとネットワークの現在の状態との継続的な調整が保証されます。これにより、アンカー メカニズムのセキュリティと堅牢性が大幅に強化され、不正行為や共謀の可能性が防止されると同時に、選択プロセスが公平かつ予測不可能であることが保証されます。
転送証明 (PoX) :
PoX では、マイナーは Proof of Burn のようにビットコインを燃やすのではなく、BTC をスタック ネットワークに転送して参加します。これは、BTC 報酬を通じて参加を奨励するだけでなく、スタックの運用の安定性をビットコインの検証済みのセキュリティ特性に直接結びつけます。スタック トランザクションはビットコイン ブロックに固定されており、各スタック ブロックは OP_RETURN オペコードを使用してビットコイン トランザクションにハッシュを記録します。これにより、最大 40 バイトの任意のデータを埋め込むことができます。このメカニズムにより、Stacks ブロックチェーンへの変更には対応するビットコイン ブロックチェーンへの変更が必要となるため、プロトコルを変更することなくビットコインのセキュリティの恩恵を受けることができます。
明瞭さ。 Stacks ブロックチェーンで使用されるスマート コントラクト プログラミング言語である Clarity は、すべての操作が定義どおりに実行され、予期しない結果が回避されるように厳密なルールを強制することで、開発者に予測可能性とセキュリティを提供します。これにより、各関数の結果が実行前にわかる決定可能性が提供され、予期せぬ事態が防止され、契約の信頼性が高まります。さらに、Clarity はビットコイン トランザクションと直接対話するため、複雑なアプリケーションの開発が可能になり、ビットコインのセキュリティ機能を活用できます。また、他の言語のインターフェイスと同様の機能もサポートしているため、コードの再利用が容易になり、クリーンなコード ベースが維持されます。
Liquid Network は、トランザクション機能と資産管理を大幅に強化するフェデレーテッド サイドチェーンをビットコイン プロトコルに提供します。 Liquid Network アーキテクチャの中核概念は強力なフェデレーションであり、ブロックの検証と署名を担当する信頼できる機能のグループで構成されます。
ウォッチメン: ウォッチメンは、リキッドからビットコインへのアンカーリングプロセスを管理し、すべてのトランザクションが承認され有効であることを保証します。
キー管理: Watchmen のハードウェア セキュリティ モジュールは、トランザクションの承認に必要なキーを保護します。
トランザクション検証: Watchmen は、セキュリティを強化するためにマルチ署名スキームを採用し、Liquid のコンセンサス ルールへの準拠を確認する暗号証明を通じてトランザクションを検証します。
アンカーメカニズム:
アンカリング: ビットコインはビットコイン ブロックチェーン上でロックされ (ウォッチメンのマルチ署名アドレスを使用)、対応するリキッド ビットコイン (L-BTC) は暗号化手法を介してリキッド サイドチェーン上で発行され、転送の正確さとセキュリティが確保されます。
アンカリング: このプロセスには、Liquid サイドチェーン上で L-BTC を書き込み、ビットコイン ブロックチェーン上で対応するビットコインを解放することが含まれます。このメカニズムは、ウォッチマンと呼ばれる指定された職員によって厳密に監視され、許可されたトランザクションのみが確実に行われるようになっています。
Proof of Reserve (PoR) : これは、ネットワーク資産保有の透明性と信頼を提供するために Blockstream によって開発された重要なツールです。 PoR には、資金の管理を証明する部分的に署名されたビットコイン トランザクションの作成が含まれます。この取引をビットコインネットワーク上でブロードキャストすることはできませんが、請求された準備金の存在と管理を証明します。これにより、企業は資金を移動することなく、ファンドの保有を証明することができます。
