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ビットコインエコシステムの新しいトレンド：ライトニングネットワーク、順序数、原子、bitVM

初級編

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12/31/2023, 4:58:12 AM

この記事では、コミュニティの合意、技術的な課題、将来の適用シナリオなど、ビットコインエコシステム内のいくつかの注目プロジェクトを比較しています。

1.ビットコインエコシステムの紹介

ビットコインの位置は、暗号通貨の生態系において歴史的であり、また重要です。最初で最も有名な暗号通貨として、ビットコインは新しいデジタル通貨の時代を築き上げるだけでなく、DeFiやブロックチェーン技術の広範な適用の基盤を築き上げました。その分散型の性質、限られた供給量（2,100万ビットコインの上限）、そして価値の保管や投資手段としての能力は、ビットコインを暗号通貨市場において重要な位置に確立させています。

ビットコインエコシステムへの関心は、その革新、伝統的な金融システムへの挑戦、そして潜在的な経済への影響から主に生じています。時間の経過とともに、ビットコインは資産の分散化の一部となり、世界的な金融議論の重要なトピックとなりました。しかし、数回の牛と熊のサイクルの後、ビットコインの非チューリング完全性がビットコインエコシステムのさらなる拡大に大きく影響していることが明らかになりました。

チューリング完全性とは、任意の計算命令を実行できるシステムの能力を指し、一般的に、ループや分岐を含む任意の計算命令を実行できるシステムに関連付けられます。ビットコインのスクリプト言語は比較的単純であり、主に取引を処理し、マルチシグネチャやタイムロックなどの条件を制御するために設計されており、複雑な計算タスクを実行するためではありません。この設計は、ネットワークのセキュリティと安定性を維持するためです。一方、Ethereumのようなブロックチェーンプラットフォームは、複雑なスマートコントラクトを実行できるチューリング完全な環境を提供しています。

Bitcoinを議論する際には、特に複雑なプログラムやスマートコントラクトの実行における限界を認識することが重要です。したがって、Bitcoinエコシステムの開発について議論するためには、まず「Bitcoinエコシステムが解決する必要がある問題」を要約し、分類する必要があります。これらは三つあります: 1) Bitcoinネットワークのセキュリティを損なうことなく、ネットワークの効率を向上させ、取引手数料を削減する方法; 2) Bitcoinネットワーク上でネイティブアセットを発行する方法; 3) チューリング完全でない環境でより多くのスマートコントラクトや複雑なアプリケーションをホスティングする問題の解決方法。

一部の探索方向には、

Bitcoinスクリプトの機能強化: Bitcoinのスクリプト言語は比較的シンプルですが、開発者は既存のフレームワーク内でより多くの機能を追加する方法を模索してきました。これには、より複雑なトランザクションタイプや条件の開発が含まれており、改良されたマルチシグネチャメカニズムや複雑なロック条件などがあります。

サイドチェーンテクノロジー：サイドチェーンは、ビットコインのメインチェーンとは別の独立したブロックチェーンであり、それぞれが接続されています。サイドチェーンでは、ビットコインのメインチェーンのセキュリティと安定性に影響を与えることなく、チューリング完全なスマートコントラクトを含むより複雑な機能が可能です。

ビットコインの第2層ソリューションとして、ライトニングネットワークは、ブロックチェーンの混雑を減らしながら、より速く、より低コストのマイクロペイメントを提供することを目指しています。ビットコインのスケーラビリティの問題に対処するために主に使用されますが、新機能を試すためのプラットフォームも提供しています。

Rootstock (RSK): RSKは、サイドチェーンを介してビットコインブロックチェーンに接続されたスマートコントラクトプラットフォームです。 RSKは、ビットコインの安全なフレームワーク内で複雑なスマートコントラクトを作成および実行できるようにし、ビットコインエコシステムにチューリング完全性をもたらすことを目指しています。

RGB：RGBプロジェクトの主な目標は、ビットコインブロックチェーン上でスマートコントラクトと資産の発行を実装することであり、その分散化と安全性を維持します。ビットコインのLayer 2テクノロジーを使用することで、RGBプロジェクトはユーザーがビットコインネットワーク上で非代替トークン（NFT）やその他の複雑な資産を作成および管理できるようにします。これにより、RGBはビットコインにトークン化された資産、スマートコントラクト、デジタルアイデンティティなどの高度な機能をもたらし、メインチェーンの安定性とセキュリティに影響を与えることなく、ビットコインの応用シナリオと価値により広範な影響を与える可能性があります。ただし、このような試みは技術的な実装とコミュニティの受け入れに課題を提起します。

