作者：Trustless Labs；原文链接：https://www.chaincatcher.com/article/2137941
ビットコインは現在、最も流動性が高く、最も安全なブロックチェーンです。 マイニングブーム以降、BTC エコシステムは多くの開発者を引き寄せ、彼らはすぐに BTC のプログラム可能性とスケーラビリティの問題に注目しました。ZK、DA、サイドチェーン、ロールアップ、リステーキングなどのアプローチを導入することで、BTC エコシステムは新たな高みに到達し、現在のブルランの主要なストーリーラインとなっています。
しかし、これらの設計の中には、ETH などのスマートコントラクトのスケーラビリティの経験を継承し、中央集権化されたクロスチェーンブリッジに依存するものも多くあります。これはシステムの弱点です。BTC 自体の特性に基づいて設計されたソリューションはほとんどありませんし、BTC の開発者エクスペリエンスも友好的ではありません。いくつかの理由から、イーサリアムのようにスマートコントラクトを実行することはできません：
- ビットコインのスクリプト言語はセキュリティのためにチューリング完全性を制限しており、イーサリアムのようにスマートコントラクトを実行することはできません。
- 同時に、ビットコインのブロックチェーンのストレージは単純なトランザクションを対象としており、複雑なスマートコントラクトには最適化されていません。
- 最も重要なのは、ビットコインにはスマートコントラクトを実行するための仮想マシンがないことです。
2017 年のセグウィット（SegWit）の導入により、ビットコインのブロックサイズ制限が拡大されました。2021 年のTaproot アップグレードにより、バッチ署名検証が可能になり、トランザクションの処理がより簡単で高速になりました（アトミックスワップ、マルチシグウォレット、条件付き支払いのアンロック）。これにより、ビットコイン上でのプログラム可能性が実現されました。
2022 年、開発者の Casey Rodarmor は彼の「Ordinal Theory」を提案し、聡の番号付けスキームについて概説しました。これにより、画像などの任意のデータをビットコインのトランザクションに埋め込むことができるようになり、ステータス情報やメタデータをビットコインチェーンに直接組み込むことができるようになりました。これは、ステータスデータにアクセス可能で検証可能な必要があるスマートコントラクトなどのアプリケーションにとって、新たな可能性を開拓するものです。
現在、ビットコインのプログラミング能力を拡張するプロジェクトのほとんどは、ビットコインの第 2 層ネットワーク（L2）に依存しています。これにより、ユーザーはクロスチェーンブリッジを信頼する必要があり、L2 のユーザーアクセスと流動性の課題が生じます。さらに、ビットコインには現在、ネイティブの仮想マシンやプログラミング能力がなく、L2 と L1 の通信を信頼の仮定なしで実現することはできません。
RGB、RGB++、および Arch Network は、BTC のネイティブな特性を活用してビットコインのプログラミング能力を強化し、スマートコントラクトと複雑なトランザクションの機能を提供することを試みています：
- RGB は、オフチェーンのクライアントで検証されるスマートコントラクトのソリューションであり、スマートコントラクトの状態変化はビットコインの UTXO に記録されます。一定のプライバシーの利点がありますが、使用が煩雑であり、契約の組み合わせ性が欠如しており、現在のところ非常に遅い開発です。
- RGB++ は、RGB のアイデアに基づく別の拡張ルートであり、UTXO バインディングに依存していますが、チェーン自体を共有のクライアント検証者として使用することで、メタデータアセットのクロスチェーンソリューションを提供し、任意の UTXO 構造チェーンの移動をサポートします。
- Arch Network は、BTC にネイティブなスマートコントラクトソリューションを提供し、ZK 仮想マシンと対応する検証者ノードネットワークを作成し、集約トランザクションを使用して状態変化とアセットフェーズを BTC トランザクションに記録します。
RGB#
RGB は、BTC コミュニティの初期のスマートコントラクト拡張アイデアであり、状態データを UTXO にカプセル化することで、BTC のネイティブなスケーラビリティのアイデアを提供しました。
RGB はオフチェーンの検証方法を採用し、トークンの転送の検証をビットコインのコンセンサスレイヤーからオフチェーンに移し、特定のトランザクションに関連するクライアントで検証します。これにより、ネットワーク全体へのブロードキャストの要求が減り、プライバシーと効率が向上します。ただし、このプライバシーの向上方法は二重刃の剣です。特定のトランザクションに関連するノードのみが検証作業に参加するため、プライバシー保護が向上しますが、第三者には見えなくなり、実際の操作プロセスが複雑で開発が困難になります。
また、RGB では、一度だけ使用されるシールストリップの概念が導入されています。各 UTXO は一度だけ使用でき、UTXO の作成時にロックされ、使用時にアンロックされます。スマートコントラクトの状態は UTXO にカプセル化され、シールストリップによって管理されるため、効果的な状態管理メカニズムが提供されます。
RGB++#
RGB++ は、RGB のアイデアに基づく別の拡張ルートであり、UTXO バインディングに依存しています。
RGB++ は、チューリング完全な UTXO チェーン（例：CKB または他のチェーン）を使用してオフチェーンデータとスマートコントラクトを処理し、ビットコインのプログラム可能性をさらに向上させ、安全性を確保するために BTC を同一化します。