Babylon は、ビットコイン所有者が自分の資産をステーキングできるようにすることで、PoS チェーンのセキュリティを強化するように設計されています。これにより、ビットコインを PoS エコシステムに統合し、ビットコインのブロックチェーン契約機能での直接取引やインテリジェンスを必要とせずに、ビットコインの膨大な時価総額を活用します。重要なのは、バビロンは、脆弱なブリッジやサードパーティのエスクローを介してビットコインを移動したりロックしたりすることを回避することで、ステーキングされた資産の完全性とセキュリティを維持していることです。
ビットコインのタイムスタンプ: Babylon は、タイムスタンプ メカニズムを使用して、PoS チェーン データをビットコイン ブロックチェーンに直接埋め込みます。 PoS ブロック ハッシュと主要なステーキング イベントをビットコインの不変台帳に固定することで、Babylon はビットコインの広範なプルーフ オブ ワークによって保証された履歴タイムスタンプを提供します。タイムスタンプにビットコイン ブロックチェーンを使用すると、そのセキュリティだけでなく、分散型信頼モデルも利用できます。このアプローチにより、長距離攻撃や国家の破損に対する追加のセキュリティ層が確保されます。
アカウンタビリティ アサーション: Babylon はアカウンタビリティ アサーションを活用してビットコイン ブロックチェーン上でステーキング契約を直接管理し、不正行為 (二重署名など) が発生した場合にシステムがステーカーの秘密キーを公開できるようにします。この設計では、カメレオン ハッシュ関数とマークル ツリーを使用して、ステーカーのアサーションがステークと密接に結びついていることを保証し、暗号化された責任メカニズムを通じてプロトコルの整合性を強化します。利害関係者が矛盾する声明に署名するなど逸脱した場合、その秘密鍵は決定的に開示され、自動的なペナルティが発動されます。
ステーキングプロトコル: Babylon の重要なイノベーションはステーキングプロトコルです。これにより、市場の状況やセキュリティのニーズに基づいてステーキング割り当てを迅速に調整できます。このプロトコルは高速アンステーキングをサポートしており、ステーカーは PoS チェーンに特有の長いロックアップ期間を設けることなく、資産を迅速に移動できます。さらに、このプロトコルは、さまざまな PoS コンセンサス メカニズムと互換性のあるモジュラー プラグインとして構築されています。このモジュール式アプローチにより、Babylon は既存のプロトコルに大幅な変更を加えることなく、幅広い PoS チェーンにステーキング サービスを提供できます。
支払いチャネルとライトニング ネットワーク
支払いチャネルは、すべてのトランザクションを一度にブロックチェーンにコミットすることなく、二者間で複数のトランザクションを実行するように設計されたツールです。次のような方法でトランザクションを簡素化します。
Initial : 単一のオンチェーントランザクションでチャネルが開かれ、2 者間で共有されるマルチシグネチャウォレットが作成されます。
トランザクションプロセス: チャネルでは、双方がプライベートに取引し、ブロックチェーンにブロードキャストせずに即時転送を通じてそれぞれの残高を調整します。
クロージング: チャネルは、相互に合意された最新のトランザクションの最終残高に基づいて決済される、別のオンチェーン トランザクションによって閉じられます。
ライトニングネットワークを探索する
ライトニング ネットワークは、支払いチャネルを基盤としており、これらの概念をネットワークに拡張し、ユーザーが接続されたパスを介してブロックチェーン全体に支払いを送信できるようにします。
ルーティング: 裏道を使用して都市を通る道を見つけるのと同じように、最終受取人との直接のチャネルがない場合でも、ネットワークは支払いの経路を見つけることができます。
効率: この相互接続されたシステムにより、取引手数料と処理時間が大幅に削減され、ビットコインが日常の取引に適したものになります。
スマート ロック (HTLC) : ネットワークは、ハッシュ タイム ロック コントラクトと呼ばれる高度な契約を使用して、異なるチャネル間の支払いを保護します。それは、配達物がいくつかのチェックポイントを通過し、目的地に安全に到着することを確認するようなものです。また、中間業者のデフォルトのリスクも軽減され、ネットワークの信頼性が高まります。