Taproot/Schnorr Signatures: これらのアップグレードは、ビットコインネットワークにより多くのプライバシーと効率をもたらします。ビットコインをチューリング完全には直接しないものの、潜在的な将来の機能拡張のための基盤を築いています。

Stacks（STX）：ビットコインスマートコントラクトレイヤーのStacksは、ビットコインの機能を拡張し、スマートコントラクトや分散型アプリケーションをサポートすることを目指しています。その主な目標は、ビットコインブロックチェーン上でスマートコントラクトの機能を導入し、開発者が分散型アプリケーション（DApps）やスマートコントラクトを構築できるようにすることで、ビットコインの利用を拡大することです。Stacks 2.0はPOXコンセンサスを使用し、より安定した基礎チェーンの暗号通貨で報酬を受け取ることができ、これにより初期参加者を動機付け、彼らを引き付け、より強力なコンセンサスを構築するのに役立ちます。

BTCを強化する：BTCをDAppsやスマートコントラクトの構築に使用される資産に変換することで、ビットコイン経済の活力が高まります。

Ordinal Protocol: ビットコインの基本的なインフラストラクチャを変更せずに、このプロトコルはビットコインネットワーク上でのデータストレージとマーキングの革新的な方法を導入します。これはビットコインのブロックチェーン上でトランザクションアウトプットの順序を利用し、ユーザーが特定のビットコインに小さなデータを埋め込むことを可能にします。これによりビットコインのブロックチェーン上でのデータストレージの需要が増加しますが、同時にビットコインを多機能で多次元の資産プラットフォームとして探求するための新たな可能性を開きます。

Atomical Protocol: BitcoinのようなUTXOブロックチェーン上でのデジタルオブジェクトの鋳造、転送、および更新に関する最近のシンプルで柔軟なプロトコルで、Atomicalは鋳造、転送、および更新操作が必ず従う必要のある重要なシンプルなルールに焦点を当てています。

BitVM: bitVMプロジェクトは、Bitcoinネットワークの機能と柔軟性を向上させる革新的な試みです。仮想マシンの実装として、その目標はBitcoinブロックチェーン上でより高度なプログラミング機能とスマートコントラクト機能を提供することです。このアプローチにより、開発者はBitcoinネットワーク上でより複雑で多機能なアプリケーションを作成し、デジタル通貨だけでなく、その使用例を拡張することができます。このような仮想マシンを実装することで、bitVMはBitcoinのコアセキュリティと分散性を維持しながら、よりプログラム可能性と相互運用性を導入することを目指しています。このプロジェクトは、Bitcoinコミュニティが技術革新を探求し、そのブロックチェーンの能力を拡張する試みを表しており、BitcoinにEthereumのようなスマートコントラクトプラットフォーム機能をもたらす可能性があります。ただし、技術とコミュニティのコンセンサスに関する課題に直面する可能性があります。

この記事では、ビットコインエコシステムでいくつかの注目のプロジェクトを比較し、コミュニティの合意、技術的課題、将来の応用シナリオなどの重要な側面を考慮して、一般的な結論に至ります。

1) これらのプロジェクトの成功にはコミュニティの合意が不可欠です。 Bitcoinコミュニティは常にネットワークセキュリティと分散化を重視しており、重要な変更には広範な合意が必要です。 Bitcoinの機能拡張を目指すbitVMやRGBのようなプロジェクトは、コア属性を損なわないように注意する必要があります。これはコミュニティで激しい議論を引き起こす可能性があります。

2) 技術的な難易度は別の重要な要因です。これらのプロジェクトは、ビットコインのメインチェーンの安定性を損なうことなく、レイヤー2のソリューションやその他の技術手段を通じて新しい機能を導入しようとしており、技術的な課題を提供しています。

3)将来のアプリケーションシナリオの観点から、これらのプロジェクトは大きな可能性を秘めています。bitVMは高度なプログラミング機能を提供し、RGBプロジェクトはスマートコントラクトや資産発行を実装することで、ビットコインのアプリケーション範囲を大幅に拡大する可能性があります。これにより、それは単なる価値保存プラットフォーム以上のものになるかもしれません。ただし、これらのアプリケーションシナリオの実現は、技術の成功した実装と広範なコミュニティの受け入れに依存しています。

