ビットコインエコシステム全景解析

一、引言：BTCエコシステムの歴史的発展

ビットコイン銘文の火爆は暗号通貨ユーザーの狂歓を引き起こし、人々はビットコインエコシステムの発展と可能性に再び注目するようになりました。

ビットコインは2008年に、匿名の創始者中本聡によって創造され、初の分散型デジタル通貨として、従来の金融システムに挑戦しました。ビットコインは、仲介者の関与なしに実現されるピアツーピア電子現金システムの概念を導入し、信頼不要化と仲介不要化を実現しました。ビットコインの基盤技術であるブロックチェーンは、取引記録、検証、セキュリティの方法を根本的に変えました。

ビットコインは安定した成長段階を経て、初期は主にテクノロジー愛好者や暗号学支持者によって採用されました。2010年、プログラマーのLaszloは1万ビットコインで2つのピザを購入し、暗号通貨採用の歴史的瞬間を象徴しました。その後、ビットコイン関連のエコシステム基盤が形成され始め、取引所、ウォレット、マイニングプールなどが含まれます。

2023年、OrdinalsプロトコルとBRC-20トークンの火付け役となり、刻印の夏が到来し、人々は最も古いパブリックチェーンであるビットコインに再び注目するようになりました。本稿では、ビットコインエコシステムの歴史的発展と核心的方向性、資産発行プロトコル、スケーラビリティ解決策、インフラストラクチャーを深く探求し、その発展の現状、利点と課題を分析し、ビットコインエコシステムの未来を考察します。

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二、なぜビットコインエコシステムが必要なのか

1. ビットコインの特徴と発展の歴史

ビットコインには3つのコア特性があります:

1. 分散型の分散台帳:ブロックチェーン技術をコアとして、ブロックで構成されており、各ブロックには前のブロックのハッシュ値が含まれており、チェーン構造を形成し、取引の透明性と改ざん不可能性を確保します。

2. 作業証明(PoW)による記帳: ネットワークノードは数学的な問題を解決することで取引を検証し、ブロックチェーンに記録してネットワークの安全性と分散化を確保します。

3. マイニングとビットコインの発行: マイナーは数学的な問題を解決することによって取引を検証し、新しいブロックを作成します。その報酬として一定量のビットコインを得ます。

ビットコインはUTXO(未使用トランザクション出力)モデルを採用して所有権と取引履歴を追跡します。各未使用の出力は1つの取引出力を表しています。UTXOモデルの特徴には以下が含まれます:

1. 各取引は新しいUTXOを生成します。
2. 取引の検証はUTXOに依存します
3. UTXOは取引の入力と出力として

UTXOモデルはより高いセキュリティとプライバシーを提供し、トランザクションの並行処理を可能にします。

ビットコイン発展の歴史:

• 2012年:染色コインが登場
• 2017年:サイズのブロックの対立によりハードフォークが発生、BCH、BSVなど
• 2017年:SegWitアップグレードを導入し、拡張ブロックとブロックウェイトを導入
• 2021年:Taprootアップグレードにより、取引のプライバシーと効率が向上しました

これらのアップグレードは、その後のスケーリングプロトコルと資産発行プロトコルの基礎を築きました。

2.ビットコインエコシステムとイーサリアムスマートコントラクトの比較

イーサリアムは2013年にヴィタリック・ブテリンによって提案され、プログラム可能なブロックチェーンであり、開発者がさまざまなアプリケーションを構築できるようにします。イーサリアムのスマートコントラクト機能はそれをCryptoのリーダーにし、さまざまなLayer2、アプリケーション、そして多様な資産タイプが登場しました。

イーサリアムがスマートコントラクトやDapp開発においてより柔軟であるにもかかわらず、人々はBTC上でのスケーリングとアプリケーションの開発を必要としています。その主な理由は次の通りです:

1. 市場のコンセンサス:ビットコインは最高の知名度と信頼度を持ち、市場価値は約8000億ドルで、全体の暗号市場の約半分を占めています。

2. 高い分散化の程度:ビットコインの分散化の程度は最高で、全体のチェーンはコミュニティによって推進されている。

3. 個人投資家によるFair Launchの需要: ビットコインエコシステムにおける銘文は、個人投資家により多くの発言権を提供するFair Launchの場を提供しています。

総じて、BTCはTPSやブロック生成時間の面でイーサリアムに劣るものの、市場のコンセンサス、分散化の程度、そしてFair Launchの特性により、依然として開発者を引き付けてスマートコントラクトやアプリケーションの開発を行う。

