By エコー, インフィニタス指導:洪俊寧*Web3 LabsとWaterdrip Capitalの合弁会社であるSatoshi Labが香港に設立されたことで、ビットコインエコシステムは暗号市場全体で勢いを増しています。 クライアント側の検証スキームを使用してビットコインスクリプトでスマートコントラクトを構築し、チャネルトランザクションの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があることは、同時に「セキュリティ、分散化、スケーラビリティ」の三角形の大規模なブロックチェーン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。 **この記事では、ビットコインエコシステムの基本的な概念について説明します。 大規模な採用を妨げる「ブロックチェーンインポッシブルトライアングル」から、「インポッシブルトライアングル」を克服するビットコイン「ライトニングネットワーク」、ビットコインスクリプトの現在のソリューション、UTXOモデルの原則まで。 *## ブロックチェーンの大量導入を妨げているものは何ですか?イーサリアムの創設者であるヴィタリック・ブテリン氏とバビットの創設者であるチャン・スアン氏は、どちらも「ブロックチェーンネットワークはセキュリティ、分散化、スケーラビリティを同時に達成することはできない」、つまり「ブロックチェーンは三角形になれない」と提案しています。 「あり得ない三角形」の問題は、ブロックチェーンの大規模な適用を長い間妨げてきました。! [ビットコインエコシステムのロックを解除する:必読のガイド] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-7f230462a9-1bfe88dfba-dd1a6f-cd5cc0)イーサリアムは、セキュリティの確保を基本に、過去10年間、分散化の開発に注力し、基盤となるパブリックチェーンのインフラ層でイノベーションを続け、イーサリアムパブリックチェーンのスケーラビリティを拡大してきました。 この目標を達成するために、イーサリアムは過去10年間、さまざまなエアアルゴリズム、シャーディング、ロールアップ、その他のテクノロジーを反復してきました。しかし、スケーラビリティの問題については、イーサリアムとそのレイヤー2の試みから判断すると、解決策がブロックチェーンに限定されている限り、パフォーマンスには限界があるようです。 **現在、最も強力なブロックチェーンでさえ、TPS(トランザクション・ボリューム/秒)の限界を突破することは困難であり、数百万TPSの大規模商用アプリケーションの要件と、世界の産業レベルで数億TPSを達成するという目標との間には、依然として大きなギャップがあります。 主流のパブリックチェーンにとって、それがイーサリアムであろうとビットコインであろうと、それらはすべてボトルネックに直面しています-「スケーラビリティを解決する方法?」 "## ライトニングネットワークはどのように機能しますか?ライトニングネットワークは、「ペイメントチャネル」と呼ばれるオフチェーン計算を使用して、「不可能な三角形」のスケーラビリティの問題を完全に解決します - 十分なチャネルを構築している限り、必要な数の同時トランザクションを実行できます。 **### ライトニングネットワークの原則*銀行システムを例えると、AとBが口座を開設して送金した場合。 2人が同じ銀行にいる場合、同じ銀行内で清算されます。 AとBが同じ銀行にない場合、中央銀行を通じて銀行間決済操作を行う必要があります。ライトニングネットワークは、銀行の決済方法を模倣しており、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つの間のライトニングチャネルを開きます。 チャネルが開かれると、AとBはチャネルを利用して、ビットコインブロックチェーンに決済することなく、ライトニングネットワークに直接決済します。 チャネルが閉じられた場合にのみ、AとBはライトニングネットワークを横断してビットコインブロックチェーンに落ち着く必要があります。! [ビットコインエコシステムのロックを解除する:必読のガイド] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-7f230462a9-87c241787a-dd1a6f-cd5cc0)### Lightning チャネルの操作フロー1.準備金を支払う:従来のシナリオでは、銀行口座の開設には事前準備金が必要であり、ライトニングネットワークチャネルを開くにはビットコインの準備金も必要です。