4) 現在の段階では、ビットコインエコシステムにおけるブレイクスルーの焦点は依然として「資産発行の解決」にあります。そのため、私たちはアクティブなミームコインの発行期間を予期し、より多くのユーザーと開発者をエコシステムに引き込み、プロジェクトの実装とネットワーク価値を見つけ、実際の生態系の閉ループを実現すると予想しています。

2. SegWitとTaproot：Bitcoinの進化における重要なアップグレード

ビットコインエコシステム内のさまざまなプロトコルやプロジェクトに入る前に、ビットコインネットワークを形作る2つの重要なアップグレードであるSegWitとTaprootを理解することが不可欠です。創設以来、ビットコインはその優れたテクノロジーと独創的な経済的インセンティブ設計により、多くの分散化愛好家を魅了してきました。ビットコインネットワークは、その成長と適応を促進するためにいくつかの重要なアップグレードを経験してきました。

主要なアップグレードには、ブロックにバージョン番号を導入し、将来のプロトコルのアップグレードの基盤を築いたBIP 34が含まれます。 BIP 66は、ビットコイン取引のデジタル署名の形式を標準化することによりネットワークセキュリティを向上させました。 BIP 65（OP_CHECKLOCKTIMEVERIFY）は、タイムロックされたトランザクションを可能にし、複雑なスクリプトを作成する柔軟性を高めました。これらの中で、ビットコインの拡張に最も影響を与えたのは、間違いなくSegWit（セグレゲーテッドウィットネス）とTaprootです。これらのアップグレードにより、ビットコインのスケーラビリティと効率が大幅に向上し、Ordinalsのようなその後の技術革新に堅固な基盤が築かれました。

SegWitは2017年に導入され、トランザクションの改ざん耐性を向上させるために署名情報（ウィットネスデータ）をトランザクションデータから分離し、実効的なブロックサイズを増加させました。このアップグレードにより、ネットワークのスループットが向上し、取引手数料が削減されるだけでなく、ライトニングネットワークのような第二層ソリューションの基盤も強化され、マイクロペイメントがより実現可能になりました。

2021年に活性化されたTaprootは、ビットコインプロトコルのもう1つの主要なアップグレードです。これにより、Schnorr署名が導入され、プライバシーとセキュリティが向上し、スマートコントラクトの効率と柔軟性が最適化されました。 Taprootにより、シンプルな支払いまたは複雑なスマートコントラクトであっても、すべてのトランザクションが外部から見た外観は同一となり、ユーザーのプライバシーが向上しました。さらに、このアップグレードにより、マルチシグネチャトランザクションのデータ要件が簡素化され、コストが削減され、ビットコインネットワーク上で複雑な契約がより実現可能になりました。

全体として、SegWitとTaprootのアップグレードは、ビットコインのパフォーマンス、スケーラビリティ、機能性を総合的に向上させ、ビットコインの将来の発展の基盤を確立しました。

3.ビットコインエコシステムの急成長

ビットコインマイナーの収入を分析すると、明確なトレンドが浮かび上がります。2023年5月、マイナーの収入は牛市で見られるレベルのほぼ70-80%に達し、オンチェーン取引活動の増加を示しています。ビットコインマイナーの主な収入源は、新しいブロック報酬と取引手数料です。新しいビットコインの生成率は固定されていますが、取引手数料はネットワークの取引量とともに変動します。この変化は主にOrdinalsプロトコルの導入によるものであり、これによりビットコインネットワーク上の取引数が増加しました。特に、デジタルアートやその他のNFTがビットコイン上で人気のある資産となれば、これは取引手数料の上昇をもたらし、間接的にマイナーの総収入を増加させる可能性があります。

マイナーの日次収入

この記事では、ビットコインエコシステムの分析に焦点を当て、ライトニングネットワーク、オーディナル、BRC20、アトミカル、ARC20、bitVMなどを含みます。

ビットコインエコシステムは、ライトニングネットワーク、Ordinals、およびさまざまなトークン規格（BRC20、Atomicals、ARC20、bitVM）などのプロジェクトによって代表され、多様な技術革新やアプリケーションが展示されています。

