BTC L2ネットワークを理解する

はじめに

BTCの拡張性問題はその破壊力の潜在能力を制限し、それを世界的な支払いシステムにすることを困難にしています。OrdinalsやBRC-20トークンのような革新がBTCの採用率を拡大する一方で、その限界を露呈し、ブロックチェーンに大きな圧力をもたらしています。BTCの使用者が増えるにつれて、ネットワークが過負荷になることがあり、それにより手数料が上昇し取引速度が遅くなることがあります。なぜならBTCの元々の設計では秒間7取引しかサポートしていないからです。

これらの問題を解決するために、L2 (レイヤー2)ソリューションが登場しました。これらのソリューションはオフチェーンで取引を処理し、基礎レイヤーが最終的な決済を担当することで、BTCネットワークのセキュリティを損なうことなく取引を加速し、コストを削減しています。さらに、ライトニングネットワーク、BEVM、Stacks、BOB、Merlin ChainなどのL2ソリューションには、スマートコントラクトのサポートなど、BTCの効率性、多様性、拡張性を高めるための新機能も提供されており、ますます上昇する需要に対応しています。

BTC L2ネットワークとは何ですか?

出典:【Ordinals NFTs X Account】(https://x.com/Ordinalsnfts_/status/1723989692390240592)

BTC L2 ネットワークはBTCメインチェーンの上で動作するプロトコルであり、その主な目標はスケーラビリティの問題を解決し、取引速度を向上させ、ビットコインの取引手数料をドロップすることです。これらの利点に加えて、いくつかのL2ソリューションはビットコインのアプリケーションポテンシャルを拡張するためにスマートコントラクト機能を導入しています。

BTCの基本層の固有の制限がBTC L2ソリューションを生み出しました。秒間取引数が非常に低いため、BTCは拡張が困難であり、ネットワークの混雑や費用の急増を引き起こし、ピーク時には120ドルを超えることもあります。これにより、マイクロトランザクションの手数料が高額で実現不可能になります。

さらに、BTCの基本層には、分散型金融プラットフォームが必要とするスマートコントラクト機能や分散化アプリケーションが不足しています。L2ソリューションは、Gas料金を削減し、トランザクション速度を高速化し、新しい機能を追加することで、これらの問題を解決し、まだ開発されていないBTCチェーンの巨大なポテンシャルを引き出しています。01928374656574839201

ビットコイン L2 ソリューションの仕組み

源:PrimeXBT

ブロックチェーンネットワークは2つの重要なレイヤーに分かれています:トランザクションの処理を担当する実行レイヤーと、これらのトランザクションを検証および承認する共識レイヤーです。BTC L2ソリューションは、独立した実行レイヤーを作成し、オフチェーンでトランザクションを処理し、最終的な決済のためにBTCの共識レイヤーに送信します。

一般的な実装レイヤーには、ライトニングネットワークで使用される状態チャネルなどがあり、複数回のオフチェーン取引を可能にし、最終状態のみをオンチェーンに記録します。Liquid Networkなどのサイドチェーンは、BTCに関連付けられた独自のブロックチェーンとして、より高速な取引と多様な機能を提供します。一方、Rollups技術は複数のオフチェーン取引を1つにまとめ、暗号化された有効性の証明を提供し、BTCブロックチェーン上での決済に使用されます。

ステートチャネル

来源:チェーンリンク

ライトニングネットワーク中の状態チャネルのように、両者がオフチェーンでBTCを交換し、取引スピードを向上させ、コストを削減することができます。マルチ署名アドレスにBTCをロックすることで、ユーザーは無制限にオフチェーンで送金できます。チャネルを閉じると、最終状態がBTCブロックチェーンに記録されます。

サイドチェーン

BTCのサイドチェーン(例:流動ネットワーク)は独立したブロックチェーンとして動作し、BTCと「双方向に連携」しています。このシステムにより、ユーザーはメインチェーンでBTCをロックし、サイドチェーンで同等のトークン(例:sBTC)を取得して、より高速な取引やより多くの機能を利用することができます。一組の検証者が、2つのチェーン間の資産移動を管理し保護し、正確性を確保し、二重支出の問題を防止します。サイドチェーンは独自のコンセンサスメカニズムを実行し、ブロックパラメータや高度な機能(例:スマートコントラクトやプライバシー機能)をカスタマイズできるため、BTCのメインチェーンよりも柔軟性が高くなります。

