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ビットコイン スケーリング ソリューション: スタック
1. 概要
ビットコインは最も安全で耐久性のあるブロックチェーンですが、スケーラビリティと機能性の課題にも直面しています。ビットコインのデザインはミニマルであり、変わらないように設計されています。 Stacks は、ビットコイン上に構築されたオープンソース プラットフォームで、スマート コントラクトと分散型アプリケーション (DApps) を導入することでビットコインの機能を強化します。 Stacks は、ビットコインのセキュリティとコンセンサス メカニズムを活用しながら、高スループットで低遅延のトランザクションを提供するブロックチェーン ソリューションです。また、Stacks はトラストレス双方向ビットコイン アンカー メカニズムを実装しており、これによりビットコインが Stacks レイヤー上で自由に流通し、使用できるようになります。 Stacks は、ビットコイン トランザクションに応答し、ビットコインの状態にアクセスできる、安全で決定可能なスマート コントラクト言語である Clarity 言語も使用します。この記事では、スタックの主な革新と利点、およびスタックがビットコインに完全にプログラム可能な資産レイヤーをどのように提供するかについて説明します。
**02.**はじめに
ビットコインは、分散型で不変、検閲に耐性のある価値の網を作成した最初の成功した暗号通貨です。ビットコインは、最大のコンピューティング能力と最も広範囲に分散されたノードを備えているため、独自の安全性と安定性を備えています。
ただし、ビットコインには、トランザクション速度が遅い、トランザクション手数料が高い、機能が単一であるなど、いくつかの制限もあります。これらの制限により、スマート コントラクト、分散型金融 (DeFi)、代替不可能なトークン (NFT) など、より多くのシナリオでのビットコインの適用が妨げられます。
これらの問題を解決するために、多くのプロジェクトが、ビットコインの上または外で、より機能的で効率的なブロックチェーン プラットフォームを構築しようとしています。ただし、これらのプロジェクトでは、多くの場合、ビットコインとの相互運用性を実現するために、ある程度のセキュリティや分散化を犠牲にしたり、サードパーティのサービスや仲介者に依存したりする必要があります。これらのソリューションはいずれも、ビットコイン自体の利点を完全に活用することはできず、ユーザーと開発者の信頼と自律性を保証することもできません。
Stacks は他のプロジェクトとは異なり、ビットコインのスケーリング ソリューションとなることを目的としたブロックチェーン プラットフォームです。 Stacks はビットコインを置き換えたり変更したりしようとしているわけではありませんが、ビットコインにスマート コントラクトと DApps の機能を追加し、ビットコインを完全にプログラム可能な資産にしています。スタックは、ビットコイン自体のセキュリティとコンセンサス メカニズムを利用しながら、高スループットで低遅延のトランザクション エクスペリエンスを提供します。また、Stacks はトラストレス双方向ビットコイン アンカー メカニズムを実装しており、これによりビットコインが Stacks レイヤー上で自由に流通し、使用できるようになります。さらに、Stacks は、ビットコイン トランザクションに応答し、ビットコインの状態にアクセスできる、安全で決定可能なスマート コントラクト言語である Clarity 言語を使用します。
この記事では、スタックの主な革新と利点、およびスタックがビットコインに完全にプログラム可能な資産層をどのように提供するかについて説明します。
**03.**スタックの主な革新
Stacks は、ビットコインのセキュリティとコンセンサス メカニズムを活用しながら、高スループットで低遅延のトランザクション エクスペリエンスを提供するブロックチェーン ソリューションです。
スタックの主な革新と利点は、次の 6 つの文字に要約できます。
S - ビットコインの完全なコンピューティング能力によって保護されています (ビットコイン ファイナリティ)。
T - トラストレス ビットコイン ペッグ; ビットコインに書き込みます。
A – アトミックなビットコイン スワップとビットコイン アドレスが所有する資産。
C – 安全で決定可能なスマート コントラクトのための Clarity 言語。
K – ビットコインの完全な状態に関する知識、ビットコインから読み取る。
S – スケーラブルで高速なトランザクション。最終的にはビットコインに落ち着きました。
以下では、これらの革新と利点を 1 つずつ説明します。
**04.**S – ビットコインの完全なハッシュレートで保護 (ファイナリティ)
Stacks は、ビットコインの外部に独立したブロックチェーン ネットワークを構築するのではなく、ビットコイン自体のセキュリティとコンセンサス メカニズムを直接利用します。