セキュリティプロトコル: 紛争が発生した場合、ブロックチェーンが裁判官として機能し、最新の合意された残高を検証し、公平性とセキュリティを確保します。
Taproot と Segwit は、ビットコイン ネットワーク、特にライトニング ネットワークのプライバシーと効率を強化します。
Taproot: ビットコイントランザクションアグリゲーターのようなもので、複数の署名を 1 つにバンドルします。これにより、オフチェーントランザクションが整然と保たれるだけでなく、トランザクションがよりプライベートになり、より安価になります。
Segwit: ブロックにさらに多くのトランザクションを含めることができるように、ビットコイン トランザクションのデータが保存される方法を変更します。これは、ライトニング ネットワークにとって、チャネルの開閉がより安価かつスムーズになり、手数料がさらに削減され、トランザクション スループットが向上することを意味します。
インスクリプションベースのレイヤー 2 ソリューション
登録は、ビットコインのレイヤー 2 エコシステムにイノベーションの波を引き起こしました。 2 つの破壊的アップデート (Segwit と Taproot) の開始に伴い、Ordinals プロトコルが導入され、誰でも Taproot スクリプトで UTXO に最大 4 MB のサイズの追加データを追加できるようになりました。この発展により、コミュニティはビットコインがデータ可用性レイヤーとして機能できることに気づきました。安全保障の観点から、この碑文は新たな視点を提供します。デジタル アーティファクトなどのデータは現在、ビットコイン ネットワークに直接保存されているため、データは不変になり、外部サーバーの問題による改ざんや損失から保護されます。これにより、デジタル資産のセキュリティが強化されるだけでなく、デジタル資産がビットコインのブロックに直接埋め込まれ、永続性と信頼性が確保されます。ビットコインのロールアップを現実にすることに加えて、碑文はトランザクションに追加のデータや機能を含めるメカニズムを提供します。これにより、メイン チェーンのセキュリティ モデルに依存しながら、メイン チェーンの外側でのより複雑な対話や状態変更が可能になります。
碑文ベースのレイヤー 2 ソリューションの実装
BitVM は、オプティミスティック ロールアップ テクノロジと暗号証明を組み合わせて使用して設計されています。チューリング完全スマート コントラクトをオフチェーンに移動することで、BitVM はセキュリティを犠牲にすることなくトランザクション効率を大幅に向上させます。ビットコインが基本的な決済レイヤーであることに変わりはありませんが、BitVM はビットコインのスクリプト機能とオフチェーンの暗号検証を巧みに活用することで、トランザクション データの整合性を確保します。現在、BitVM はコミュニティによって積極的に開発されています。さらに、Bitlayer や Citrea などのいくつかのトップ プロジェクトのプラットフォームとしても機能します。
Inscription のようなストレージ方法: BitVM は、Inscription プロトコルの概念と同様に、ビットコインの Taproot を利用してデータを Tapscript に埋め込みます。このデータには、さまざまなチェックポイントでの仮想マシンの状態、初期状態のハッシュ、最終計算結果のハッシュなど、重要な計算の詳細が含まれることがよくあります。この Tapscript を Taproot アドレスに保存されている未使用トランザクション出力 (UTXO) に固定することにより、BitVM はトランザクション データを効果的にビットコイン ブロックチェーンに直接統合します。このアプローチにより、ビットコインのセキュリティ機能を利用して記録された計算の整合性を保護しながら、データの耐久性と不変性が保証されます。