ロールアップ

来源:チェーンリンク

BTC L2 決済技術はメインブロックチェーン外で取引を実行し、データを圧縮してBTCに暗号化証明を提出して最終決済を行います。これによりBTCの負担が軽減され、同時にセキュリティが維持されます。現時点ではBTCはこれらの決済をローカルで検証することはできませんが、BTCを使用したデータストレージの主権ロールアップ(sovereign ロールアップ)やBTCスクリプトの潜在的なアップグレードなどの方法を探っています。これらのイノベーションはBTCのスケーラビリティを向上させ、取引処理効率を高めることを目指しています。

2024年に知っておく必要のある最高のBTC L2プロジェクト

BTC L2 解決策を議論する際には、ほとんどの L2 プロジェクトには強制的な退出メカニズムがないことに注意する必要があります。BTCのスケーリングソリューションの背景には、強制退出とは、ユーザーがレイテンシーや紛争、非応答の発生にかかわらず、資金をL2ソリューション(サイドチェーンや状態チャネルなど)から引き出すことができる仕組みを指します。この仕組みにより、ユーザーは常に資産をBTCメインチェーンに戻すことができ、L2システム内の障害や悪意のある行為を防ぐための安全保障が提供されます。

以下はいくつかの人気のあるBTC L2ソリューションで、これらのプロジェクトはブロックチェーンの取引スループットを最適化し、取引手数料をドロップさせ、採用を促進しています。

ライトニングネットワーク

来源:ライトニングネットワーク

ライトニングネットワーク(LN)は、主要なブロックチェーン外で迅速かつ低コストな取引を行うことで、BTCのスケーラビリティを向上させるL2ソリューションです。ユーザーはお互いに支払いチャネルを設定し、チャネルのオープンとクローズのみがBTCの基本層に記録されるため、無数の取引を行うことができます。すべての中間取引はオフチェーンで行われ、BTCプロトコルの制約を回避しています。

取引の両当事者は支払いチャネルを開くために一定量のBTCをロックする必要があります。これらのBTCはチャネルに保管され、チャネルが閉じるまで、送金可能な総額は両当事者が約束したBTCの量に等しいです。簡単な例で理解しましょう:

Jessica PearsonとMike Rossが支払いチャネルを開くことを考えてみます。Jessica Pearsonが10 BTCを入金し、Mike Rossが5 BTCを入金します。彼らは合計15 BTCを提供することを保証し、この最初の取引をBTCブロックチェーンに記録します。取引が完了すると(約10分かそれ以上かかる場合があります)、Jessica PearsonとMike Rossはほぼゼロコストで超高速で何度も取引できます。取引は次のように行われる可能性があります:

  • Jessica PearsonがMike Rossに1BTCを送金(Jessica:9 BTC、Mike:6 BTC)
  • Jessica PearsonがMike Rossに2BTCを送金(Jessica:7 BTC、Mike:8 BTC)
  • Mike RossがJessica Pearsonに3BTCを送金(Jessica:10 BTC、Mike:5 BTC)
  • Mike RossがJessica Pearsonに1BTCを送金(Jessica:11 BTC、Mike:4 BTC)

どちらかの当事者がチャネルを閉鎖することを決定すると、最終的な残高がブロックチェーンに送信されます。 この時点で、ジェシカは11BTCを獲得し、マイクは4BTCを獲得します。

JessicaがCarolにBTCを送信したいが、直接的なチャネルがない場合、どうすればよいですか?それでも、Mikeを介して取引を行うことができます。なぜなら、MikeはCarolとのチャネルを開いているからです。JessicaはMikeを介して彼女の取引を伝えることができ、Mikeは少額の手数料を取るかもしれません。このような多層接続の方法により、「六次分離理論」に似たライトニングネットワークが誰でもほぼ誰とでも取引できるようにし、強力で効率的なBTC支払いレイヤーを構築します。

また、元TwitterのCEOであるJack Dorseyの支援を受け、X(旧称Twitter)などのプラットフォームでの統合を通じて、ライトニングネットワークは急速に主流の認知を得ています。

BEVM

ソース: BEVM

BEVMは、サブストレートをベースに構築されたBTC L2ネットワークで、ETH仮想マシン(EVM)と完全互換性があります。この統合により、開発者やユーザーはETH APIとサブストレート APIを介してBEVMとシームレスにやり取りすることができ、柔軟性が大幅に向上します。BEVMのハイライトの1つは、ETHと同じアカウントシステムを使用していることで、既存のニーモニックや秘密鍵(MetamaskなどのETHウォレットからのものなど)を使用してBEVMと直接やり取りすることができます。

