Taprootよりも便利？Drivechainの仕組みと技術的特徴を深く探る

著者：LayerTwo Labs

最近、ビットコインエコシステムのNFTやBRC-20などが次々と盛り上がり、ビットコインネットワークがますます混雑してきました。BRC-20トークンとOrdinals NFTは、一夜にして第1位のブロックチェーンをより重いイーサリアム版に変えてしまいました。

2021年11月にネットワークTaprootアップグレードに署名したコア開発者やマイナーは、ビットコインが現在、詐欺的なミームコインやゴミコイン、猿の画像のNFTがブロックスペースを占有し、取引手数料が急騰するなど、イーサリアムが長年抱えていた多くの同じ問題に直面しているとは思いもしなかったでしょう。

では、BRC-20とは一体何でしょうか？Ordinalsプロトコルとは何でしょうか？彼ら二者とライトニングネットワークにはどのような関係があるのでしょうか？

一、Ordinalsプロトコル------ビットコイン「サトシ」時代の正式到来

5月の通常の鋳造手数料は歴史的な新高値を記録しました。マイナーにとっては理想的な選択ですが、ユーザーにとっては高額な手数料を支払う体験はあまり理想的ではありません。

イーサリアムは最初からスマートコントラクトと分散型アプリケーションをサポートするように設計されているため、NFT分野において天然の利点を持っています。イーサリアムベースのERC-721標準に基づいて、開発者はNFTを簡単に作成、発行、取引できます。この時、最も強いコンセンサスを持つビットコインがなぜNFTを発行できないのかと考えるかもしれません。ビットコインの本来の目的は、ピアツーピア取引のデジタル通貨になることです。そのため、ネットワークは安全性、安定性、シンプルさに重点を置いており、スマートコントラクトやDapp開発の機能が相対的に限られています。

これは、ビットコインネットワークがNFTをサポートできないことを意味するわけではなく、実際には「トークン」を発行することも可能です。ここで、私たちが議論する重要なポイントに入ります------Ordinals、これはビットコインの前開発者であるCasey Rodarmorによって作成されたプロトコルです。

1. Ordinalsの始まり：ビットコインNFT

2023年1月、ビットコインのコア貢献者であるCasey RodarmorはOrdinalsプロトコルを発表しました。Ordinalsプロトコルの登場は、ビットコインNFTに対する議論を再燃させました。Ordinalsプロトコルはどのようにしてビットコイン上でNFTを可能にしたのでしょうか？

ビットコインの総量は2100万枚で、最小単位はSats（サトシ）です。1 BTC = 1億Satsです。

Ordinalsプロトコルは「サトシ」を基にした革新的な設計を提案し、「サトシ」にさまざまな情報（画像、テキスト、動画など）を埋め込むことを可能にします（「inscription」、または銘文とも呼ばれます）。アップロードされた銘文を特定の「サトシ」と結びつける（「Ordinal」）このプロセスは「銘刻（Inscribe）」と呼ばれ、イーサリアムNFTの鋳造（Mint）に似ています。最終的に生成されるのは、銘文を持つサトシ、すなわちビットコインNFTです。

各サトシがユニークなマークと番号を持つと、対応する内容もユニークになり、サトシは単なる価値の単位からNFTの単位に変わります。

データソース：Dune Analytics

2. Ordinalsの探求：BRC-20

Ordinalsプロトコルが発表されてから2ヶ月後、Twitterユーザー@DomodataはOrdinalsプロトコル上でビットコインのトークン標準------BRC-20標準を提案しました。

BRC-20は、JSONデータのOrdinal inscriptionsを利用してトークン契約を展開し、トークンを鋳造し、トークンを移転します。BRC-20標準はOrdinalsの一種のアプリケーションクラスNFTと考えることができ、支払い手段のようなもので、BRC-20にはスマートコントラクトはありません。

BRC-20が発表されてから24時間以内に、30,000を超えるOrdinal inscriptionsが鋳造されました。@DomodataはBRC-20の最初のトークン------$Ordiを展開しました。総量は2100万枚で、誰でも無料でMintでき、2日も経たずに$Ordiは全てmintされました。