2.オフチェーン取引簿記:ライトニングネットワークを通じて、各取引は1つずつ記録され、アカウントごとにペナルティ契約が締結されます。3.オンチェーン決済記録:ライトニングチャネルが閉じられた後、過去の取引データは一度にパッケージ化および決済され、最終的にビットコインブロックチェーンに送信されます。**ライトニングネットワークがオンチェーン詐欺を防ぐ方法**チャネル取引の過程で、Aがビットコインを決済するためにチャネルを早期に閉鎖するという詐欺行為を行った場合。 チャネルが閉じられると、ビットコインチェーンですぐに不正なトランザクションが生成されます。 ビットコインチェーンのオープン性に基づいて、Bは時間内にそれを観察し、事前に署名されたペナルティ契約でAを罰することができます。 ペナルティは、Aのすべての準備金の没収です。**ライトニングネットワークの大規模アプリケーションのボトルネック**理論的には、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、ブロックチェーンの不可能な三角形を克服します。 しかし、ライトニングネットワークが大規模な採用を達成するのを妨げる最も重要な問題は、ライトニングネットワークがチェーン上にスマートコントラクトがなく、単純なスクリプトのみを持ち、複雑なアプリケーションをホストできない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。 つまり、ビットコインチェーンはチューリング不完全であり、チューリング完全とは、あらゆる計算問題を理論的に解決できることを意味します。 チューリング完全スクリプト言語を使用すると、他のプログラミング言語と論理的に互換性があり、理論的には他の言語で実装できるロジックを実装できるだけでなく、実際のビジネスロジックを最大限に複製できます。 ビットコインブロックチェーンにはスマートコントラクトはなく、その上に構築されたアプリケーションは言うまでもなく、スマートコントラクトもありません。 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、「ビットコインでスマートコントラクトを実装する方法」です。 **## ビットコインブロックチェーンの「機能」を改善するための既存のソリューションがあります### 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備えたチェーンを作成し、それを複製し、メインのビットコインチェーンに双方向のペグを行うことで、ビットコイン資産をメインチェーンとサイドチェーンの間でシームレスに移行し、スマートコントラクトを実現することを指しますが、現在、十分な分散型双方向ペグ技術はありません。 **サイドチェーンでは、メインチェーンの複製と資産の移行のためにサードパーティの集中型サービスプロバイダーが必要であり、現在、汎中央集権的なソリューションしかありません。 例えば、BitGoがイーサリアムネットワーク上で発行するERC-20トークンである「WBTC」は、デリバティブ資産としてBTCに1対1でペッグされています。 サイドチェーンソリューションは、サードパーティ発行の集中化により、ビットコインコア開発者コミュニティによってサポートされていません。### 2. カラーコイン* 2012年、ビットコイン協会のメニ・ローゼンフェルド会長は「カラーコインの概要」という論文を発表し、ビットコインの「代替可能性」を利用して、特定のコインに「色」を付け、他のコインから分離することで、特定のコインに適合するアプリケーションを作成するメカニズムを説明しました。 具体的な方法は、ビットコインスクリプトでOP\_RETURN命令を使用し、末尾に任意の文字を80バイト追加し、80バイトで指定されたフォーマットに従って文字列を設計し、文字列の意味を人為的に指定して「カラーコイン」をマークし、より複雑なスマートコントラクトを作成することです。 しかし、80バイトは機能を複雑にするには小さすぎます。*新技術は、フォローアップの「カラーコイン」スキームにも導入されています。 たとえば、「Ordinals」碑文テクノロジーは、ビットコインブロック内の3Mの「分離された証人」スペースを使用して、NFTを発行するために小さな写真を詰め込みます。 たとえば、BRC-20 では、コード文字列を使用して 80 バイトを超えるコンテンツを表現します。 しかし、これらのカラーコインは、もともとビットコイン転送トランザクション署名を保存するために使用されていた「分離された証人」スペースを占有し、「分離された証人」スペースを混雑させ、ビットコイン上の実行可能なトランザクションの数を減らし、ビットコインのパフォーマンスを低下させる。 