ビットコインエコシステムの発展の展望:「ブロックチェーントリレンマ」の限界を突破

ビットコインエコシステムの議論が暗号市場で徐々に盛り上がる中、業界はビットコインスクリプト上にスマートコントラクトを構築し、無限のスケーラビリティを持つライトニングネットワークとのチャネル取引に対応する方法を探っています。これは「安全性、去中心化、スケーラビリティ」の三角形を保証するブロックチェーンの大規模なアプリケーションソリューションになる可能性があります。

ブロックチェーン大規模アプリケーションのボトルネック

"ブロックチェーンネットワークは、安全性、去中心化、可拡張性を同時に実現することができない"という"聖なる三位一体"は、ブロックチェーンの大規模な応用を妨げてきました。イーサリアムは過去10年間、安全性を保障する基盤の上に、去中心化の発展に重心を置き、パブリックチェーンの可拡張性を拡大するために絶えず革新してきました。しかし、イーサリアムおよびそのLayer2の試みから見ると、解決策がブロックチェーンに限定されている限り、性能には上限があります。現在、性能が最も強力なブロックチェーンでさえ、TPSの上限を突破することは難しく、百万TPSの大規模商業応用の要求や、世界の産業レベルで数億TPSを実現する目標には依然として巨大なギャップがあります。

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ライトニングネットワーク:スケーラビリティ問題を解決する鍵

ライトニングネットワークは、オフチェーン計算の「ペイメントチャネル」の方式によって、「聖なる三位一体」のスケーラビリティ問題を完全に解決しました。十分な数のチャネルを構築すれば、任意の数の同時取引を処理できます。

ライトニングネットワークの原理

ライトニングネットワークは銀行の清算方法を模倣しています: ユーザーAとBはライトニングネットワークを通じてライトニングチャネルを開設し、チャネル内で直接清算します。ビットコインブロックチェーン上での決済は不要です。チャネルが閉じられるときのみ、ビットコインブロックチェーン上での決済が必要です。

ライトニングチャネル操作フロー

1. 準備金の支払い: ライトニングネットワークチャネルを開通するには、ビットコインの準備金を支払う必要があります。
2. オフチェーン取引の記帳: ライトニングネットワークを通じて各取引を逐一記帳し、各記帳には罰則契約を締結する必要があります。
3. チェーン上の決済記録: フラッシュチャネルを閉じた後、歴史的な取引データを一括でパッケージングして決済し、最終的にビットコインブロックチェーンに送信します。

ライトニングネットワークはどのように詐欺を回避するか

もしチャネル取引の過程で誰かが詐欺行為を行った場合、例えばチャネルを早期に閉じてビットコインを決済した場合、チャネルが閉じると同時にビットコインのブロックチェーン上にすぐに詐欺取引が発生します。相手は迅速にそれを観察でき、事前に締結した罰則契約を用いて罰することができ、すべての準備金を没収します。

ライトニングネットワークのアプリケーションボトルネック

ライトニングネットワークは理論的には無限のスケーラビリティを実現していますが、大規模な応用を妨げる重要な問題は、ライトニングネットワークがビットコインと同じスクリプトを使用していることであり、ビットコインチェーンにはスマートコントラクトが存在せず、単純なスクリプトしかないため、複雑なアプリケーションを実行できない点です。ビットコインチェーンはチューリング不完全であり、複雑なビジネスロジックを実現することができません。したがって、ライトニングネットワークが克服すべき最大の問題は「ビットコイン上でスマートコントラクトをどのように実現するか」です。

ビットコインブロックチェーン機能を向上させる方案

1. サイドチェーン

サイドチェーンとは、スマートコントラクト機能を持つチェーンを指し、ビットコインのメインチェーンと双方向にリンクして、ビットコイン資産がメインチェーンとサイドチェーン間でシームレスに移動できるようにし、スマートコントラクトを実現します。しかし、現在十分に非中央集権的な双方向リンク技術は存在せず、第三者の中央集権的サービスプロバイダーが必要です。

2. カラードコイン

カラーボコインはビットコインスクリプトのOP_RETURN命令を利用し、後ろに80バイトの任意の文字を追加し、指定された形式で文字列を設計します。人為的に指定された文字列の意味を"カラーボコイン"としてマークし、さらに複雑なスマートコントラクトを作成します。しかし、80バイトのスペースは小さすぎて、複雑な機能を実現することはできません。

後続で発表される「Ordinals」刻印技術やBRC-20などの新技術は、より豊かな内容を表現できる一方で、「隔離証明」スペースを占有し、ビットコインの性能を低下させる。

3. クライアント検証

クライアントの検証は、従来の契約署名方式を模倣して行われ、双方のみが契約内容のプライバシーを知ることが保証され、第三者の参加は不要で、完全に分散化された実現を果たします。取引が実行される際、取引の発起者が必要な完全な取引履歴データを提供し、もう一方が自ら検証して詐欺の問題を防ぎます。

ダブルスペンド問題を解決するために、「一回限りの封印」メカニズムが導入され、検証が必要な各契約の各状態が特定のビットコインの未使用取引出力(UTXO)にバインドされます。

UTXOモデル

未使用のトランザクション出力(UTXO)は、あるアドレスから別のアドレスに送信されましたが、受取人によってまだ引き換えられていない暗号通貨の合計です。UTXOモデルは二重支払い問題を効果的に防ぎ、取引の安全性を高めます。

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ビットコインエコシステムの未来展望

ビットコインエコシステムは、RGBプロトコルなどの一連の新しいプロトコルの誕生を迎えています。RGBプロトコルは、クライアント検証の理念を引き継ぎ、さらにライトニングネットワークとの互換性を提案し、無限のスケーラビリティの基礎を築いています。RGBプロトコルとライトニングネットワークの互換性はまだ完璧ではありませんが、業界は未来に対して自信に満ちており、関連する基盤が不断に最適化され、長年の「ブロックチェーントリレンマ」の制約を突破することができると信じています。

未来、ビットコインは従来の単一の価値保存機能を突破し、その通貨属性を強調しながら、多様なソリューションを通じてエコシステムにより多くのアプリケーションを接続し、エコシステムの拡張性と持続可能な発展を促進し、ブロックチェーンの世界に無限の可能性をもたらすことが期待されます。

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