一部のBRC-20トークン、出典：https://brc-20.io/

@DomodataはBRC-20と$Ordiは実験に過ぎず、価値はないと何度も声明を出しましたが、一部の人々は$Ordiを取引し、さらに多くのBRC-20トークンを鋳造しました。

OrdinalsプロトコルとBRC-20が成功するかどうかにかかわらず、その登場はビットコインの新しい可能性を示し、ビットコインエコシステムをより多様で活気に満ちたものにしました。最も重要なのは、彼らがビットコインの最小単位Sats（サトシ）を概念から実用単位に変えたことです。しかし、OrdinalsプロトコルとBRC-20のいずれも、ビットコインネットワークの宿命から逃れることはできません：ビットコインの取引速度が遅く、手数料が高く、スケーラビリティが難しいという問題です。これらの課題は、ビットコインの性能と広範なアプリケーションシナリオを制約しています。一方、ライトニングネットワークはビットコインの本来の目的------ピアツーピアの電子現金システムになることを実現するために努力し、この困難を解決しました：大規模な取引だけでなく、小規模な取引においても「サトシ」がライトニングネットワークを通じて非常に便利に流動化できるのです。

では、一時はビットコインのスケーラビリティ問題を解決する「切り札」として称賛されたライトニングネットワークとは何でしょうか？現在までにどのような欠点が明らかになったのでしょうか？ライトニングネットワークを通じてビットコインの未来のアップグレードはどのようなインスピレーションを得るのでしょうか？なぜAdam Back博士はDrivechainをTaprootよりも優れた技術と見なすのでしょうか？

二、ライトニングネットワークとは？

ライトニングネットワーク（Lighting Network）は、オフチェーンサービスソリューションであり、通貨を送信するのではなく、第二層で帳簿の変更を行い、その後第一層で決済を完了することで、数千回の実際のオンチェーン資金取引を回避します。

ライトニングネットワークブラウザのデータによると、現在ライトニングネットワークには3639のノードが構築され、12289のチャネルが形成され、ネットワーク容量は114.83 BTCに達しています。

ライトニングネットワークの目的は、安全にオフチェーン取引を実現することであり、本質的にはハッシュタイムロックスマートコントラクトを使用して0確認取引を安全に行うメカニズムです。巧妙な「スマートコントラクト」を設定し、オフチェーンチャネルを整備することで、ユーザーはライトニングネットワーク上で0確認の取引を行うことができます。

ライトニングネットワークはビットコインのLayer2拡張ソリューションであり、ビットコインの効率と低いガス料金を促進することを目的としています。2015年の設立以来、著しい進展を遂げ、過去数年で広く採用されています。

三、ビットコインTaprootアップグレードとは？

Taprootはソフトフォークであり、ビットコインのスクリプトを改善してプライバシー、効率、ネットワークのスマートコントラクト処理能力を向上させます。これは2017年のSegWitアップグレード以来、最も重要なビットコインのアップグレードと見なされています。

Taprootアップグレードには、Taproot、Tapscript、およびそのコアである新しいデジタル署名スキームであるSchnorr署名を含む3つの異なるビットコイン改善提案（BIP）が含まれています。Taprootはビットコインユーザーに多くの利点をもたらすことを目的としており、取引のプライバシーを強化し、取引手数料を削減します。また、ビットコインがより複雑な取引を実行できるようになり、特にスマートコントラクト機能やネットワーク上の分散型金融（DeFi）および非代替トークン（NFT）と競争するためのユースケースを拡大する可能性があります。

Taproot提案は2018年1月にビットコインコア開発者Greg Maxwellによって初めて発表されました。2020年10月、Pieter Wuilleがプルリクエストを作成した後、Taprootはビットコインコアリポジトリに統合されました。アップグレードを完全に展開するためには、ノードオペレーターがTaprootの新しいコンセンサスルールを採用する必要があります。最終的に90％のマイナーの支持を得て、2021年11月14日にブロック709,632で正式にアクティブ化されました。

四、Taprootはどのように機能するのか？

Taprootアップグレードを実現するために3つのBIPが協力して機能します。各BIPは異なる方法で他のBIPに影響を与え、補完します。

1. Schnorr署名（BIP340）

Schnorr署名は、ビットコインネットワーク上の取引を検証するためのより迅速で安全な方法を促進します。これはドイツの数学者および暗号学者Claus Schnorrによって開発された暗号署名スキームで構成されています。