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三、ビットコインエコシステムプロジェクトの発展状況分析

ビットコインエコシステムは二つの主要な困難に直面しています:

1. 拡張性が低く、アプリケーションを構築するためにより良いスケーリングソリューションが必要です。
2. アプリケーションが少なく、開発者を引き付け、イノベーションを促進するために、ヒットアプリ/プロジェクトが必要です。

この2つの課題を中心に、ビットコインエコシステムは主に3つの側面から構築されています:

1. 資産発行に関する契約
2. スケーリングソリューション:オンチェーンスケーリングとLayer2
3. ウォレット、クロスチェーンブリッジなどのインフラプロジェクト

1. 資産発行契約

1) オーディナルズ & BRC-20

OrdinalsプロトコルはCasey Rodarmorによって2023年初頭に導入され、ビットコイン上でイーサリアムのNFTに似た資産を鋳造することを可能にします。そのコア要素には次のものが含まれます:

• 各Satoshisにシリアル番号を割り当て、ビットコインの最小単位のラベルを実現します。
• 任意の内容を単一のサトシに追加することをサポート

BRC-20はOrdinalsプロトコルに基づいて開発されたトークン標準で、トークンのデプロイ、ミント、取引機能を実現しています。現在、BRC-20はOrdinals資産タイプの70％以上を占めており、市場価値は26億ドルに達しています。

BRC-20の火付け役には2つの主な理由があります:

• 富を生み出す効果: BTCチェーン上の新しい資産クラスとして、自然な魅力を持っている
• フェアローンチ: 公平な発射の特徴により、個人投資家はVCと同じスタートラインに立つことができます。

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2) Atomicals & ARC-20

Atomiclasプロトコルは2023年9月に発表され、Ordinalsプロトコルよりもネイティブで完全な資産発行プロトコルを構築することを目的としています。その核心的な違いには、以下が含まれます:

• UXTOを単位としてインデックス付けし、Satoshiに番号を付けるのではなく
• コンテンツをUXTOに刻み込み、Satoshisに追加しない

Atomicalsは、より公平な分配を実現するために、マイニングの難易度を制御するPoWメカニズムを導入しました。

3) ルーン & パイプ

Runesプロトコルは、Ordinalsの開発者Caseyによって2023年9月に提案され、BRC-20によってもたらされた無意味なUTXOの問題を解決することを目的としています。RunesはARC-20標準に似ており、UTXOのスクリプトにTokenデータを刻印します。

PipeプロトコルはTracの創設者Bennyによって導入され、原理はRuneと基本的に一致しており、さらに多くの資産タイプをサポートする計画です。

4) BTC スタンプ & SRC-20

BTCスタンプは、データをBTCのUTXOに保存することで、Ordinalsデータが「トリミング」されるリスクを解決しました。SRC-20はそれに対応するトークン標準で、より安全で改ざん不可能な特性を持っています。

####5) ORC-20

ORC-20規格は、BRC-20トークンの使用シーンを向上させ、既存の問題を最適化することを目的としています。これはBRC-20規格と互換性があり、適応性、スケーラビリティ、および安全性を向上させ、二重支出の可能性を排除します。

6) タップルート資産

Taproot assetsはLightning Labsが発表した資産発行プロトコルで、ライトニングネットワークと直接統合されています。そのコア特徴には以下が含まれます:

• 完全にUTXOに基づいており、RGBやLightningなどのビットコインのネイティブ技術と統合可能です。
• ユーザーはTokenの取引数量をカスタマイズできます
• ライトニングネットワークと直接統合し、取引コストを削減します。

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2、オンチェーンスケーリング

1) Segwitアップグレード

2017年7月、ビットコインは隔離見証(Segwit)アップグレードを行い、スケーラビリティを大幅に向上させました。SegWitは取引データ構造を再編成し、取引の証明データを分離することで、ブロック容量を効果的に増加させました。

SegWitの重要性はこれだけにとどまらず、その後の重要な出来事、TaprootアップグレードやOrdinalsプロトコルの発展を促進しました。

2) Taprootアップグレード

タプルートのアップグレードは2021年11月に行われ、ビットコインのスケーラビリティ、プライバシー、安全性、機能性を向上させることを目的としています。その核心的な利点には:

1. Schnorrマルチシグ統合: 複数の公開鍵と署名を統合することを許可し、取引データのサイズを削減します。
2. より強いプライバシー: マルチシグとシングルシグの取引の区別が難しい
3. より複雑なスマートコントラクトをサポート: 新しいスクリプトタイプTapscriptを導入