RGB++ はチューリング完全な UTXO チェーンを採用しています。CKB などのチューリング完全な UTXO チェーンを使用することで、RGB++ はオフチェーンデータとスマートコントラクトを処理することができます。このチェーンは複雑なスマートコントラクトを実行するだけでなく、ビットコインの UTXO とバインディングすることもでき、システムのプログラミング性と柔軟性を向上させます。さらに、ビットコインの UTXO と影のチェーンの UTXO は同一化され、トランザクションの安全性が確保されます。
また、RGB++ はすべてのチューリング完全な UTXO チェーンに拡張することができ、CKB に限定されることはありません。これにより、クロスチェーンの相互運用性とアセットの流動性が向上します。** この多チェーンサポートにより、RGB++ は任意のチューリング完全な UTXO チェーンと組み合わせることができ、システムの柔軟性が向上します。** 同時に、**RGB++ は UTXO バインディングを使用してブリッジレスクロスチェーンを実現し、** 従来のクロスチェーンブリッジとは異なり、「偽のコイン」の問題を回避し、資産の真正性と一貫性を確保します。
影のチェーンでのチェーン上の検証により、RGB++ はクライアントの検証プロセスを簡素化しました。ユーザーは、影のチェーン上の関連するトランザクションをチェックするだけで、RGB++ の状態計算が正しいかどうかを検証できます。このチェーン上の検証方法は、検証プロセスを簡素化し、ユーザーエクスペリエンスを最適化します。チューリング完全な影のチェーンを使用することで、RGB++ は RGB の複雑な UTXO 管理を回避し、よりシンプルでユーザーフレンドリーな体験を提供します。
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Arch Network#
Arch Network は、Arch zkVM と Arch 検証ノードネットワークから構成されており、ゼロ知識証明（zk-proofs）と分散化された検証ネットワークを使用してスマートコントラクトの安全性とプライバシーを確保します。RGB よりも使いやすく、RGB++ のような別の UTXO チェーンのバインディングは必要ありません。
Arch zkVM は RISC Zero ZKVM を使用してスマートコントラクトを実行し、ゼロ知識証明を生成し、分散化された検証ノードネットワークによって検証されます。このシステムは UTXO モデルに基づいて動作し、スマートコントラクトの状態は State UTXO にカプセル化され、セキュリティと効率を向上させます。
Asset UTXO はビットコインまたは他のトークンを表し、委任によって管理することができます。Arch 検証ネットワークは、ランダムに選ばれたリーダーノードが ZKVM の内容を検証し、FROST 署名スキームを使用してノードの署名を集約し、最終的にトランザクションをビットコインネットワークにブロードキャストします。
Arch zkVM はビットコインにチューリング完全な仮想マシンを提供し、複雑なスマートコントラクトを実行することができます。スマートコントラクトの実行後、Arch zkVM はゼロ知識証明を生成し、これらの証明は契約の正当性と状態の変化を検証するために使用されます。
Arch はまた、ビットコインの UTXO モデルを使用しており、状態とアセットは UTXO にカプセル化され、一度だけ使用される概念を使用して状態の変換が行われます。スマートコントラクトの状態データは state UTXO として記録され、元のデータアセットは Asset UTXO として記録されます。Arch は各 UTXO が一度だけ使用されることを保証し、安全な状態管理を提供します。
**Arch はブロックチェーン構造を革新していませんが、検証ノードネットワークが必要です。** 各 Arch Epoch 期間中、システムはエポック内のリーダーノードをランダムに選択し、リーダーノードは受信した情報をネットワーク内の他のすべての検証者ノードに伝える責任を持ちます。すべての zk-proofs は分散化された検証ノードネットワークによって検証され、システムのセキュリティと耐検閲性が確保され、リーダーノードに署名が生成されます。必要な数のノードによってトランザクションが署名されると、ビットコインネットワーク上でブロードキャストされます。
結論#
BTC のプログラミング能力の設計に関して、RGB、RGB++、および Arch Network はそれぞれ独自の特徴を持っていますが、すべて UTXO バインディングのアイデアを継承しています。UTXO の一度だけの使用という特性は、スマートコントラクトが状態を記録するために適しています。
ただし、その欠点も非常に明確です。ユーザーエクスペリエンスの悪化、BTC と同じ確認遅延と低性能、つまり機能の拡張は行われましたが、パフォーマンスは向上していません。これは Arch と RGB でより明白です。一方、RGB++ の設計では、より高性能な UTXO チェーンを導入することで、より良いユーザーエクスペリエンスを提供していますが、追加のセキュリティの仮定が提案されています。
より多くの開発者が BTC コミュニティに参加するにつれて、さらなるスケーリングソリューションが見られるでしょう。op_cat のアップグレード提案なども積極的に議論されています。BTC のネイティブな特性に合致するソリューションに重点を置くことは重要であり、UTXO バインディングの方法は、BTC ネットワークをアップグレードせずに BTC のプログラミング方法を拡張するための最も効果的な方法です。ユーザーエクスペリエンスの問題を解決できれば、BTC スマートコントラクトは大きな進歩となるでしょう。