ライトニングネットワークとサイドチェーン/レイヤー2ソリューション

ビットコインエコシステムの焦点となってきた代表的なサイドチェーンやレイヤー2のソリューション、例えばライトニングネットワークなどは、ビットコインネットワークのスケーラビリティと効率性に対処するための主要な技術革新となっています。このカテゴリには、ライトニングネットワーク、Rootstock（RSK）、Stacks、Liquid、MintLayer、RGBなどのプロジェクトが含まれています。これらの中で、ライトニングネットワークは、正統派の王として、サトシ・ナカモトの「支払いチャネル」のコンセプトから生まれました。2016年からオーディナルエコシステムの爆発まで、ビットコインエコシステムの開発者や参加者の半数以上を惹きつけました。2020年頃から、ライトニングネットワークはノストルの支援を受けて、暗号コミュニティ全体でよく知られるようになりました。

サイドチェーンは、メインのビットコインチェーンと並行して実行され、特定のアンカリングメカニズムを介してそれとやり取りする独立したブロックチェーンです。この設計により、ユーザーはビットコインメインチェーンからアセットをサイドチェーンに移動することができ、より高速な取引確認や低コスト、さらにはより複雑なスマートコントラクトやアプリケーションのサポートを提供します。サイドチェーンはメインチェーンからの多額の取引を処理するため、その負担を軽減し、全体的なネットワークのパフォーマンスを向上させるのに役立ちます。

Layer 2のソリューション、有名なライトニングネットワークのように、ビットコインのメインチェーンの上に構築されたプロトコル層です。これらのソリューションは、オフチェーン取引チャネルを作成することによって、迅速かつ効率的な取引処理を容易にします。これらのチャネルは開かれるか閉じられる際にのみビットコインのメインチェーンとやり取りを行います。これらは特に小さな、高頻度の取引をサポートするために効果的であり、ビットコインの日常支払いやマイクロ取引における適用範囲を大幅に拡大しています。

しかし、長い間、ライトニングネットワークは小額の支払いにしか使われず、他の資産の発行をサポートしておらず、そのユースケースが限られていました。最終的にはOrdinalsに人気を追い越されました。2023年10月、Lightning Labsはメインネット上でTaproot Assetsプロトコルを立ち上げ、Bitcoinとライトニングネットワークの両方でステーブルコインや他の資産の発行をサポートしました。リード開発者であるライアン・ゲントリー氏は、「Taproot Assetsは、Bitcoinをマルチアセットネットワークにするために必要なツールを開発者に提供し、Bitcoinのコアバリューをスケーラブルな方法で維持します。」と述べています。

Taproot Assetsは、よりプライベートかつスケーラブルな方法でビットコインおよびライトニングネットワーク上の資産を提供します。Taproot Assetsで発行された資産は、ライトニングネットワークチャンネルに入金することができ、ノードはビットコインからTaproot Assetsへのアトミックスワップを提供できます。これにより、Taproot Assetsはより広範なライトニングネットワークと連携し、そのカバレッジを活用してネットワーク効果を向上させることができます。

しかし、@blockpunk2077現時点では、「ユーザーはBTCメインネット上で直接トークンを自己サービスで作成することはできません。代わりに、プロジェクトアドレスが一度にすべてのトークンを発行（または登録）し、それらはプロジェクトによってライトニングネットワークを通じて配布されます。その結果、Taproot Assets Tokensは無料のミントプロセスを通じて配布されるのではなく、しばしば中央集権的なプロジェクトがエアドロップする必要があります。プロジェクト自体もトークンを予約することができ、新しく発行された$trickと$treatの場合もそうでした。この中央集権的な性質は一部の批判を引き、ビットコインコミュニティの分散化と無中央化の追求とは完全に一致していません。

序数、BRC20、およびそれらが開いたパンドラの箱

OrdinalおよびBRC20プロトコルに関しては、ここでは詳細には触れません。革新的なアプリケーションとして、Ordinalはビットコインブロックチェーン上のデータ保存の新しい方法を実装しています。それはそれぞれのサトシに一意の連番を割り当て、それらを取引で追跡し、ユーザーがビットコイン取引に非代替可能で複雑なデータを埋め込むことを可能にします。ビットコイン上でNFTの記載が導入され、開発の自然な進化が代替可能トークンに向かう方向にシフトしました。3月9日、匿名のCrypto Twitterユーザーが名付けられました@domoは、BRC-20と呼ばれる手法に関する理論を投稿しました。この手法はOrdinalsプロトコルに基づいて構築され、代替可能トークンのための標準を作成します。基本的に、これはサトシにテキストを刻んでこれらのトークンを作成することを意味します。元の設計では、デプロイメント、鋳造、転送の3つの異なる操作のみが許可されていました。