カラーコインソリューションは、ネイティブのビットコインを汚染するため、ビットコインコア開発者からも強く抵抗されており、人為的に指定された形式では、サーバーを解決するために中央集権的なサードパーティが必要です。 **### 3. クライアント検証2016年、ビットコインコアの開発者であるピーター・トッドは、従来の契約署名方法をシミュレートすることで完全に分散化され、第三者の関与なしに両当事者のみが契約内容のプライバシーの前提を確実に知ることができるクライアント側の検証パラダイムを提案する論文を発表しました。 同時に、トランザクションが実行されると、トランザクションイニシエーターは必要な完全なトランザクション履歴データを提供し、相手はそれを自分で検証して不正を防止します。 これは中央集権化の対象ではなく、オフチェーン検証がパフォーマンスによって制限されないという事実によって特徴付けられるため、現在、ほとんどの人が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欠如に対する「最適な」ソリューションであると考えています。**従来の契約署名とブロックチェーンスマートコントラクト署名**※従来の契約締結:AとBの間で取引があり、まず契約書に署名し、双方が契約書の内容を確認して署名し、署名時に契約書を改ざんすることはできません。 将来の契約締結プロセスにおける取引は、AとBの間の取引であり、第三者の関与を必要としません。*ブロックチェーンスマートコントラクトの署名:トランザクションプロセスがネットワーク全体にアナウンスされ、すべてのマイナーが実行され、検証されます。 実行プロセス全体にプライバシーはなく、コンセンサスに達するためにネットワーク全体に公開する必要があるため、パフォーマンスが制限されます。## クライアントの検証は完璧ですか?これを見ると、一部の人々は疑問を持っているようです、分散型ビットコインブロックチェーン自体は従来の商取引のセキュリティ問題を解決しますが、クライアント検証の導入により、ソリューションはオフチェーンに戻ります、たとえそれが詐欺の問題を解決したとしても、二重支出の問題を効果的に防ぐ方法は?### 「使い捨てシール」のご紹介クライアント側の認証自体には二重支払い防止メカニズムが含まれていないため、この問題を解決するためにサードパーティの支援を導入する必要がありました。 これを実現するために、クライアント検証で検証する必要がある各コントラクトの各状態を、特定のビットコインの未使用トランザクション出力(UTXO)にバインドします。 UTXOには「使用済み」と「未使用」の2つの形式しかないためです。 検証コントラクトの状態を変更したい場合、バインドされたUTXO(任意の金額)を使用して、それを使用したトランザクションがブロックチェーンによって確認されるようにする必要があります。 さらに、それを使用するビットコイントランザクションは、状態遷移の内容(ハッシュのように機能する)の証明も提供する必要があります。 簡単に言うと、縛られたUTXOをこの状態のシーリングワックスの「封筒」として扱うことができ、封筒を開けたい場合は封蝋を開封する必要があります。### 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、未使用トランザクションアウトプット(UTXO)は、あるアドレスから別のアドレスに送信されたが、その後の取引で他の人に資金を送るために受信者によってまだ償還されていない暗号通貨の合計です。*たとえば、アリスが1ビットコインをボブに送った場合、ボブがアリスから受け取ったBTCを使用しない限り、ボブはUTXOを所有します。 ボブが1BTCを費やすと、UTXOのライフサイクルは終了します。! [ビットコインエコシステムのロックを解除する:必読のガイド] (https://img-cdn.gateio.im/resized-social/moments-7f230462a9-be2ef13a46-dd1a6f-cd5cc0)* ボブのウォレットが、ボブがアリスから1BTCを受け取った1つのトランザクションにのみ参加していると仮定すると、トランザクションバリデーターはボブのUTXO残高が1BTCであることを認識します。 ボブがキャロルに1BTCを送ると、彼のUTXOはすぐに0BTCになります。 その後、ボブが2回目の送金トランザクションでコインを二重に使おうとすると、バリデーターはUTXO残高が2回目のトランザクションのインプットとして使用するのに十分ではないことに気づき、誠実なバリデーターは二重支払いトランザクションを伝播または確認しません。