# ブロックチェーン大規模応用の突破口:ビットコインエコシステム解析暗号市場において、ビットコインエコシステムの議論の熱が徐々に高まっています。クライアント検証ソリューションを利用して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、同時に無限のスケーラビリティを備えたライトニングネットワークと互換性を持つチャネル取引を行うことは、「安全性、非中央集権性、スケーラビリティ」の三角形を同時に保証するブロックチェーンの大規模アプリケーションソリューションとなる可能性があります。本文はビットコインエコシステムのいくつかの基本概念について普及解説を行います。大規模な適用を妨げる"ブロックチェーン不可能三角"、この課題を克服するための"ライトニングネットワーク"、そして現在のビットコインスクリプトの解決策およびUTXOモデルの原理についてです。## ブロックチェーンの大規模な応用の障害長い間、ブロックチェーンネットワークは安全性、非中央集権、スケーラビリティを同時に実現することができず、この「不可能な三角形」の問題が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、去中心化の発展に重点を置き、基盤となるパブリックブロックチェーンのインフラ層で不断に革新を行い、パブリックブロックチェーンのスケーラビリティを拡張してきました。この目標を達成するために、イーサリアムはさまざまな空気アルゴリズム、シャーディング、Rollupなどの技術を繰り返し進化させてきました。しかし、イーサリアムとそのLayer2の試みから見ると、解決策がブロックチェーンに制限されている限り、性能には上限が存在します。現在見える中で最も強力なブロックチェーンでさえ、TPS(の毎秒取引量)の上限を突破するのは難しく、百万レベルのTPSの大規模商業アプリケーションの要求や、世界の産業レベルで数億レベルのTPSの実現目標には依然として巨大なギャップがあります。主流のパブリックチェーン、イーサリアムでもビットコインでも、1つのボトルネックに直面しています──"スケーラビリティをどう解決するか？"! [ビットコインエコシステム必読ガイド(1):1兆ドル市場の力を解き放つ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-60011013793a4c6f6442f76bcd913a58)## ライトニングネットワークの運作メカニズムライトニングネットワークは、オフチェーン計算の方法、つまり"ペイメントチャネル(Payment Channel)"を利用し、"不可能な三角形"のスケーラビリティ問題を根本的に解決しました--十分な数のチャネルを構築すれば、任意の数の同時トランザクションを処理できます。### 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介して2人の間でライトニングチャネルを開通します。チャネルが開通すると、AとBは通貨を直接ライトニングネットワーク上で清算し、ビットコインブロックチェーン上での清算は必要ありません。チャネルが閉じられたときのみ、AとBはライトニングネットワークを越えてビットコインブロックチェーン上で清算する必要があります。### シャーディングチャンネル操作フロー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介して各取引を逐一記帳し、各記帳にはペナルティ契約を締結する必要があります。3. オンチェーン決済記録: ライトニングチャネルを閉じた後、過去の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オンチェーン詐欺を回避するかもしチャネル取引の過程で、一方が詐欺行為を実行し、チャネルを早期に閉じてビットコインを決済した場合、チャネルが閉じられると同時にビットコインチェーン上に詐欺取引が即座に発生します。ビットコインチェーンのオープン性に基づいて、もう一方は迅速にそれを観察し、事前に署名された罰則契約を用いて罰することができます。罰則の内容は全ての準備金を没収することです。### ライトニングネットワークの大規模な適用のボトルネック理論的に、ライトニングネットワークは無限のスケーラビリティを実現し、ブロックチェーン不可能三角を克服しました。しかし、ライトニングネットワークが大規模なアプリケーションを実現する上で最も重要な障害は、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す。ビットコインチェーン上にはスマートコントラクトがなく、単純なスクリプトしかなく、複雑なアプリケーションを支えることができません。ビットコインチェーンはチューリング完全ではないため、理論上、計算問題を解決することはできません。チューリング完全なスクリプト言語を使用することで、他のプログラミング言語と論理的に互換性を持ち、理論的には他の言語で実現可能な論理を実現し、現実のビジネスロジックを最大限に再現することができます。したがって、ライトニングネットワークが克服する必要がある最大の問題は「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。! [ビットコインエコシステム必読ガイド(1):兆ドル市場の力を解き放つ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-44b0688f1a8f1cba27e0d9750a66c3bd)## 現在のビットコインブロックチェーン"機能"を向上させる提案### 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作成し、それをビットコインのメインチェーンと双方向でリンクさせることで、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することを指します。