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。 銘文の爆発後、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の問題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、現在のブルマーケット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。
- 最も重要なことは、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存在しないことです。
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増加しました。2021 年のタップルート（Taproot）のアップグレードにより、バッチ署名の検証が可能になり、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トランザクションに格納する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埋め込むことが可能になりました。これは、ステータスデータにアクセス可能で検証可能なステートデータが必要な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、新たなアプローチを開拓しました。
現在、ビットコインのプログラミング性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）に依存しており、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ます。これは、L2 のユーザーや流動性を獲得するための大きな課題です。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性がなく、L2 と L1 の通信を信頼の仮定なしで実現することができません。
RGB、RGB++、および Arch Network は、BTC のネイティブプロパティを活用してビットコインのプログラミング性を強化し、スマートコントラクトや複雑なトランザクションの機能を異なる方法で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によ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、引き続き UTXO バインディングに基づいていますが、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 にネイティブの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のアイデアであり、状態データを UTXO にカプセル化することで、BTC のネイティブスケーリングの重要な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 BTC 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少し、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 はシングルユースシールの概念を導入しています。各 UTXO は一度だけ使用でき、UTXO の作成時にロックされ、それを使用する際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、引き続き UTXO バインディングに基づいています。
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ミング性をさらに向上させ、安全性を確保するために BTC との同型バインディングを使用します。
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 は同型バインディングされており、トランザクションの安全性が確保されています。
また、RGB++ はすべてのチューリング完全な UTXO チェーンに拡張可能であり、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。** このマルチ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 の同型バインディングを使用してブリッジレスの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。
影のチェーンによるオンチェーンの検証により、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トランザクションのみをチェックすれば、RGB++ の状態計算が正しいかどうかを検証することができます。このオンチェーンの検証方法は、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成り立っており、ゼロ知識証明（zk-proofs）と分散型検証ネットワークを利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ています。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 はビットコインや他のトークンを表し、委任によって管理されることができます。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び、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検閲耐性が確保され、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 のプログラミング性の設計において、RGB、RGB++、および Arch Network はそれぞれ特徴がありますが、UTXO バインディングのアイデアを継承しており、スマートコントラクトの状態を記録するために UTXO の一度だけ使用の認証属性が適しています。
ただし、その欠点も非常に明白であり、BTC と同じ確認の遅延と低性能、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 の間でより明確に現れています。一方、RGB++ の設計は、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を提起しています。
BTC コミュニティにさらに多くの開発者が参加するにつれて、より多くの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 のネイティブプロパティ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。