ブロックの最終確認は約18秒(3つのブロック)で完了するため、BEVMはPoSネットワーク内の変動の可能性を恐れることなく、効率的かつ安全な取引プラットフォームを提供します。ネットワークは強化された最終性検出手法を通じて取引の高信頼性と高速確認を確保し、セキュリティを強化します。開発者にとって、BEVMはSubstrateとEthereumと互換性があり、分散化アプリケーションの構築ツールを提供します。SubstrateまたはEthereumベースの開発ツールの選好にかかわらず、BEVMエコシステムは柔軟な選択肢を提供し、革新を容易にします。

BOB(ビットコイン上で構築)

ソース: BOB

BOB(Build on Bitcoin)は、BTCとETHの利点を組み合わせた画期的なL2ソリューションです。BTCの高いセキュリティとETHの革新的なエコシステムを組み合わせることで、BOBはBTCの広範な利用とETHの活気ある発展のギャップを埋める役割を果たしています。Rollupアーキテクチャを活用することで、BOBは安全性を確保しながら、ユーザーがdApps、ステーブルコイン、NFT、DeFiプラットフォームなどETHの豊富な分散アプリにシームレスにアクセスできるようにしています。

この混合方法の需要は、BTCのユーザーベースと時価総額の主導地位に起因しており、そのイノベーションの速度はETHに比べて遅いという事実に基づいています。BOBはBTCのPoWセキュリティとETHの仮想マシン(EVM)を組み合わせることで、開発者が最大のユーザーネットワーク上で開発できるようにしています。同時に、BTCホルダーはBTCエコシステムから離れることなく、ETHのイノベーションを利用して、ユーザーや開発者にとって最良の選択肢を提供しています。

主要投資家であるCastle Island Ventures、Coinbase Ventures、Bankless Venturesなどの支援を受け、BOBはBTCの革新をリードすることになります。BOBは分散ロールアップエコシステムを構築することに注力しており、BTCの強力なセキュリティ保護を基盤に、イーサリアムの最新ツールと様々なアプリケーションとの相互作用を可能にすることで、セキュリティと柔軟性を提供します。

バビロン

出典:バビロン

Babylonは、BTCの利点を利用して分散化された世界を保護するために安全なプロトコルのフロントエンドを開発しています。BTCのPoW(プルーフオブワーク)を利用して安全なタイムスタンプと検閲に耐えるブロックスペースを提供し、Babylonはより安全でBTC中心のエコシステムを構築することを目指しています。同社の2つの主要プロトコル、Bitcoin TimestampingとBitcoin Stakingは、データに検証可能なタイムスタンプがあることを確認し、トラストレスのステークによって分散化システムに経済的安全性を提供します。

Babylonの革新の中心は、共有のセキュリティプロトコルであり、このプロトコルによってBTCが他のチェーンに統合され、潜在的なプルーフオブステーク(PoS)攻撃に対する耐性が向上し、同時にBTCの優れたセキュリティを維持します。Babylonチェーンのパートナーネットワークは着実に成長しており、その柔軟性を示しており、BTCを分散化セキュリティソリューションの重要な支柱としています。

スタック

ソース: Stacks

Stacks(旧名Blockstack)はブロックチェーンプラットフォームです。これにより、スマートコントラクト、DeFi(分散型金融)、およびdApps(分散化アプリケーション)がBTCの機能を拡張することができます。StacksはSTXトークンを介してBTCと直接接続し、セキュリティを確保しながら、マイクロブロックやClarityプログラミング言語などの機能を導入してスマートコントラクトの機能を向上させています。Stacksの発展に伴い、革新的なソリューションとBTCエコシステムの拡張により、ブロックチェーン領域で重要な役割を果たしています。

マーリンチェーン

ソース: Merlin Chain

Merlin Chainは、Bitmap Techによって開発されたBTC L2プロジェクトであり、ZK-Rollup技術を利用してBTCのスケーラビリティを向上させ、より高速かつ安価な取引を可能にします。テストネットは2024年初めにリリースされ、メインネットも準備中です。Merlin Chainには、分散化されたオラクルマシンネットワークとオンチェーンBTCの詐欺証明モジュールが備わっており、セキュリティを強化するために使用されます。そのネイティブトークンMERLは、ガバナンストークンとして機能し、イーサリアムベースのdAppsとの互換性をサポートし、暗号化エコシステム内で価値のある資産となっています。

Rootstockインフラストラクチャーフレームワーク(RIF)