## 次の指数関数的成長:ビットコインエコシステムが本格化ビットコインの進化において、クライアント側の検証の設計は、サイドチェーンとカラーコインスキームの集中化を巧みに回避し、セキュリティをさらに強化するために1回限りの封印メカニズムを導入しました。 現時点では、ビットコインエコシステムは一連の新しいプロトコルの誕生を先導しており、その中でRGBプロトコルは上記の概念に従うだけでなく、ライトニングネットワークと互換性があることも提案し、無限のスケーラビリティの基礎を築きます。 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、プロトコルの最適化を継続するためのインフラストラクチャは、長年の「ブロックチェーンの不可能な三角形」の限界を打ち破ると確信しています。ビットコインエコシステムの爆発的な増加によって推進されたブロックチェーンの大量採用から来る次のサイクルでブロックチェーンの指数関数的な成長を期待する理由がもっとあります。 ビットコインは、元の単一の価値ストアを突破し、その金銭的属性を強調し、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より多くのアプリケーションを移植し続け、生態学的スケーラビリティと持続可能な開発を促進し、ブロックチェーンの世界に無限の可能性をもたらし続けると考えられています。
ビットコインエコシステムのロックを解除する:必読のガイド
By エコー, インフィニタス
指導:洪俊寧
*Web3 LabsとWaterdrip Capitalの合弁会社であるSatoshi Labが香港に設立されたことで、ビットコインエコシステムは暗号市場全体で勢いを増しています。 クライアント側の検証スキームを使用してビットコインスクリプトでスマートコントラクトを構築し、チャネルトランザクションの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があることは、同時に「セキュリティ、分散化、スケーラビリティ」の三角形の大規模なブロックチェーン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。 *
*この記事では、ビットコインエコシステムの基本的な概念について説明します。 大規模な採用を妨げる「ブロックチェーンインポッシブルトライアングル」から、「インポッシブルトライアングル」を克服するビットコイン「ライトニングネットワーク」、ビットコインスクリプトの現在のソリューション、UTXOモデルの原則まで。 *
ブロックチェーンの大量導入を妨げているものは何ですか?
イーサリアムの創設者であるヴィタリック・ブテリン氏とバビットの創設者であるチャン・スアン氏は、どちらも「ブロックチェーンネットワークはセキュリティ、分散化、スケーラビリティを同時に達成することはできない」、つまり「ブロックチェーンは三角形になれない」と提案しています。 「あり得ない三角形」の問題は、ブロックチェーンの大規模な適用を長い間妨げてきました。
! [ビットコインエコシステムのロックを解除する:必読のガイド] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-1bfe88dfba-dd1a6f-cd5cc0.webp)
イーサリアムは、セキュリティの確保を基本に、過去10年間、分散化の開発に注力し、基盤となるパブリックチェーンのインフラ層でイノベーションを続け、イーサリアムパブリックチェーンのスケーラビリティを拡大してきました。 この目標を達成するために、イーサリアムは過去10年間、さまざまなエアアルゴリズム、シャーディング、ロールアップ、その他のテクノロジーを反復してきました。
しかし、スケーラビリティの問題については、イーサリアムとそのレイヤー2の試みから判断すると、解決策がブロックチェーンに限定されている限り、パフォーマンスには限界があるようです。 **現在、最も強力なブロックチェーンでさえ、TPS(トランザクション・ボリューム/秒)の限界を突破することは困難であり、数百万TPSの大規模商用アプリケーションの要件と、世界の産業レベルで数億TPSを達成するという目標との間には、依然として大きなギャップがあります。 主流のパブリックチェーンにとって、それがイーサリアムであろうとビットコインであろうと、それらはすべてボトルネックに直面しています-「スケーラビリティを解決する方法?」 "
ライトニングネットワークはどのように機能しますか?