しかし、現在十分に分散化された双方向リンク技術は存在しません。サイドチェーンはメインチェーンの複製と資産移転に第三者の中央集権的なサービスプロバイダーが必要であり、現在は半中央集権的なソリューションしかありません。サイドチェーンソリューションは、第三者が発行する中央集権的な問題のために、ビットコインコア開発者コミュニティの支持を受けていません。) 2. カラーコイン###Colored Coins(カラーニューヨークは、ビットコインの"代替性"のメカニズムを利用し、特定のコインに"色付け"をすることで、特定のトークンを他のトークンと分け、これらのコインに適したアプリケーションを作成します。具体的な方法は、ビットコインスクリプトのOP_RETURN命令を利用して、後ろに80バイトの任意の文字を追加し、指定されたフォーマットで文字列を設計し、人為的に指定された文字列の意味で"カラーニューヨーク"をマークし、より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あまりにも小さく、複雑な機能を実現することはできません。その後、"カラーコイン"プランは"オーディナル"刻印技術やBRC-20などの新技術も導入しました。しかし、これらのカラーコインは追加の深刻な問題を引き起こします。すなわち、"隔離 witness"スペースを占有し、ビットコインで実行可能な取引の数を減少させ、ビットコインの性能を低下させるのです。カラーコインプランはビットコインのコア開発者からも強く反対されています。その理由は、カラーコインがネイティブビットコインを汚染するからです。また、人為的に指定された形式は依然として中央集権的な第三者によるサーバー解析を必要とします。) 3. クライアント検証### クライアント検証(2016年、ビットコインのコア開発者ピーター・トッドはクライアント検証のパラダイムを提唱し、従来の契約締結方式を模倣することで、両者のみが契約内容を知るプライバシーの前提を保証し、第三者の介入なしで完全な分散化を実現しました。同時に、取引の実行時には、取引の発起者が必要な完全な取引履歴データを提供し、相手方が自ら検証する方法を採用して、詐欺問題の発生を防ぎます。クライアント検証は、中央集権的な問題が存在せず、かつオフチェーン検証がパフォーマンスの制約を受けない特性を持っているため、現在、多くの人々にとってビットコインブロックチェーンのチューリング完全性の不足を解決する「最適」なソリューションと見なされています。)# クライアントの検証は完璧ですか?クライアントの検証自体が二重支出防止メカニズムを含まない問題を解決するために、「ワンタイムシール」の概念が導入されました。具体的な方法は、クライアントの検証で検証が必要な各契約の各状態を、特定のビットコインの未使用トランザクション出力###UTXO(にバインドすることです。検証契約の状態を変更する必要がある場合は、バインドされたUTXOを消費し、その消費されたトランザクションがブロックチェーンの確認を得る必要があります。さらに、消費されたビットコインのトランザクションは、状態変換の内容の証明を提供しなければなりません。## UTXOモデルの補足説明イーサリアムのアカウントモデルとは異なり、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たが、受取人によってまだ引き出されていない暗号通貨の合計であり、今後のトランザクションで他の人に資金を送るために使用されます。UTXOモデルは二重支払い問題を効果的に防ぐことができます。例えば、あるユーザーのウォレットが1回の取引にのみ参加し、1 BTCを受け取った場合、取引の検証者はそのユーザーのUTXO残高が1 BTCであることを知っています。そのユーザーが1 BTCを他人に送信すると、彼のUTXOは即座に0 BTCになります。もしそのユーザーが次の出金取引で彼の通貨を二重支払いしようとした場合、検証者は彼のUTXO残高が二回目の取引の入力として使用するのに不十分であることを発見し、誠実な検証者は彼の二重支払い取引を伝播または確認しません。! [ビットコインエコシステム必読ガイド(1):兆ドル市場の力を解き放つ])https://img-cdn.gateio.im/social/moments-032c88beff7a6fe6889a76ae0dfed543(## 次の指数成長:ビットコインエコシステムの全面的な爆発ビットコインの進化の過程で、クライアント検証の設計は巧妙にサイドチェーンとカラーコインの中央集権的な問題を回避し、一回限りの封印メカニズムを導入してセキュリティをさらに向上させました。現在、ビットコインエコシステムは新しいプロトコルの誕生を迎えており、その中でRGBプロトコルは上述の概念を引き継ぎ、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を持っており、プロトコルの最適化を助けるインフラが長年の「ブロックチェーンの不可能三角」の制約を打破すると信じています。私たちは、次の周期のブロックチェーン指数型成長がビットコインエコシステムの爆発によって促進されるブロックチェーンの大規模な採用から来ると期待する理由があります。ビットコインは、従来の単一の価値保存を突破し、その通貨属性を示すだけでなく、多様なソリューションを通じてビットコインエコシステムにさらなる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、引き続きブロックチェーンの世界に無限の可能性をもたらすと信じています。
ビットコインエコシステムの突破:ライトニングネットワークとクライアント検証がブロックチェーンの大規模アプリケーションの新しい章を切り開く