2. 主根（BIP341）

TaprootはTaprootアップグレードの名前の由来です。これは2017年のSegWitアップグレードに基づいており、Merkelized Alternative Script Tree（MAST）を使用してビットコインブロックチェーン上の取引データ量を拡張します。

3. Tapscript（BIP342）

Tapscriptはビットコインスクリプトのコーディング言語のアップグレードであり、他の2つのBIPのための道を開きます。これは、取引がどのように実行されるかを指定するためのオペコードの集合です。

2023年、ライトニングネットワークは採用と発展の面で引き続き成長しています。多くの企業や個人ユーザーが現在、ビットコインの送金処理にライトニングネットワークを使用しており、ライトニングネットワークのノードとチャネルの数は着実に増加しています。

過去数年にわたり、ライトニングネットワークは著しい成長と広範な採用を経験し、ライトニングネットワークはその容量を大幅に拡張することができました。

現在、ライトニングネットワークには5400以上のビットコインがロックされています。ライトニングネットワークのビットコイン容量は、任意の時点でそのネットワークを介して移転できるビットコインの総量を指します。ただし、総容量は固定されておらず、より多くのノードがネットワークに参加することで拡大し続けます。

Taprootのアクティブ化は、ビットコインネットワークの機能を向上させ、迅速で信頼性の高い取引を促進します。Taproot以前、ビットコインプロトコルは依然としてLayer 1の開発段階にあり、イーサリアムなどの他のプロトコルはLayer 2やDAppsで先行していました。アップグレード後、ビットコインはスマートコントラクトの展開への道を開き、将来的なトレンドのNFTやDeFi市場をカバーするためのユースケースを拡大する可能性があります。

ビットコインネットワークがより低い手数料で効率的になるにつれて、より多くの取引と広範な採用を促進できます。さらに、ユーザーは自分の取引のプライバシーを保持でき、BTCは市場で他のプライバシーコインと比較してより競争力を持つことができます。

ライトニングネットワークはメインチェーンの性能不足によるいくつかの問題を解決できる一方で、依然として多くの欠点が指摘されています。主に以下の点に表れています：

• 技術的な複雑さと開発プロセスの遅さ： ライトニングネットワークのホワイトペーパーは2015年に誕生しましたが、現在もテストネットの段階にあり、大規模に使用できず、ビットコインのメインチェーンの混雑問題は依然として解決されていません。
• ネットワーク効果の構築が難しい： ネットワークにとって、ユーザーが多ければ多いほどその価値が増しますが、ライトニングネットワークの複雑さはノードを構築するハードルを上げ、ユーザーが規模の経済を形成しにくくしています。
• ノードの中央集権的傾向： ライトニングネットワークの設計に従い、コストやさまざまな要因の影響を受けて、ライトニングネットワークのノードは数個の大きなノードが接続されたネットワークに進化します。現在、第一位のノードであるdead.cashは全ネットワークの15.5%の容量を占めています。これらの大規模ノードはネットワークを制御できませんが、技術的には中央集権的な送金機関と見なされ、規制当局が容易に介入して監査できます。
• セキュリティの問題： ライトニングネットワークのテストネットがオンラインになった後、いくつかのコイン喪失事件が発生しました。また、これは中本聡のピアツーピア電子現金システムの本来の目的に反しており、メインチェーン取引の構造はビットコインアドレス-ビットコインアドレスであるのに対し、ライトニングネットワーク取引はBTC-LNBTC-LNBTC-BTCというプロセスです。

ライトニングネットワークは少量のビットコインを即座に移転することを可能にし、手数料は無視できるほどですが、ライトニングネットワークはビットコインネットワークとは独立したものではなく、ビットコインネットワークに基づいて開発された第二層であるため、根本的に増大するアプリケーション需要を支えることができず、新しい実行可能な拡張ソリューションを探すことが急務です。