不正行為の証拠: BitVM はトランザクションの安全性を確保するために不正行為の証拠を使用します。ここで、証明者は特定の入力の計算結果に対してコミットメントを行い、このコミットメントはチェーン上で実行されるのではなく、間接的に検証されます。バリデーターがコミットメントが虚偽であると疑う場合、ビットコインのスクリプト機能を利用して、不正行為の簡潔な証拠を提供することでコミットメントが虚偽であることを証明できます。このシステムは、ブロックチェーンの計算負荷を大幅に軽減し、完全なオンチェーン計算を回避します。これは、トランザクションの負担を最小限に抑え、効率を最大化するというビットコインの設計哲学と一致しています。このメカニズムの中心となるのは、クレームと異議申し立てを実際のオフチェーンの計算作業に結び付けるハッシュ ロックとデジタル署名です。 BitVM は楽観的な検証アプローチを使用します。これにより、別の方法で証明されない限り、動作は正しいと想定され、効率とスケーラビリティが向上します。これにより、有効な計算のみが受け入れられ、ネットワーク内の誰もが利用可能な暗号証明を使用してその正しさを独立して検証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: BitVM はオプティミスティック ロールアップ テクノロジーを使用し、複数のオフチェーン トランザクションをバッチ処理することでビットコインのスケーラビリティを大幅に向上させます。これらのトランザクションはオフチェーンで処理され、その結果は定期的にビットコイン台帳に記録され、整合性と可用性が保証されます。実際には、BitVM はこれらのトランザクションをオフチェーンで処理し、その結果をビットコイン台帳に断続的に記録して、整合性と可用性を確保します。 BitVM で使用されるオプティミスティック ロールアップは、オフチェーンのコンピューティング能力を活用しながら、定期的なオンチェーン検証を通じてトランザクションの有効性が維持されるようにすることで、ビットコイン固有のスケーラビリティ制限を克服する方法を表します。このシステムは、オンチェーンとオフチェーンのリソースの負荷を効果的にバランスさせ、トランザクション処理のセキュリティと効率を最適化します。
全体として、BitVM は単なるレイヤー 2 テクノロジーではなく、ビットコインの規模と進化の方法における潜在的な根本的な変化を表しています。これはビットコインの限界に対する独自の解決策を提供しますが、その可能性を最大限に発揮し、コミュニティ内でより広く受け入れられるようにするには、さらなる開発と改善がまだ必要です。
B 2 ネットワークは、初のゼロ知識証明検証コミットメント ロールアップとして機能し、ビットコインのトランザクション速度を向上させ、コストを削減します。この設定により、チューリング完全スマート コントラクトをオフチェーンで実行できるようになり、効率が大幅に向上します。ビットコインは、B 2 ネットワークの基本的な決済層として機能し、B 2 ロールアップ データを保存します。この設定により、Bitcoin Inscription を使用した B2 ロールアップ トランザクションの完全な取得または回復が可能になります。さらに、B 2 ロールアップ トランザクションの計算上の妥当性は、ビットコインのゼロ知識証明確認によって検証されます。
碑文の重要な役割: B2 ネットワークはビットコイン碑文を活用して、ロールアップ データのストレージ パス、ロールアップ データのマークル ツリー ルート ハッシュ、ゼロ知識証明データ、親 B2 碑文などの追加データをタップスクリプトに埋め込みます。 UTXO ハッシュ。この Tapscript を UTXO に書き込み、Taproot アドレスに送信することで、B 2 はロールアップ データを直接ビットコイン ブロックチェーンに効果的に埋め込みます。このアプローチでは、データの耐久性と不変性が保証されるだけでなく、ビットコインの強力なセキュリティ メカニズムを利用してロールアップ データの整合性が保護されます。
セキュリティ強化のためのゼロ知識証明: B2 のセキュリティに対する取り組みは、ゼロ知識証明の使用によってさらに実証されています。これらの証明により、ネットワークは詳細を公開することなくトランザクションを検証できるため、プライバシーとセキュリティが保護されます。 B 2 のコンテキストでは、ネットワークは計算単位をより小さな単位に分解し、それぞれがタップリーフ スクリプト内のビット値のコミットメントとして表されます。これらのコミットメントはタップルート構造でリンクされており、ビットコインおよび B2 ネットワーク上のトランザクションの正当性を検証するためのコンパクトで安全な方法を提供します。