ブロックチェーン大規模応用の突破口:ビットコインエコシステム解析
暗号市場において、ビットコインエコシステムの議論の熱が徐々に高まっています。クライアント検証ソリューションを利用して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、同時に無限のスケーラビリティを備えたライトニングネットワークと互換性を持つチャネル取引を行うことは、「安全性、非中央集権性、スケーラビリティ」の三角形を同時に保証するブロックチェーンの大規模アプリケーションソリューションとなる可能性があります。
本文はビットコインエコシステムのいくつかの基本概念について普及解説を行います。大規模な適用を妨げる"ブロックチェーン不可能三角"、この課題を克服するための"ライトニングネットワーク"、そして現在のビットコインスクリプトの解決策およびUTXOモデルの原理についてです。
ブロックチェーンの大規模な応用の障害
長い間、ブロックチェーンネットワークは安全性、非中央集権、スケーラビリティを同時に実現することができず、この「不可能な三角形」の問題が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、去中心化の発展に重点を置き、基盤となるパブリックブロックチェーンのインフラ層で不断に革新を行い、パブリックブロックチェーンのスケーラビリティを拡張してきました。この目標を達成するために、イーサリアムはさまざまな空気アルゴリズム、シャーディング、Rollupなどの技術を繰り返し進化させてきました。
しかし、イーサリアムとそのLayer2の試みから見ると、解決策がブロックチェーンに制限されている限り、性能には上限が存在します。現在見える中で最も強力なブロックチェーンでさえ、TPS(の毎秒取引量)の上限を突破するのは難しく、百万レベルのTPSの大規模商業アプリケーションの要求や、世界の産業レベルで数億レベルのTPSの実現目標には依然として巨大なギャップがあります。
主流のパブリックチェーン、イーサリアムでもビットコインでも、1つのボトルネックに直面しています──"スケーラビリティをどう解決するか？"
! ビットコインエコシステム必読ガイド(1):1兆ドル市場の力を解き放つ
ライトニングネットワークの運作メカニズム
ライトニングネットワークは、オフチェーン計算の方法、つまり"ペイメントチャネル(Payment Channel)"を利用し、"不可能な三角形"のスケーラビリティ問題を根本的に解決しました--十分な数のチャネルを構築すれば、任意の数の同時トランザクションを処理できます。
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介して2人の間でライトニングチャネルを開通します。チャネルが開通すると、AとBは通貨を直接ライトニングネットワーク上で清算し、ビットコインブロックチェーン上での清算は必要ありません。チャネルが閉じられたときのみ、AとBはライトニングネットワークを越えてビットコインブロックチェーン上で清算する必要があります。
シャーディングチャンネル操作フロー
ライトニングネットワークはどのようにオンチェーン詐欺を回避するか
もしチャネル取引の過程で、一方が詐欺行為を実行し、チャネルを早期に閉じてビットコインを決済した場合、チャネルが閉じられると同時にビットコインチェーン上に詐欺取引が即座に発生します。ビットコインチェーンのオープン性に基づいて、もう一方は迅速にそれを観察し、事前に署名された罰則契約を用いて罰することができます。罰則の内容は全ての準備金を没収することです。
ライトニングネットワークの大規模な適用のボトルネック
理論的に、ライトニングネットワークは無限のスケーラビリティを実現し、ブロックチェーン不可能三角を克服しました。しかし、ライトニングネットワークが大規模なアプリケーションを実現する上で最も重要な障害は、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す。ビットコインチェーン上にはスマートコントラクトがなく、単純なスクリプトしかなく、複雑なアプリケーションを支えることができません。
ビットコインチェーンはチューリング完全ではないため、理論上、計算問題を解決することはできません。チューリング完全なスクリプト言語を使用することで、他のプログラミング言語と論理的に互換性を持ち、理論的には他の言語で実現可能な論理を実現し、現実のビジネスロジックを最大限に再現することができます。
したがって、ライトニングネットワークが克服する必要がある最大の問題は「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。
! ビットコインエコシステム必読ガイド(1):兆ドル市場の力を解き放つ
現在のビットコインブロックチェーン"機能"を向上させる提案