Stacks は、ビットコイン ブロックチェーン上で発生するイベントを Stacks ブロックチェーンにマッピングするコンセンサス ブリッジと呼ばれるテクノロジーを使用し、2 つのブロックチェーン間の相互運用性を可能にします。
具体的には、Stacks は、proof-of-transfer (PoX) と呼ばれるコンセンサス アルゴリズムを使用します。これにより、Stacks ノードは、トランザクションをビットコイン ブロックチェーンに送信することで、Stacks ブロックチェーンのコンセンサス プロセスに参加できます。これらのトランザクションには、次の Stacks ブロックに対する Stacks ノードの投票情報と、他のノードがコンセンサス プロセスに参加するよう動機付けるために使用される報酬情報が含まれています。このようにして、Stacks ノードは、ビットコイン ブロックチェーンを改ざん不可能、不可逆的、予測不可能な乱数生成器として使用して、次の Stacks ブロックで合意に達することができます。
このコンセンサスブリッジングテクノロジーにより、Stacks ブロックチェーンはビットコインブロックチェーンのセキュリティとファイナリティを継承することができます。 Stacks ブロックチェーンを攻撃または改ざんしたい悪意のあるノードは、同時にビットコイン ブロックチェーンを攻撃または改ざんする必要がありますが、これは実際には非常に困難または不可能です。したがって、Stacks ブロックチェーンはビットコインの計算能力を最大限に活用して保護されていると考えることができます。これは、Stacks ブロックチェーン上で発生するあらゆるイベントがビットコインと同じファイナリティを持つとみなせることも意味します。言い換えれば、スタックトランザクションが確認されると、対応するビットコイントランザクションが同時にロールバックまたは取り消されない限り、ロールバックまたは取り消しはできません。
**05.**T – トラストレスなビットコインペギングメカニズム
Stacks は、ビットコインを独自のセキュリティ層およびコンセンサス層として使用するだけでなく、トラストレスな双方向のビットコイン アンカリング メカニズムを実装し、ビットコインを Stacks 層上で自由に流通させて使用できるようにします。このアンカリング メカニズムはスタックド ビットコイン (sBTC) と呼ばれます。 sBTC 交換の実現は、スタックとビットコイン間の相互運用性と、スタック層のスマート コントラクト ロジックに基づいています。アトミック ビットコイン スワップは、ユーザーに効率性とセキュリティの向上に加え、より多くの選択肢と柔軟性を提供します。
ビットコイン アドレスによって所有される資産とは、スタック層で発行または転送される資産を指し、その所有権はスタック アドレスではなくビットコイン アドレスによって決定されます。これは、ユーザーが新しいアドレスや秘密キーを作成したりインポートしたりせずに、ビットコイン レイヤー上の既存のアドレスと秘密キーを使用してスタック レイヤー上の自分の資産を管理できることを意味します。このようにして、ユーザーはビットコイン層のセキュリティとプライバシーを享受しながら、スタック層の機能と多様性にもアクセスできます。ビットコイン アドレスによって所有される資産の実現は、スタックとビットコインの間のアドレス マッピングと、スタック層のスマート コントラクト ロジックに基づいています。ビットコイン アドレスによって所有される資産は、ユーザーに優れた利便性と互換性、さらには信頼性と自律性を提供します。
**06.**C – 明確な言語、安全かつ決定可能
スマート コントラクトと DApps をサポートするスタックの機能は、Clarity と呼ばれるスマート コントラクト言語を通じて実装されます。 Clarity はブロックチェーン用に特別に設計された言語であり、次の特徴があります。
これはインタープリタ型言語です。つまり、バイトコードや仮想マシン コードにコンパイルする必要はなく、ブロックチェーン上で直接実行されます。これにより、コンパイラによってもたらされるバグや、仮想マシンによってもたらされるオーバーヘッドや不確実性が回避されます。
決定可能な言語、つまり限られた時間と空間内で決定的に実行することができ、実行結果や消費リソースを事前に計算することができます。これにより、無限ループやデッドロックなどの問題が回避され、より正確で公平な料金モデルが提供されます。
これは非チューリング完全言語です。つまり、可能な計算をすべてサポートしているわけではなく、限られた必要な計算のみをサポートしています。これにより、複雑さや予測不可能性などの問題が回避され、セキュリティと信頼性が向上します。
これは透明な言語です。つまり、ユーザーと開発者がスマート コントラクトのロジックとステータスを明確に確認し、検証または分析できるようになります。これにより、隠蔽や欺瞞の問題が回避され、より高い信頼性と自律性が提供されます。
はい、書き続けます。以下は、私が作成した記事のフォローアップです。