ライトニングネットワークは、「ペイメントチャネル」と呼ばれるオフチェーン計算を使用して、「不可能な三角形」のスケーラビリティの問題を完全に解決します - 十分なチャネルを構築している限り、必要な数の同時トランザクションを実行できます。 **
ライトニングネットワークの原則
*銀行システムを例えると、AとBが口座を開設して送金した場合。 2人が同じ銀行にいる場合、同じ銀行内で清算されます。 AとBが同じ銀行にない場合、中央銀行を通じて銀行間決済操作を行う必要があります。 ライトニングネットワークは、銀行の決済方法を模倣しており、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つの間のライトニングチャネルを開きます。 チャネルが開かれると、AとBはチャネルを利用して、ビットコインブロックチェーンに決済することなく、ライトニングネットワークに直接決済します。 チャネルが閉じられた場合にのみ、AとBはライトニングネットワークを横断してビットコインブロックチェーンに落ち着く必要があります。
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Lightning チャネルの操作フロー
1.準備金を支払う:従来のシナリオでは、銀行口座の開設には事前準備金が必要であり、ライトニングネットワークチャネルを開くにはビットコインの準備金も必要です。
2.オフチェーン取引簿記:ライトニングネットワークを通じて、各取引は1つずつ記録され、アカウントごとにペナルティ契約が締結されます。
3.オンチェーン決済記録:ライトニングチャネルが閉じられた後、過去の取引データは一度にパッケージ化および決済され、最終的にビットコインブロックチェーンに送信されます。
ライトニングネットワークがオンチェーン詐欺を防ぐ方法
チャネル取引の過程で、Aがビットコインを決済するためにチャネルを早期に閉鎖するという詐欺行為を行った場合。 チャネルが閉じられると、ビットコインチェーンですぐに不正なトランザクションが生成されます。 ビットコインチェーンのオープン性に基づいて、Bは時間内にそれを観察し、事前に署名されたペナルティ契約でAを罰することができます。 ペナルティは、Aのすべての準備金の没収です。
ライトニングネットワークの大規模アプリケーションのボトルネック
理論的には、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、ブロックチェーンの不可能な三角形を克服します。 しかし、ライトニングネットワークが大規模な採用を達成するのを妨げる最も重要な問題は、ライトニングネットワークがチェーン上にスマートコントラクトがなく、単純なスクリプトのみを持ち、複雑なアプリケーションをホストできない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。 つまり、ビットコインチェーンはチューリング不完全であり、チューリング完全とは、あらゆる計算問題を理論的に解決できることを意味します。 チューリング完全スクリプト言語を使用すると、他のプログラミング言語と論理的に互換性があり、理論的には他の言語で実装できるロジックを実装できるだけでなく、実際のビジネスロジックを最大限に複製できます。 ビットコインブロックチェーンにはスマートコントラクトはなく、その上に構築されたアプリケーションは言うまでもなく、スマートコントラクトもありません。 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、「ビットコインでスマートコントラクトを実装する方法」です。 **
ビットコインブロックチェーンの「機能」を改善するための既存のソリューションがあります
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備えたチェーンを作成し、それを複製し、メインのビットコインチェーンに双方向のペグを行うことで、ビットコイン資産をメインチェーンとサイドチェーンの間でシームレスに移行し、スマートコントラクトを実現することを指しますが、現在、十分な分散型双方向ペグ技術はありません。 **サイドチェーンでは、メインチェーンの複製と資産の移行のためにサードパーティの集中型サービスプロバイダーが必要であり、現在、汎中央集権的なソリューションしかありません。 例えば、BitGoがイーサリアムネットワーク上で発行するERC-20トークンである「WBTC」は、デリバティブ資産としてBTCに1対1でペッグされています。 サイドチェーンソリューションは、サードパーティ発行の集中化により、ビットコインコア開発者コミュニティによってサポートされていません。
2. カラーコイン
3. クライアント検証
2016年、ビットコインコアの開発者であるピーター・トッドは、従来の契約署名方法をシミュレートすることで完全に分散化され、第三者の関与なしに両当事者のみが契約内容のプライバシーの前提を確実に知ることができるクライアント側の検証パラダイムを提案する論文を発表しました。 同時に、トランザクションが実行されると、トランザクションイニシエーターは必要な完全なトランザクション履歴データを提供し、相手はそれを自分で検証して不正を防止します。 これは中央集権化の対象ではなく、オフチェーン検証がパフォーマンスによって制限されないという事実によって特徴付けられるため、現在、ほとんどの人が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欠如に対する「最適な」ソリューションであると考えています。
従来の契約署名とブロックチェーンスマートコントラクト署名
※従来の契約締結:AとBの間で取引があり、まず契約書に署名し、双方が契約書の内容を確認して署名し、署名時に契約書を改ざんすることはできません。 将来の契約締結プロセスにおける取引は、AとBの間の取引であり、第三者の関与を必要としません。 *ブロックチェーンスマートコントラクトの署名:トランザクションプロセスがネットワーク全体にアナウンスされ、すべてのマイナーが実行され、検証されます。 実行プロセス全体にプライバシーはなく、コンセンサスに達するためにネットワーク全体に公開する必要があるため、パフォーマンスが制限されます。
クライアントの検証は完璧ですか?