3、オフチェーンスケーリング:Layer2

ビットコインのLayer2ソリューションには、ステートチャンネル、サイドチェーン、そしてRollupなどが含まれます。

1) ステートチャンネル

ステートチャンネルは、ブロックチェーン上に作成された一時的な通信チャネルで、オフチェーンでの効率的な相互作用と取引に使用されます。ライトニングネットワークは最初のステートチャンネルプロジェクトで、2018年にLightning Labsによって実現されました。

ライトニングネットワークのコアロジック:

1. 取引先は支払いチャネルを開き、資金を移転して保証金として使用します。
2. オフチェーンのライトニングネットワークを通じて任意の数量の取引を行う
3. 取引完了後に支払いチャネルを閉じ、スマートコントラクトが資金を配分する

ライトニングネットワークの利点:

• リアルタイム決済、速度はミリ秒から秒単位まで達することができます
• 高いスケーラビリティ、毎秒数百万から数十億のトランザクションを処理可能
• 低コスト、小額決済に適している
• クロスチェーン機能、異種ブロックチェーン間の原子交換をサポート

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2) サイドチェーン

サイドチェーンは、メインチェーンと並行して動作する独立したブロックチェーンネットワークで、カスタマイズ可能なルールや機能を持っています。主なケースにはRootstockとStacksが含まれます。

台木(RSK):

• ビットコインのサイドチェーンソリューション、スマートコントラクト機能を提供
• コアの利点:イーサリアムの開発言語がフレンドリーで、マージマイニングがマイナーの参加を促進する
• 30秒ごとに新しいブロックを作成し、TPSは10-20です。

スタックス:

• ビットコインに基づくサイドチェーンで、自身のコンセンサスメカニズムとスマートコントラクト機能を持つ
• 移転証明(PoX)コンセンサスメカニズムを採用
• 2024年第二四半期にNakamotoアップグレードを実施し、取引スループットとファイナリティを向上させる予定です。

3) ロールアップ

Rollupはメインチェーン上に構築された第2層ソリューションであり、ほとんどの計算とデータストレージをRollup層に移転します。現在の主なプロジェクトには、

• マーリンチェーン: Bitmap Techが提供し、ZK-Rollup技術を採用しています
• B² Network:チューリング完全なスマートコントラクトをサポートするオフチェーン取引プラットフォーム
• BitVM: オフチェーンで複雑な計算を処理することでロールアップを実現

4) その他

RGBプロトコルは、プライベートで拡張可能なクライアント検証スマートコントラクトシステムであり、クライアント検証モードで運営されています。その核心的な特徴には、次のようなものがあります:

• クライアント検証モード: データはチェーン外に保存され、スマートコントラクトがデータの有効性を検証します
• 一回限りの密封:トークンは特定のUTXOに関連付けられる必要があり、より大きなプライバシー保護を提供します。

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4. インフラ

1) ウォレット

UniSat Walletは、Ordinals NFTとBRC-20通貨を保存および取引するためのオープンソースのウォレットおよびインデクサーです。主な機能は次のとおりです:

• 序数NFTの保管と取引、BRC-20の保管、鋳造、転送
• インデックスコードオープンソース
• ユーザーはフルノードを実行せずに即座に登録できます

2) 非中央集権インデックス

Trac Coreは、分散型インデクサーであり、オラクルサービスを提供します。そのコア機能には、次のものが含まれます:

• インデックスとオラクルの問題を解決する
• より多くのノードを導入して、非中央集権的なインデックスを実現する
• オフチェーンから外部データを取得するためのチャネルを構築する

3) クロスチェーンブリッジ

Polyhedra Networkはクロスチェーン相互運用性のインフラであり、そのzkBridgeはビットコインメッセージ伝送プロトコルをサポートしています。主な特徴:

• ビットコインをメッセージ送信チェーンおよび受信チェーンとしてサポート
• PoSメカニズムに似た方法を採用して、情報の正確な書き込みを保証します

4) ステーキング契約

バビロンプロジェクトはスタンフォード大学の研究者によって発表され、ビットコインのセキュリティを他のブロックチェーンに拡張することを目的としています。そのコア機能はビットコインのステーキングプロトコルであり、BTC保有者がPoSチェーンで担保を提供して利益を得ることを可能にします。

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四、ビットコインエコシステムの発展における課題と限界

1. BRC-20が必要です