これにより、ユーザーと開発者の利益と権利が保護されます。また、Clarity 言語により、スマート コントラクトがビットコイン トランザクションに応答し、ビットコインの状態にアクセスできるようになり、ビットコインとの相互運用性と相乗効果が可能になります。
**07.**K – ビットコインの完全な状態に関する知識
スタックはビットコインに情報を書き込むだけでなく、ビットコインから情報を読み取ることもできます。これは、スタックがビットコインのブロックヘッダー、トランザクション、アドレス、残高などを含むビットコインの完全な状態を追跡および保存できるためです。このようにして、スタックは、改ざん不可、不可逆的、予測不可能なデータ ソースとしてビットコインを使用して、クロスチェーン コントラクト、オラクル、プライバシー保護などのより高度な機能を実現できます。
ビットコインの完全な状態に関するスタックスの知識は、ブロックチェーン アダプターと呼ばれるテクノロジーを通じて実現されます。ブロックチェーン アダプターはスタック ノードが自発的に参加するサービスで、ビットコイン ブロックチェーン上で発生するイベントをビットコイン ネットワークから取得して検証し、スタック ネットワーク上の他のノードに転送できます。ブロックチェーン アダプターの参加者は、スタック ネットワークに貴重な情報を提供することで、一定の割合のスタック トークン (STX) 報酬を受け取ることができます。ブロックチェーン アダプターの操作ロジックは完全に透過的で検証可能であるため、ユーザーはビットコインから情報を読み取るために第三者や仲介者を信頼する必要はありません。
**08.**S – スケーラブル、高速トランザクション、最終決済
Stacks は、ビットコインを独自のセキュリティ層およびコンセンサス層として利用するだけでなく、スケーラブルで高速なトランザクション エクスペリエンスも提供します。スタックはマイクロブロックと呼ばれるテクノロジーを使用しており、これにより、多数のトランザクションを迅速に確認し、2 つのビットコイン ブロック間でブロードキャストすることができます。マイクロブロックは、コンセンサス データではなくトランザクション データのみを含む軽量のブロック構造です。マイクロブロックはリーダーとして知られるノードによって生成され、他のノードによって検証および転送されます。リーダー ノードは、ソート サービスと呼ばれるスタック コンセンサス アルゴリズムのコンポーネントを通じて選択されます。注文サービスは、取引手数料やその他の要因に基づいて取引を注文し、マイクロブロックにパッケージ化するスタック ノードの任意のサービスです。
参加者は、Stacks ネットワークに価値のあるサービスを提供することで、Stacks Token (STX) 報酬の一部を獲得できます。注文サービスの動作ロジックは完全に透過的で検証可能であるため、ユーザーはトランザクションの注文とパッケージ化に関して第三者や仲介者を信頼する必要がありません。
**09.**メジャーアップグレード
Stacks は、ナカモト リリースと呼ばれるメジャー アップグレードをリリースしようとしています。これにより、ビットコイン レイヤーとしての Stacks の機能とパフォーマンスがさらに強化されます。ナカモトバージョンは、Stacksのコア開発者、プリンストンのコンピューター科学者、ヒロ、トラストマシンズ、スタックスの創設者ムニーブ・アリ、スタックス財団、各専門家などで構成されるsBTCワーキンググループと呼ばれるチームによって提案された。チームは、sBTC バージョンとナカモト バージョンの設計と実装の詳細をそれぞれ紹介する 2 つの関連ホワイト ペーパーをリリースしました。
ナカモト リリースの主な機能は次のとおりです。
**10.**結論
W3C DAOは、Stacksはビットコイン上に構築されたオープンソースプラットフォームであり、スマートコントラクトとDAppsの導入によってビットコインの機能を強化するため、開発の見通しと可能性があると考えています。スタックは、ビットコイン自体のセキュリティとコンセンサス メカニズムを利用しながら、高スループットで低遅延のトランザクション エクスペリエンスを提供します。また、Stacks はトラストレス双方向ビットコイン アンカー メカニズムを実装しており、これによりビットコインが Stacks レイヤー上で自由に流通し、使用できるようになります。
Stacks はまた、Clarity 言語を採用しています。これは、ビットコイン トランザクションに応答し、ビットコインの状態にアクセスできる、安全で決定可能で非チューリング完全な透明なスマート コントラクト言語です。さらに、スタックはビットコインに完全にプログラム可能な資産レイヤーを提供し、ビットコインがより多くのシナリオでその価値と可能性を実現できるようにします。それだけでなく、Stacks はユーザーと開発者に安全、効率的、柔軟、かつ透明なブロックチェーン プラットフォームを提供し、より多くの機能と多様性にアクセスしながらビットコインの利点を享受できるようにします。