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作成し、それをビットコインのメインチェーンと双方向でリンクさせることで、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することを指します。しかし、現在十分に分散化された双方向リンク技術は存在しません。サイドチェーンはメインチェーンの複製と資産移転に第三者の中央集権的なサービスプロバイダーが必要であり、現在は半中央集権的なソリューションしかありません。サイドチェーンソリューションは、第三者が発行する中央集権的な問題のために、ビットコインコア開発者コミュニティの支持を受けていません。
) 2. カラーコイン###Colored Coins(
カラーニューヨークは、ビットコインの"代替性"のメカニズムを利用し、特定のコインに"色付け"をすることで、特定のトークンを他のトークンと分け、これらのコインに適したアプリケーションを作成します。具体的な方法は、ビットコインスクリプトのOP_RETURN命令を利用して、後ろに80バイトの任意の文字を追加し、指定されたフォーマットで文字列を設計し、人為的に指定された文字列の意味で"カラーニューヨーク"をマークし、より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あまりにも小さく、複雑な機能を実現することはできません。
その後、"カラーコイン"プランは"オーディナル"刻印技術やBRC-20などの新技術も導入しました。しかし、これらのカラーコインは追加の深刻な問題を引き起こします。すなわち、"隔離 witness"スペースを占有し、ビットコインで実行可能な取引の数を減少させ、ビットコインの性能を低下させるのです。カラーコインプランはビットコインのコア開発者からも強く反対されています。その理由は、カラーコインがネイティブビットコインを汚染するからです。また、人為的に指定された形式は依然として中央集権的な第三者によるサーバー解析を必要とします。
) 3. クライアント検証### クライアント検証(
2016年、ビットコインのコア開発者ピーター・トッドはクライアント検証のパラダイムを提唱し、従来の契約締結方式を模倣することで、両者のみが契約内容を知るプライバシーの前提を保証し、第三者の介入なしで完全な分散化を実現しました。同時に、取引の実行時には、取引の発起者が必要な完全な取引履歴データを提供し、相手方が自ら検証する方法を採用して、詐欺問題の発生を防ぎます。
クライアント検証は、中央集権的な問題が存在せず、かつオフチェーン検証がパフォーマンスの制約を受けない特性を持っているため、現在、多くの人々にとってビットコインブロックチェーンのチューリング完全性の不足を解決する「最適」なソリューションと見なされています。
)# クライアントの検証は完璧ですか?
クライアントの検証自体が二重支出防止メカニズムを含まない問題を解決するために、「ワンタイムシール」の概念が導入されました。具体的な方法は、クライアントの検証で検証が必要な各契約の各状態を、特定のビットコインの未使用トランザクション出力###UTXO(にバインドすることです。検証契約の状態を変更する必要がある場合は、バインドされたUTXOを消費し、その消費されたトランザクションがブロックチェーンの確認を得る必要があります。さらに、消費されたビットコインのトランザクションは、状態変換の内容の証明を提供しなければなりません。
UTXOモデルの補足説明
イーサリアムのアカウントモデルとは異なり、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たが、受取人によってまだ引き出されていない暗号通貨の合計であり、今後のトランザクションで他の人に資金を送るために使用されます。
UTXOモデルは二重支払い問題を効果的に防ぐことができます。例えば、あるユーザーのウォレットが1回の取引にのみ参加し、1 BTCを受け取った場合、取引の検証者はそのユーザーのUTXO残高が1 BTCであることを知っています。そのユーザーが1 BTCを他人に送信すると、彼のUTXOは即座に0 BTCになります。もしそのユーザーが次の出金取引で彼の通貨を二重支払いしようとした場合、検証者は彼のUTXO残高が二回目の取引の入力として使用するのに不十分であることを発見し、誠実な検証者は彼の二重支払い取引を伝播または確認しません。
! [ビットコインエコシステム必読ガイド(1):兆ドル市場の力を解き放つ])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-032c88beff7a6fe6889a76ae0dfed543.webp(
次の指数成長:ビットコインエコシステムの全面的な爆発
ビットコインの進化の過程で、クライアント検証の設計は巧妙にサイドチェーンとカラーコインの中央集権的な問題を回避し、一回限りの封印メカニズムを導入してセキュリティをさらに向上させました。現在、ビットコインエコシステムは新しいプロトコルの誕生を迎えており、その中でRGBプロトコルは上述の概念を引き継ぎ、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を持っており、プロトコルの最適化を助けるインフラが長年の「ブロックチェーンの不可能三角」の制約を打破すると信じています。
私たちは、次の周期のブロックチェーン指数型成長がビットコインエコシステムの爆発によって促進されるブロックチェーンの大規模な採用から来ると期待する理由があります。ビットコインは、従来の単一の価値保存を突破し、その通貨属性を示すだけでなく、多様なソリューションを通じてビットコインエコシステムにさらなる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、引き続きブロックチェーンの世界に無限の可能性をもたらすと信じています。