Ordinalプロトコルおよびその派生であるBRC20デザインは、非常に巧妙に考案されていると考えています。彼らは資産の発行という重要な問題を簡単かつ効率的に解決し、ビットコインのデザイン哲学と完璧に一致しており、その結果、ビットコインエコシステムから広範な注目とサポートを得ています。ビットコインエコシステムでは、彼らは重要な橋渡しと始動の役割を果たしています。彼らは、ビットコインのTaprootアップグレード後に利用可能になった新機能を活用し、単一の取引で大量のデータを格納することができます。これにより、Ordinalプロトコルはビットコインブロックチェーン上でデジタルアート作品やコレクタブルを直接作成および転送し、Ethereumなどのプラットフォームでの実装とは異なる、NFT（不換トークン）の概念をもたらします。

Ordinalsプロトコルから派生したBRC20標準は、EthereumのERC20に類似したBitcoinブロックチェーン上のトークン標準を実装することを目指しています。その目標は、Bitcoinエコシステム内のトークンに対する標準化された定義とインターフェースを提供し、開発者がEthereum上のトークン操作に似たBitcoinブロックチェーン上でトークンを作成、発行、管理できるようにすることです。これは、将来的にはBitcoinチェーン上で複雑なトークン取引やスマートコントラクト操作が行われる可能性があることを意味しますが、これには高度なプログラミングとデータストレージ技術が必要です。BRC20標準の提案は、Bitcoinの機能の拡張を表しており、エコシステムの継続的な成熟と多様化を示しています。ただし、このような標準を実現するには、幅広いコミュニティのサポートとさらなる技術開発が必要です。

Ordinalsの革新は主に次の点にあります：これまでは、Bitcoinは代替可能であり、1サトシは他と区別することができませんでした。Ordinalsは、元のBitcoinプロトコルに2つの更新を利用してこれを変更しました：Segregated Witness（SegWit）とTaproot。簡単に言うと、SegWitは、取引の証人部分により安価なデータを配置できるようにし、実質的にブロックサイズを拡大し、Taprootは証人部分での高度なスクリプトを可能にします。これらの更新を合わせると、これらは記述にとって重要であり、任意のBitcoinブロックの証人部分により多くの任意のデータの保存を可能にします。

全体的に、OrdinalsとBRC20の登場はビットコイン市場を活性化させるだけでなく（鉱夫の収益源が完全に変化したことを下の図で示す）、その後のプロトコルの改善のための道を示しました。たとえば、アクティブなビットコインコミュニティ開発者であるベニーによって展開されたBRC20標準のTRAC、最初の合計2100万の呪いの銘文CRSD、およびOrdFi志向のBRC-20の改良版であるTap Protocolです。 Tap Protocolは、BRC-20のプロトコルレベルの改善であり、それに基づいてTAPと-TAPが発行され、Runesプロトコルの改良版であるPipeプロトコルの導入も行われています。

マイナー収入分析

9月に、ビットコインコミュニティの別の匿名の開発者が、磨きをかけた後、Ordinalプロトコルのいくつかの設計上の欠陥を特定しました。その結果、彼はAtomicalsプロトコルを導入しました。技術的な美的観点から見ると、AtomicalsはBTCのUTXOに基づいて鋳造および伝播し、BTCネットワークに余分な負担を加えることなく、ビットコイン技術とより密接に連動しています。このビットコイン技術へのより密接な連動は、いくつかのビットコイン純粋主義者からの支持を集めました。一方、より強い「実験」に重点を置いたOrdinalプロトコルは、より自然で自発的に浮かび上がってきました。そのBRC20プロトコルは、Ordinalの創設者であるCaseyにとってさえ予期せぬ「副産物」であり、したがって「計画された」性質に欠けています。それに対して、Atomicalsは熟考と磨きをかけた結果、そして創設者の先見の明に導かれ、その生態系のための明確な設計図を持っています。

ここでは、Atomicalsプロトコルの簡単な紹介を提供しています。

Atomicalsプロトコルは、ビットコインのような未使用取引出力（UTXO）ブロックチェーン上で、NFTとして伝統的に知られているデジタルオブジェクトの鋳造、転送、および更新に対するシンプルで柔軟なアプローチです。このプロトコルは、NFTという技術的に緻密な用語ではなく、様々なアプリケーションが可能であるという点を十分に捉えていないと考えており、一般の人々にはより馴染みやすく、開発者にもより友好的な「デジタルオブジェクト」という用語を使用しています。

