一文で理解する同一バインディング技術とその展望

在区块链行业中，“同构绑定” 一词最早出现在 Nervos CKB 联合创始人 Cipher 撰写的《RGB++ Protocol Light Paper》において初めて登場しました。同构绑定は、ビットコインのアセット発行プロトコル RGB++ で使用されるコア技術の一つであり、この技術により RGB++ は RGB プロトコルが直面するさまざまな問題を解決し、RGB により多くの可能性をもたらすことができます。

しかし、多くの人が知らないことは、同构绑定技術は RGB プロトコルに限定されるものではなく、実際には UTXO 特性を使用している他の一層のアセット発行プロトコル（例：Runes、Atomical、Taproot Assets など）にも適用することができ、これらのアセットにチェーン間移動やセキュリティの損失を伴わないチューリング完全なコントラクトの拡張とパフォーマンスの拡張をもたらすことができます。

本日の記事では、わかりやすい言葉で同构绑定技術とその展望について詳しく紹介します。

同构绑定とは何ですか？#

同构绑定技術の使用前提は同构です。 Ethereum などの EVM ベースのブロックチェーンはアカウントモデルを使用しており、これは紙幣と銀行振込を使用する現実世界の違いに似ています。したがって、EVM のブロックチェーンが UTXO 特性を使用した一層のアセット発行プロトコルを活用するためには、同构绑定技術を使用することは困難であり、従来のクロスチェーンブリッジソリューションを選択する必要があります。これにより、アセットの移動とパフォーマンスの拡張が実現されます。

CKB ブロックチェーンの Cell モデルは、ビットコインの UTXO モデルを改良したものであり、UTXO モデルと同じルーツを持っています。そのため、同构绑定技術を使用することで、一つのブロックチェーン上の UTXO を別のブロックチェーンの UTXO に一対一でバインドまたはマッピングすることができます。RGB++ プロトコルを例に挙げると、RGB アセットは本質的にビットコインの UTXO に依存しているため、RGB++ プロトコルは同构绑定技術を利用してビットコインの UTXO を CKB ブロックチェーンの Cell に一対一でマッピングすることができます。これにより、CKB ブロックチェーンを使用して RGB のクライアント検証を代替することができます。

同构绑定技術をよりよく理解するために、土地と土地所有権証書を比喩的な対象として使用します：

ビットコインメインネットワークを土地とすると、張三は RGB++ プロトコルを使用して土地の所有権証書である紙の土地所有権証書を発行しました。この土地所有権証書は 100 エーカーの土地に対応しています。紙の土地所有権証書はビットコインのブロックチェーン（つまり UTXO）に保存されており、張三はこの UTXO を所有しています。同构绑定技術は、CKB ブロックチェーン上にこの紙の土地所有権証書に対応する電子版土地所有権証書（Cell に存在）を作成することに相当します。
張三はそのうちの 40 エーカーの土地を親戚の李四に譲渡し、元の 100 エーカーの紙の土地所有権証書を破棄し、新しい紙の土地所有権証書を生成しました。新しい土地所有権証書のうち、一つは 40 エーカー、もう一つは 60 エーカーであり、いずれもビットコインのブロックチェーンに保存されています。異なるのは、40 エーカーの土地所有権証書は李四が管理する UTXO に保存され、60 エーカーの土地所有権証書は張三が管理する UTXO に保存されていることです。特筆すべきは、ビットコインのブロックチェーンの役割は、張三が 100 エーカーの紙の土地所有権証書を複数回使用することを防ぐことであり、新しく生成された土地所有権証書の土地面積がちょうど 100 エーカーになっているかどうかを検証することではないということです。言い換えれば、元の RGB プロトコルの下では、李四が受け取った土地所有権証書に書かれている 40 エーカーの土地のことは李四自身が検証する必要があり、李四は張三が提供した土地の起源の証明を自分で検証する必要があります（元の RGB プロトコルではクライアント検証が必要であり、クライアント検証はユーザー自身が行う必要があります）。
CKB ブロックチェーン上に展開されたビットコインライトクライアントは、ビットコインブロックチェーンで「100 エーカーの紙の土地所有権証書を破棄し、40 エーカーの紙の土地所有権証書と 60 エーカーの紙の土地所有権証書を生成する」というトランザクションを検証し、それが本当に行われたかどうかを検証します。
検証が完了すると、CKB ブロックチェーン上の 100 エーカーの電子版土地所有権証書が破棄され、40 エーカーの電子版土地所有権証書が李四が管理する Cell に保存され、60 エーカーの電子版土地所有権証書が張三が管理する Cell に保存されます。特筆すべきは、CKB ブロックチェーンはチューリング完全であるため、新しく生成された 2 つの電子版土地所有権証書の土地面積がちょうど 100 エーカーであることを検証し、李四は自分の土地所有権証書に書かれている 40 エーカーを一目で確認することができることです（CKB ブロックチェーン上のデータは公開されています）。したがって、RGB++ プロトコルは RGB プロトコルのクライアント検証を代替することができます。つまり、李四は第 2 ステップの検証（土地の起源の検証を含む）を省略することができます。

上記の 4 つのステップは、同构绑定技術の 4 つの実行プロセスに対応しています：UTXO を Cell にマッピングする、トランザクションの検証、クロスチェーンの検証、CKB 上での状態変更。

これらの 4 つのステップについてさらに詳しく知りたい場合は、UniPass Wallet の創設者である知县が執筆した記事《Isomorphic Binding: The Heartbeat of Cross-Chain Synchronization in RGB++》をおすすめします。