五、なぜDrivechainはTaprootよりも有用なのか

ビットコインのライトニングネットワークは依然として比較的新しい技術であり、引き続き進化と改善が進んでいます。技術が成熟し、採用が増えるにつれて、一部の欠点は解決または軽減される可能性があります。Blockstreamの創設者であるAdam Back博士は、DrivechainはTaproot（Ordinal NFT用のBTC Layer2技術）よりも優れていると考えています。

1. BIP300とは？

"ハッシュレートエスクロー"（Hashrate Escrows）は、"Container UTXOs"を通じて3-6ヶ月の取引データを32バイトに圧縮します。BTC取引の一部のフィールドに対して、エンコーディングスキームを使用してBTCブロックのサイズを小さくします。

BIP300は、ドライブチェーンと呼ばれるビットコイン改善提案の一つです。ドライブチェーンは本質的にサイドチェーンであり、ビットコインブロックチェーンの上に構築された独立したブロックチェーンで、BTCを主要通貨として使用します。BIP300はPaul Sztorcと彼の会社Layer 2 Labsによって提案され、この会社はビットコインのプライバシー、スケーラビリティ、ユーザーエクスペリエンスを改善するために300万ドルを調達しました。

ドライブチェーンは、ビットコインのサイドチェーンを作成する特定の方法を定義します。サイドチェーンはビットコインと平行なブロックチェーンであり、ビットコインが双方向で「流れる」ことを可能にします。

BTCコインは実際にはビットコインネットワークを離れることができないため、サイドチェーンはBTCをビットコインブロックチェーンにロックし、サイドチェーン内で異なる方法で表現することでこのタスクを完了します。目標は、サイドチェーン内のBTCの表現がビットコインネットワーク上にロックされた実際のBTCと1:1のリンクを保持することです。

2. BIP301とは？

"ブラインドマージドマイニング"（Blind Merged Mining）は、マイナーがノードソフトウェアを実行せずにサイドチェーン/アルトコインを採掘できることを許可します。つまり、BTCマイナーは同時にサイドチェーンブロックを掘り、ネットワークのセキュリティもマージドマイニングの方法で、既存のBTCマイナーによって維持されます。

BIP301の背後にあるアイデアは、マイニングインセンティブを高めることです。第1層のマイナーはサイドチェーン取引を収集しますが、実際にはそれらを見ることはありません。これは盲目的なマージドマイニングと呼ばれ、BTCマイナーが自分のノードソフトウェアを実行せずにサイドチェーンを採掘できることを許可します（したがって「盲目」）。

対照的に、個別のサイドチェーンユーザーは自分のノードを運営し、ブロックを構築し、取引手数料を自分で支払います。次に、彼は伝統的な第1層マイナーからこのブロックを見つける権利を「購入」します。

したがって、実際には、マイナーが通常行っていること、すなわち彼らに最も多くの手数料を支払うすべての取引を含めると、彼らは自動的にすべてのサイドチェーンブロックを採掘し、すべてのサイドチェーン取引から収入を得ることになります。

3. Drivechainとは？

今日：すべての市場特性は主要な公的チェーンによって分離されています。

明日：BTC + Drivechainはすべての基盤となり、サイドチェーンは無限のTPS、完全な拡張、無限の機能、無限の革新を持ち、UIとUXは開発者の創造的な想像力にのみ制限されます。

私たちの技術を使用してサイドチェーンを運営すると、ブロックのサイズは非常に大きくなり、TPSはほぼ無限です。したがって、NFTやトークンのようなユースケースはより経済的で効率的になり、エンドユーザーにより良い体験を提供します。これにより、Layer1のブロックサイズは非常に小さくなり、分散化され、マイナーにすべてのサイドチェーンから取引手数料を受け取る素晴らしい利益をもたらします。

ビットコインのDrivechainは、ビットコインネットワーク上でサイドチェーンを運営することによって、ビットコインの機能とアプリケーションを拡張することを目的としたサイドチェーン技術です。Drivechainの基本的な考え方は、ビットコインをブロックチェーンの基盤として使用し、ビットコインをロックすることでサイドチェーンを作成し、ビットコインとサイドチェーンの間の双方向の相互運用性を実現することです。

Drivechainの主な利点は、ビットコインの未実現の機能やアプリケーションをサイドチェーンを通じて実現できることであり、ビットコインのセキュリティや分散化の特徴に影響を与えません。