ロールアップ テクノロジーによるスケーラビリティの向上: B2 アーキテクチャの中核となるのはロールアップ テクノロジー、特に複数のオフチェーン トランザクションを 1 つに集約する ZK-Rollup です。このアプローチにより、スループットが大幅に向上し、取引手数料が削減され、ビットコインの最も差し迫ったスケーラビリティの問題が解決されます。 B 2 ネットワークのロールアップ層は、ユーザーのトランザクションを処理し、対応するプルーフを生成して、トランザクションがビットコイン ブロックチェーン上で検証され、完了することを保証します。
チャレンジ/レスポンス メカニズム: B2 ネットワークでは、zk-proof バッチを使用してトランザクションを処理および検証した後、無効なトランザクションが含まれている疑いがある場合、ノードはこれらのバッチにチャレンジする機会を持ちます。この重要な段階では不正防止メカニズムが利用されており、バッチを続行するにはチャレンジが完了する必要があります。このステップにより、正当なものとして検証されたトランザクションのみが最終確認に進むことができるようになります。チャレンジがない場合、または指定されたタイムロック内に既存のチャレンジが失敗した場合、バッチはビットコイン ブロックチェーン上で確認されます。一方、いずれかのチャレンジが検証された場合は、その後ロールアップが復元されます。
最終的な考え
アドバンテージ
DeFi 市場のロックを解除する: EVM 互換のレイヤー 2 ソリューションなどの機能を有効にすることで、ビットコインは数十億ドル規模の DeFi 市場に参入できます。これはビットコインの有用性を拡大するだけでなく、以前はイーサリアムや同様のプログラム可能なブロックチェーンを介してのみアクセスできた新しい金融市場の扉を開きます。
使用シナリオの拡大: これらのレイヤー 2 プラットフォームは、金融取引をサポートするだけでなく、金融、ゲーム、NFT、または ID システムの分野のさまざまなアプリケーションもサポートするため、単純な通貨としてのビットコインの本来の範囲が大幅に拡張されます [3、4、5] ]。
欠点がある
集中化のリスク: 一部のレイヤー 2 ソリューションには、集中化の増加につながる可能性のあるメカニズムが含まれています。たとえば、BTC の値をロックする必要があるメカニズムでは、イーサリアムのレイヤー 2 ソリューションとは異なり、ビットコインとのレイヤー 2 のやり取りはビットコインのセキュリティ モデルによって保護されません。代わりに、小規模な分散ネットワークまたは連合モデルに依存しており、信頼モデルのセキュリティが弱まる可能性があります。この構造的な違いにより、分散型モデルには存在しない障害点が発生する可能性があります。
トランザクション手数料の増加とブロックチェーンの肥大化: Ordinals やその他の Inscription プロトコルなどのデータ集約型の使用は、ブロックチェーンの肥大化を引き起こし、ネットワークの速度を低下させ、ユーザーのトランザクション コストを増加させる可能性があります。これにより、コストが高くなり、トランザクション検証時間が遅くなり、ネットワークの効率に影響を与える可能性があります。
ユーザー エクスペリエンスと技術的な複雑さ: 理解と対話 レイヤ 2 ソリューションの技術的な複雑さは、導入の大きな障壁となる可能性があります。ユーザーは、Lightning Network 上の支払いチャネルなどの追加要素を管理したり、Liquid などのプラットフォーム上でさまざまなトークン タイプを処理したりする必要があります。
醜い側面
規制と倫理の問題: 碑文の不変性は技術的な利点である一方で、潜在的な規制と倫理の問題も引き起こします。これは、データが違法、非倫理的、または単に間違っている場合に重大な問題を引き起こし、修復しなければ永続的な結果につながります。
代替可能性への影響: 一部のビットコインが非財務データとして「タグ付け」されている場合、これはその代替可能性に影響を与える可能性があります。各単位は区別できない必要があり、一部のビットコインの価値が他のビットコインよりも高くなったり、許容範囲が低くなったりする可能性があります。