ソース: RIF

Rootstock(RSK)は2018年に導入され、Rootstock Infrastructure Framework(RIF)を備えています。RIFは、BTCネットワーク上での分散型アプリ(dApps)の開発プロセスを簡素化するための一連のオープンプロトコルです。RIFはBTCのセキュリティとETH仮想マシン(EVM)の互換性を組み合わせ、支払い、ストレージ、およびネームシステムのツールを提供し、より包括的な金融エコシステムの構築を可能にします。それは250万米ドルの資金提供プログラムを提供し、分散型金融のスタートアップをサポートすることで、分散型金融の推進と開発者のエンパワメントに取り組んでいます。

ドヴィ

ソース: DOVI

Dovi は2023年に発売され、コミュニティを中心としたBTC L2ソリューションです。EVMと統合され、BTCの機能を強化し、高速かつ低コストのスマートコントラクト機能を提供します。DoviにはSchnorr署名などのセキュリティ強化機能があり、さまざまな資産タイプをサポートしています。これにより、効率的なクロスチェーンインタラクション転送が可能となり、BTCネットワークにETHのようなdAppsを展開することができます。Kucoin Labsの戦略的な投資は、Doviの長期的な成長ポテンシャルとBTCエコシステムのユーザーエクスペリエンスの最適化への決意をさらに示しています。

CKBパブリックチェーン

ソース: Nervos Network

Nervos Networkは、CKBを独自のBTC L2プロジェクトとして推進しており、Proof of Work(PoW)とUTXOモデルを組み合わせることで、スケーラビリティとクロスチェーンインタラクションの機能を向上させています。このアーキテクチャはBTCのセキュリティを活用しながら、分散化アプリケーションとトークンエコノミーをサポートしています。CKBはネイティブなユーティリティトークンとして、トランザクション手数料に使用したり、リソース管理やガバナンスに使用したりすることができるため、BTCのエコシステムの将来の発展に強力なポテンシャルを持っています。

リキッドネットワーク(Liquid Network)

ソース: Liquid Network

Liquid Network BTC L2ソリューションは、取引速度とプライバシーを向上させることを目的としています。 Liquid Bitcoin(L-BTC)をBTCと1:1にアンカーして使用することで、より高速でより機密性の高い送金が可能になります。機密取引でアセットの詳細を隠し、原子スワップによるシームレスな資産スワップなどの主な特徴を備えています。また、実用トークン、ステーブルコイン、およびNFTの作成もサポートしており、BTCの機能をさらに拡張しています。 Liquid Federationによって治理され、大規模な取引ニーズに対応しており、金融機関や取引所に非常に適しています。

ステートチェーン

Statechainsは、オフチェーンでコインの所有権を移転することを可能にする独自のBTCスケーラビリティソリューションを提供しています。まだ開発中ではありますが、この技術はマイクロペイメントやプライバシー保護の面で潜在的な応用があります。現在、このソリューションは試験段階にあり、実世界でのテストと実装後、その実際の影響が明らかになるでしょう。

他のBTC L2 ソリューションと比較して、Statechainsはプライバシーと効率に重点を置いています。ライトニングネットワークはマイクロトランザクションを最適化し、StacksとRIFはスマートコントラクト機能を導入しています。各L2ネットワークは、拡張性、分散化、およびセキュリティのバランスを取りながら、異なる要件を満たしています。

ビットコイン L2 ソリューションの利点

  • スケーラビリティ:BTC L2 ソリューションは、ネットワークがより多くのトランザクションを秒間で処理できる能力を大幅に向上させます。オフチェーンでトランザクションを処理することにより、彼らはメインチェーンの混雑を緩和し、日常の支払いや高頻度取引をより効率的に行います。
  • より低い取引手数料:L2ソリューションを使用して、より少ない取引がBTCメインチェーンに記録され、データストレージの要件が著しく減少しました。これにより、マイクロトランザクション(小額支払いや送金など)がより安価になりました。
  • より速い確認時間:BTCメインチェーン上の通常の10分の待ち時間とは異なり、L2ソリューションではほぼ即時の取引確認が可能です。この速度は小売支払いや電子商取引などのリアルタイム取引にとって非常に重要であり、ユーザーエクスペリエンスを向上させます。
  • プライバシーの強化:いくつかのL2実装は、オニオンルーティングや支払いチャネルなどの技術を使用して、取引のプライバシーを向上させ、ユーザーの身元と取引の詳細を保護します。
  • スマートコントラクト能力:某些 L2 ネットワークは、スマートコントラクト機能を導入し、ビットコイン上での分散型アプリ(dApps)や分散型金融(DeFi)プラットフォームの開発を実現し、ビットコインの利用範囲を拡大しています。 *セキュリティ:L2ソリューションは、ビットコインのプルーフオブワークシステムのセキュリティをある程度継承しています。 ビットコインに依存することで、彼らはビットコインの安全で分散型のコンセンサスモデルの恩恵を受けます。