アトム（アトミカルまたはアトム）は、デジタルオブジェクトの作成、転送、および更新を整理する方法であり、基本的にはシンプルなルールによって定義されたデジタル所有権のチェーンです。このプロトコルはオープンソースであり、誰でも無料で利用できます。すべてのライブラリ、フレームワーク、およびサービスはMITおよびGPLv3ライセンスの下で公開されており、これらのツールやプロトコルを誰もがコントロールできないようにしています。

他のBitcoinエコシステムプロトコルと比較すると、Atomicalsの主な利点は、信頼できるインデクサーとして中央集権化されたサービスや仲介者なしで動作することです。Bitcoinに変更は必要なく、サイドチェーンや補助的なレイヤーも必要ありません。他の新興プロトコルと協調して動作するように設計されています（例えばNostr、順序数, etc.). 各プロトコルにはそれぞれ独自の利点があり、アトミカル・デジタル・オブジェクトはユーザー、クリエイター、開発者が利用できるオプションの範囲を拡大します。

によると@bro.tree「Atomicalsプロトコルは、POWプロセスを通じてトークンの記述を採掘する最初のプロトコルであり、誰でもCPUでトークン、領域、またはNFTを採掘できます。これはプロトコルの最も魅力的な機能の1つです。」

将来の生態シナリオと実装に関して、Atomical は主に三つの資産カテゴリとそれらの派生シナリオを考慮しています: ARC20 (均質化されたトークン)、非代替デジタルオブジェクト (NFT)、および領域 (デジタルアイデンティティ)。関連するアプリケーションには、デジタルコレクティブル、メディアとアート、デジタルアイデンティティ、認証、トークンゲートコンテンツ、Web ホスティングとファイルストレージ (ネイティブビットコインファイルシステム)、ピアツーピアおよびアトミック取引所 (自然にスワップをサポート)、デジタル名前空間の割り当て (DAO 構築とドメインの革命)、仮想土地と財産登録、ゲーム内の動的オブジェクトと状態 (Gamefi)、およびソーシャルメディアプロファイル、投稿、およびコミュニティ (検証可能なSBT、Socialfi) が含まれます。

要約すると、Ordinalプロトコルと比較して、ARC20と$ATOMはまだ初期段階にあり、ウォレットやマーケットの開発を待っています。しかし、ビットコインとの技術的な整合性がより高いため、ビットコインコミュニティ内で比較的高い正統性の地位を占めています。可能性の面では、真のネイティブBTC DeFiを実現する機会もあります。生態系の発展の観点から、コミュニティはいくつかの小さなバーストを経験してきました（下の図で示されています）、しかし、大規模な投機をまだ経験しておらず、成長の可能性が大きく残されています。

アトミカル・ミンティング統計

Atomicalプロトコルでは、すべてのトークンがネイティブなSatoshiユニットを使用して表されることに注意することが重要です。これにより、各トークンを通常のBitcoinと同様に分割および結合できます。1つのコインは1つのSatoshiに相当し、1アトムは1000コインに等しく、これはBTCの1000 Satoshisに相当します。エコシステムの初心者にとって、この概念は適応期間を要するかもしれません。アトムが誤って通常のBTCとして取引手数料に使用され、燃やされて失われるリスクがあります。そのような事故を防ぐために、ユーザーはAtomicalプロトコル用に特別に設計されたウォレットを使用することが推奨されています。@atomicalswalletそして@wizzwalletこれらのウォレットは、Atomical FTおよびNFTアセットに対して強化された保護と分離を提供し、ユーザーエラーによる誤って燃やすことを防ぐのに役立ちます。

BitVM – ビットコインエコシステムの聖杯？

ビットコインのエコシステムでは、BitVM、Ordinals、およびAtomicalsプロトコルは、それぞれ技術革新と拡張の異なる方向を表しています。 BitVMの目標は、ビットコインネットワークに高度なプログラミング能力とスマートコントラクト機能を提供し、そのアプリケーション範囲を拡大し機能を向上させることです。このアプローチは、セキュリティと分散化などのビットコインのコア属性を維持しながら、より高いプログラム可能性と柔軟性を導入しようとしています。