これを見ると、一部の人々は疑問を持っているようです、分散型ビットコインブロックチェーン自体は従来の商取引のセキュリティ問題を解決しますが、クライアント検証の導入により、ソリューションはオフチェーンに戻ります、たとえそれが詐欺の問題を解決したとしても、二重支出の問題を効果的に防ぐ方法は?
「使い捨てシール」のご紹介
クライアント側の認証自体には二重支払い防止メカニズムが含まれていないため、この問題を解決するためにサードパーティの支援を導入する必要がありました。 これを実現するために、クライアント検証で検証する必要がある各コントラクトの各状態を、特定のビットコインの未使用トランザクション出力(UTXO)にバインドします。 UTXOには「使用済み」と「未使用」の2つの形式しかないためです。 検証コントラクトの状態を変更したい場合、バインドされたUTXO(任意の金額)を使用して、それを使用したトランザクションがブロックチェーンによって確認されるようにする必要があります。 さらに、それを使用するビットコイントランザクションは、状態遷移の内容(ハッシュのように機能する)の証明も提供する必要があります。 簡単に言うと、縛られたUTXOをこの状態のシーリングワックスの「封筒」として扱うことができ、封筒を開けたい場合は封蝋を開封する必要があります。
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、未使用トランザクションアウトプット(UTXO)は、あるアドレスから別のアドレスに送信されたが、その後の取引で他の人に資金を送るために受信者によってまだ償還されていない暗号通貨の合計です。
*たとえば、アリスが1ビットコインをボブに送った場合、ボブがアリスから受け取ったBTCを使用しない限り、ボブはUTXOを所有します。 ボブが1BTCを費やすと、UTXOのライフサイクルは終了します。
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次の指数関数的成長:ビットコインエコシステムが本格化
ビットコインの進化において、クライアント側の検証の設計は、サイドチェーンとカラーコインスキームの集中化を巧みに回避し、セキュリティをさらに強化するために1回限りの封印メカニズムを導入しました。 現時点では、ビットコインエコシステムは一連の新しいプロトコルの誕生を先導しており、その中でRGBプロトコルは上記の概念に従うだけでなく、ライトニングネットワークと互換性があることも提案し、無限のスケーラビリティの基礎を築きます。 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、プロトコルの最適化を継続するためのインフラストラクチャは、長年の「ブロックチェーンの不可能な三角形」の限界を打ち破ると確信しています。
ビットコインエコシステムの爆発的な増加によって推進されたブロックチェーンの大量採用から来る次のサイクルでブロックチェーンの指数関数的な成長を期待する理由がもっとあります。 ビットコインは、元の単一の価値ストアを突破し、その金銭的属性を強調し、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より多くのアプリケーションを移植し続け、生態学的スケーラビリティと持続可能な開発を促進し、ブロックチェーンの世界に無限の可能性をもたらし続けると考えられています。