ビットコインレイヤー2ソリューションの課題

  • BTCとL2ネットワーク間のセキュリティブリッジ:BTC L2ネットワークが直面している主な課題の1つはセキュリティブリッジです。これらのチェーンブリッジはBTCメインチェーン上で資産をロックし、L2オンチェーンで等価トークンをミントするなどの役割を果たしていますが、このプロセスには明らかなセキュリティリスクがあります。時間の経過とともに、多くのハッカー攻撃や脆弱性により、ユーザーは損失を被ることがあります。したがって、この重要な領域での改善が必要です。
  • BTCネットワークでの決済速度とコスト:L2ソリューションはトランザクションをオフチェーンで処理しますが、最終的な状態はBTCメインチェーンで決済される必要があります。これらの決済速度とコストは、全体的な効率に影響を与える重要な要素です。効果的なL2ネットワークのスケーリングを実現するためには、より速くて安価なメインチェーン上の決済プロセスが必要です。
  • 直接的BTC検証がない場合のセキュリティの維持:イーサリアムのL2ネットワークとは異なり、後者のバリデータはL2トランザクションを直接検証しますが、BTCのL2ネットワークはBTCノードからセキュリティを継承しません。代わりに、独自の独立したセキュリティプロトコルに依存しており、BTCメインチェーンの提供するセキュリティとの整合性を図ることが困難です。L2ネットワークは、BTCの主要な利点を享受しながら、強力なセキュリティを維持する方法を見つける必要があります。
  • より高い中心化リスク:一部のL2ソリューションでは、支払いチャネル、リレーノード、または独自のコンセンサスメカニズムの設定が必要です。これにより、権力が少数の人々に集中し、中心化に関する懸念が引き起こされ、BTCの分散化特性が脅かされる可能性があります。
  • 技術の複雑さと統合の課題:L2ソリューションをBTCのインフラと統合することは技術的な障壁に直面しています。互換性の確保、高いセキュリティ基準の維持、およびネットワーク内でのコンセンサスの実現は、重大な課題です。

普及させるためには、これらの技術的複雑さや課題を解決することが重要です。

ビットコインとイーサリアムL2ソリューションの主な違い

暗号資産業界の主要な参加者として、ますます多くの人々がイーサリアムをBTCの双子と呼ぶようになっています。なぜなら、それらは成功した成長、革新的な応用、生態系の発展を推進するというそれぞれの独自の役割を果たしているからです。

しかし、この視点は、詳細な分析と直接的な比較を引き起こし、それぞれのプロジェクトの独自の利点と、それらの特徴がフォローする価値があるかどうかを評価することができます。BTCとイーサリアムは、L2ソリューションを採用していますが、それらの違いはそれぞれのコアアーキテクチャに起因しています。以下の分析は、それぞれのL2ブロックチェーンに焦点を当てています。

上記の分析から、BTCは枠組み設計上独自の優位性を持っているが、イーサリアムはBTCを基盤として開発され、スマートコントラクトに対応するなど、より多くの独自の機能を提供しています。

リスク分析

BTC L2 プロジェクトを選択するためには、各プラットフォームに関連するさまざまなリスクを完全に理解し、これらのリスクに最も適した対処方法を知る必要があります。2024 年 10 月現在、BTCEden 以下のBTC L2プロジェクトのリスク分析がリストされており、各プロジェクトのブリッジ保管、強制退出状態、ステータスの検証、データの可用性、検閲耐性、およびロールバック耐性などがカバーされています。

まとめ

BTC L2 解決策はBTCエコシステムの発展にとって重要です。これらはBTCチェーンのスケーラビリティの課題を解決し、取引をより速く、より安くし、新しい使用シーンをもたらしました、特に分散化金融領域で。これらの進展により、BTCはより大きなイノベーションと広範な機関採用を実現する可能性があります。

また、この記事では、主要なBTC L2ソリューションであるライトニングネットワーク、BEVM、Stacksなどについて紹介し、それらをイーサリアムのL2ソリューションと比較して、両者が拡張性に注力しているが、コアアーキテクチャの違いにより異なることを指摘しています。BTCのL2ソリューションはセキュリティとシンプルさを重視しており、イーサリアムのL2ソリューションはスマートコントラクトや分散化アプリ(dApps)などのより高度な機能を提供する傾向があります。

これらのL2ソリューションが登場することで、BTCは価値の保存やP2P取引に限定されることなく、より広範なアプリケーションシナリオを生み出すことができると信じています。

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