単純に言えば、BitVMは、基本的なルールを変更することなく、開発者がビットコイン上で複雑な契約を実行することを可能にする計算モデルです。その概念が提案され、2023年10月に白書が公開されたこと以来、BitVMはビットコインコミュニティ内で広範な関心と期待を呼び起こしています。コミュニティ開発者のSuper Testnetは大胆にも「これはビットコインスクリプトの歴史上で最も興奮する発見になるかもしれません。」と主張しています。抽象的に言えば、BitVMは、オフチェーンメカニズムを使用してビットコイン取引を拡張するため、コミュニティの一部からはビットコイン支払いの将来と見なされているライトニングネットワークと同様に機能します。

先に述べたように、Bitcoinは暗号通貨のデジタルゴールドスタンダードでありながら、複雑なTuring完全スマートコントラクトを処理する能力において他の公開ブロックチェーンエコシステムに遅れをとっています。これにより、Robin Linusによって作成されたBitVMは、「Bitcoin仮想マシン」としてこの文脈から浮上しています。注目すべきは、RobinがBitcoinエコシステムにゼロ知識証明を導入し、BitcoinのためにStark Proofsを実装することに焦点を当てた興味深い方向性であるZeroSyncも作成していることです。

要約すると、BitVMの下で、計算はオフチェーンで実行され、イーサリアムのopロールアップメカニズムと同様に、チェーン上で検証されます。

イーサリアムのように、BitVMには2つの主要な参加者が関与しています:proverとverifierです。proverは計算またはクレームを開始し、基本的に「これはプログラムであり、これがそれが実行または生成すると主張するものです。」一方、verifierはこの主張を検証する責任があります。この二重役割システムは、正確で信頼できる計算結果を保証し、バランスを実現しています。

BitVMの革新性は、計算ワークロードの処理方法にあります。従来のブロックチェーン操作がチェーンに膨大な計算を負担させるのに対し、BitVMの複雑な計算のほとんどはオフチェーンで実行されます。これにより、直接ビットコインブロックチェーンに格納する必要があるデータ量が大幅に削減され、効率が向上しコストが削減されます。このオフチェーンアプローチにより、開発者やユーザーはブロックチェーンを過負荷にすることなく、複雑なプログラムやシミュレーションを実行できるため、より高速で柔軟性があります。

ただし、BitVMは必要に応じてオンチェーン検証を行いますが、特に紛争時には行います。検証者が証明者の主張の正当性に疑問を投げかけた場合、システムはビットコインの不変で分散型の台帳に言及して問題を解決します。これはいわゆる「詐欺証明」を通じて達成されます。

もし証明者の主張が偽であることが証明された場合、検証者はブロックチェーンに簡潔な詐欺証拠を提出することができ、不正な行動を暴露します。これにより紛争が解決されるだけでなく、システム全体の整合性も維持されます。オフチェーンの計算とオンチェーンの検証を統合することにより、BitVMは計算効率と堅牢なセキュリティのバランスを実現し、オプティミスティックロールアップとして知られています。その基本的な考え方は、すべての取引が正しいと仮定すること（「楽観的」）であり、証明されるまでです。紛争が起こった場合のみ、関連するデータと計算がメインのブロックチェーン上で公開され、検証されます。これにより、オンチェーンに格納する必要があるデータ量が大幅に削減され、スペースが解放され、取引コストが削減されます。

BitVMでは、楽観的なロールアップが特に役立ちます。ほとんどの計算作業はオフチェーンで行われ、ビットコインのブロックチェーンに必要なデータ量が削減されます。取引が開始されると、BitVMは楽観的なロールアップを使用して、複数のオフチェーン取引を1つのオンチェーン取引にまとめることができ、さらにブロックチェーンの占有率を削減します。

さらに、紛争の際、BitVMが詐欺証明を使用することは、楽観的ロールアップの固有の「チャレンジ・レスポンス」システムとよく一致しています。証明者が虚偽の主張をすると、検証者は簡潔な詐欺証拠を提供することで速やかに不正行為を暴露できます。この詐欺証拠はその後、楽観的ロールアップの枠組み内で審査され、検証された場合、不正な当事者にはペナルティが科せられます。

ただし、BitVMとEthereumのEVM（Ethereum Virtual Machine）は、スマートコントラクト機能を提供していますが、それぞれのアプローチや機能は異なります。 EthereumのEVMは、マルチパーティ契約をサポートする柔軟性があり、ブロックチェーン上でさまざまな計算タスクを提供しますが、これによりコストが高くなり、ブロックチェーンが混乱する可能性があります。一方、BitVMは主に二者契約に焦点を当て、ほとんどの計算作業をオフチェーンで実行します。これにより、Bitcoinブロックチェーンのフットプリントが最小限に抑えられ、取引コストが低下します。ただし、BitVMの現在の設計は、複雑なマルチパーティ設定での適用範囲を制限しており、ここがEthereumのEVMが優れているところです。