セキュリティ分析#

同构绑定のセキュリティをより理解しやすくするために、引き続き RGB++ プロトコルを例に挙げます。

先述の土地と土地所有権証書の比喩的な対象を考えると、ビットコインの UTXO に保存されている紙の土地所有権証書のセキュリティと二重支払いの防止は、主にビットコインブロックチェーンのセキュリティに依存しています。ビットコインは、これまでに使用されている中で最も長く、最も安全な PoW チェーンです。

同构绑定技術によって生成された電子版土地所有権証書のセキュリティと二重支払いの防止は、主に CKB ブロックチェーンのセキュリティに依存しています。CKB は最初からビットコインと完全に同じ、時間の経過によって検証された PoW コンセンサスメカニズムを採用しており、セキュリティと分散化を最大限に保証しています。現在、CKB のマイニングマシンは世界最大の ASIC マイニングマシンメーカーである Bitmain によって製造されており、CKB の現在のネットワーク全体のハッシュレートは約 271 PH/s となっており、歴史的な最高値を記録しています。**PoW チェーンを偽造または再構築することは非常に困難であり、各ブロックのハッシュレートを再計算する必要があるため、** 私たちは CKB ブロックチェーンのセキュリティを信頼することができます。

もちろん、信頼しないことも選択肢の一つです。その場合、先述の例の第 2 ステップで行う必要がある自分自身の検証、つまり土地所有権証書に書かれている 40 エーカーであるか、および張三が提供した土地の起源の証明が本当に有効であるかを自分で検証する必要があります。これは RGB プロトコルの方法であり、ユーザーは自分自身でクライアント検証を完了する必要があります。**RGB++ プロトコルは、ユーザーがクライアント検証を完了することを選択するだけでなく、CKB ブロックチェーンの検証を信頼することも選択できます。CKB ブロックチェーンはここでは DA レイヤーと状態の公開のみを使用するため、紙の土地所有権証書のトランザクションのセキュリティは CKB とは関係ありません。

RGB++ プロトコルは、CKB ブロックチェーンを DA レイヤーとして使用するだけでなく、Jump 操作もサポートしており、ビットコインブロックチェーン上のアセットをいつでも CKB ブロックチェーン上に移動させることができます（およびその逆）。 CKB ブロックチェーンはチューリング完全であり、担保ローン、DEX などの DeFi アプリケーションを構築することができるため、Jump で移動されたアセットは抵当ローン、ステーキング、取引などのさまざまな金融活動に参加することができます。

CKB チェーン上で Jump されたアセットのセキュリティは、CKB ブロックチェーンのセキュリティに依存します。先述したように、CKB ブロックチェーンは非常に安全です。CKB チェーン上のアセットを信頼しない場合は、CKB チェーン上のアセットを取得した後、直接ビットコインブロックチェーンに Jump してビットコインブロックチェーン上のアセットになることができます。

Jump 機能のリスクポイントは、ブロックの再編ですが、これは数ブロックの確認を増やすことで回避することができます。ビットコインチェーンでは、6 つのブロックの確認後にトランザクションは不可逆と見なされます。**PoW の確認数とセキュリティは線形の関係ではなく、PoW ブロックを覆す難しさはブロックの進行指数に従って増加するため、**CKB ブロックチェーンでは、ビットコインの 6 つのブロックの確認と同等のセキュリティを実現するには、約 24 個のブロックの確認が必要です。CKB の平均ブロック生成時間は約 10 秒であり、24 個のブロックの確認にかかる時間は実際にはビットコインの 6 個のブロックの確認よりもはるかに短くなります。

PoW セキュリティのイメージ図（理論的な計算ではありません）

したがって、より高いセキュリティを得るためには、より多くのブロックの確認を待つことを選択します。ユーザーエクスペリエンスを考慮する場合は、いくつかの妥協と製品の最適化を行います。RGB++ のセキュリティについてのさらなる議論については、《RGB++ 深入讨论 (1): 安全性分析》をおすすめします。

同构绑定技术の展望#

先述のように、同构绑定技術は RGB プロトコルに限定されるものではありません。実際には、UTXO 特性を使用している他の一層のアセット発行プロトコルにも適用することができます。以下の図は、同构绑定（isomorphic binding）技術の適用範囲を示しています：

この図からわかるように、同构绑定技術を使用することで、ビットコインの一層のアセット発行プロトコルである Runes、Atomical、Taproot Assets などのアセットをすべて CKB の Cell にバインドまたはマッピングすることができます。これにより、これらのアセットにチェーン間移動やセキュリティの損失を伴わないチューリング完全なコントラクトの拡張とパフォーマンスの拡張がもたらされます。

ビットコインの一層のアセットだけでなく、同构绑定技術を使用して、他の UTXO モデルのブロックチェーン（例：Dogechain、Ergo、BCH、BSV、LTC など）で発行されたアセットを CKB の Cell にマッピングすることもできます。これは非常に想像力豊かなビジョンであり、Jump 操作を加えると、CKB ブロックチェーンは UTXO に依存するすべての暗号資産の大市場となります。

まとめ#

同构绑定技術は RGB++ プロトコルに由来し、RGB++ は同构绑定を使用してビットコインの UTXO を Nervos CKB の Cell にマッピングすることで、実際の RGB プロトコルの技術的な問題を解決し、より多くの可能性を提供します。しかし、同构绑定技術は RGB プロトコルに限定されるものではなく、ビットコインの一層に限定されるものでもありません。実際には、UTXO 特性を使用している任意の泛 UTXO ブロックチェーンの一層のアセット発行プロトコルに適用することができます。また、Jump 操作もサポートしており、これによりビットコインブロックチェーン上のアセットを CKB ブロックチェーン上に移動させることができます。

UTXO は同构绑定技術の使用前提であり、PoW は同构绑定に十分なセキュリティを提供します。CKB は UTXO+PoW のチェーンとして、同构绑定技術を輝かせるでしょう。近い将来、「条条大路通 CKB」のシーンを見るかもしれません。