誰もがBitVMの重要性を確信しているわけではなく、懸念を表明する人もいます。Paradigm Research InstituteのDan氏は、このプロトコルは2つのパーティにのみ適しているため、ロールアップやその他のマルチパーティアプリケーションには適していないと指摘しました。さらに、プログラマーのGreg Maxwellは以前、同じ問題を解決するためのより良いプロトコル(「ZKまたは偶発的支払い」)を提案していたため、それほど目新しいものはありません。それにもかかわらず、効果的であれば、BitVMはビットコイン上の開発に広範な影響を与える可能性があります。もう一つの批判は、計算が「オフチェーン」であっても、オンチェーン検証には大きなオーバーヘッドが発生する可能性があることです。BitVMの提案は、Ordinalsの人気の高まりとは異なり、ネットワークに実質的なトランザクション量を追加したり、ガス料金の高騰を引き起こしたりしないことを示しています。

要するに、BitVMはまだ概念段階にあります。Linusが述べたように、「ホワイトペーパーを公開する目的は、アイデアを簡単な言葉で説明し、コミュニティの興味を引くことですが、まだ完全な解決策ではありません。」

概要

他の公共ブロックチェーンエコシステムと比較して、最も確立された歴史のある分散型実践であり、最高のコンセンサスを持つと認識されているビットコインは、その正統性と基本的な原則に深く取り組んでいるコミュニティを持っています。ビットコインエコシステム内の異なる探求を水平に比較するためには、コミュニティの意見を考慮し、これらの探求がビットコインネットワークに害を及ぼさないようにすることが重要です。

サイドチェーンとレイヤー2ソリューションを代表するライトニングネットワークは、最も長年にわたる生態学的探求と実践です。他のサイドチェーンやプロトコルとは比較にならないコンセンサスと結束を獲得し、ビットコイン開発者の半数以上が関与しています。ビットコインのスケーラビリティの問題に対処するために設計されたプロトコルとして、ライトニングネットワークはメインチェーンの上に支払いチャネルを作成し、迅速で低コストのマイクロトランザクションを促進し、ビットコインネットワークの混雑と高額な手数料を軽減します。しかし、長い間、このネットワークは少額の支払いに限定され、他の資産の発行をサポートしていなかったため、ユースケースが限られていました。この状況は、オーディナルの人気が高まるにつれて変化しました。Lightning Labsは、メインネットでTaproot Assetsプロトコルをタイムリーに立ち上げ、ビットコインとライトニングネットワークの両方でステーブルコインやその他の資産の発行を可能にし、スケーラブルな方法でコアバリューを維持しながら、ビットコインをマルチアセットネットワークにするためのツールを開発者に提供しました。

資産発行を目的とした Ordinal のようなプロトコルは、技術革新的で、ビットコインエコシステムにおける「資産発行」という重要な問題をエレガントに解決しています。これらは迅速に市場の注目を集め、以前の DeFi 夏に似た富の効果と開発者の関心の急増をもたらしました。BRC20、Rune、Atomicals など、Ordinal から派生したイノベーションは、強力な技術進化を示しています。ビットコインコミュニティ内でのいくつかの否定的な認識、例えばメインネットの負担の増加などがありますが、私たちは Ordinal を代表とする資産発行プロトコルがしばらくの間市場の焦点になり、ビットコインエコシステムにおける移行的または段階的なイノベーションを示すと考えています。

bitVMのようなプラットフォームは、他の仮想マシンやスマートコントラクトプラットフォームとともに、ビットコインエコシステムにおいてユニークで重要な位置を占めています。彼らの出現は、特にスマートコントラクトと高度なプログラミング機能における機能拡張と技術革新に対するビットコインコミュニティの願望を反映しています。これらのプラットフォームは、ビットコインに新しいユースケースと価値の向上をもたらします。まだ開発と調査中ですが、スマートコントラクト機能の導入は、ビットコインの長期的な発展と競争力にとって重要であり、エコシステムの革新と多様化の重要な推進力になる可能性があります。ただし、これらのシステムの成功は、コミュニティの受け入れ、技術的な実現可能性、およびビットコインメインチェーンのセキュリティと分散型の性質との互換性に依存します。

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