Drivechainの設計は、サイドチェーン上でより高い取引スループットと短い確認時間を実現できる新しいビットコインの拡張ソリューションを提供します。これにより、ビットコインネットワークのセキュリティと安定性に影響を与えることなく、サイドチェーンの安全性と信頼性を確保するためにビットコインのコンセンサスメカニズムを利用できます。

ビットコインプロトコルのDrivechainとサイドチェーンのアップグレードは、LayerTwo Labの創設者であるPaul Sztorcによって作成され、彼は2011年以来、トップビットコインのOG研究者および開発者であり、イェール大学の経済学者でもあります。

Drivechainはビットコイン上で無許可のサイドチェーンを実現し、誰でも自分のサイドチェーン上で任意のトークン、スマートコントラクト、DApp、その他の新しい概念を開発できるようにします。各サイドチェーンの開発者は、チェーンのブロックサイズ、各ブロックの分数、および任意のパラメータを決定できます。すべては開発者の好みに応じて調整できます。私たちはDrivechainがビットコインの第二層技術の発展に明確な方向性と基準を提供していると理解できます。

4. メインチェーンとは？

今日、ビットコインの特徴と機能は非常に少ない。しかし、Drivechainのアップグレードにより、すべてを実現できます。

LayerTwo Labsは2023年にBTCをハードフォークし、新しいPoWブロックチェーンを作成します。このハードフォークのPoWブロックチェーンはメインチェーンと呼ばれます。メインチェーン（MC）は、最初の日からすべてのDrivechainアップグレード（BIP300およびBIP301）をプリインストールします。

5. メインチェーンの動作原理

LayerTwo Labsはメインチェーンのハードフォーク中に、7つの独自に開発されたサイドチェーンを展開します（これらを「分散型アプリケーション」またはDAppと見なします）。プロジェクトチーム、開発者、誰でも許可なしにメインチェーン（第1層）上でサイドチェーン（第2層）を作成し、任意のアイデアや概念を試すことができます。

この期間中、すべてのBTCアドレスは1:1でメインチェーントークンを受け取ります。メインチェーンはBTCと同じルールに従います：2100万枚のトークンの総供給量、各ブロック10分、ブロック報酬は4年ごとに半減し、BTCと同じPoWコンセンサスモデルを使用します。

つまり、現在のすべてのBTC（SHA256アルゴリズム）を採掘できるマイニングデバイスは、メインチェーンを採掘できます。初期には、メインチェーンの採掘難易度が低下するため、古いデバイス（GPU、古いASICマイナー）でもMCを採掘でき、良好な収益（より多くのMCブロック報酬を得る）を得ることができます。

つまり、Drivechainのアップグレード後、各サイドチェーンには論理的な制限がなく、開発者には彼らが設計したいサイドチェーンを設計するための無限のスペースがあります。各サイドチェーンには独自のノードとハードウェアが必要で、マイナーはただ一つのことを行う必要があります。3ヶ月ごとにサイドチェーンの交換履歴を確認するだけで、各確認には32バイトのハッシュ（64文字）を見るだけで済みます。マイナーは基本的にサイドチェーンの運用を監査するためのハードウェアの負担やコストがほとんどなく、監査が完了した後の費用はビットコインマイナーに支払われます。各ハッシュは非常に小さく、ビットコインのブロックに簡単に入れることができます。NFT、スマートコントラクト、トークンはDrivechainのアップグレード後、ビットコインのサイドチェーン上で実行できるようになります。なぜなら、現在のビットコインブロックの容量は非常に小さく、これらのプロジェクトやアプリケーションを収容できないからです。

メインチェーンは、サイドチェーンを通じて任意の概念やアイデアをサポートできる唯一のPoWチェーンとなります。私たちはメインチェーンを開発し、メインチェーン上に数十万のサイドチェーンが存在できるようにすることを目指しています。これらのサイドチェーンの中には、ユニコーンやキラーアプリケーションになるものもあり、人々が何度も使用したいと思う大量採用の分散型アプリケーションです。

時間が経つにつれて、メインチェーンはサイドチェーンユーザーに愛され、多くのマイナーの支持を受ける繁栄するエコシステムとなります（彼らはBTCからMCに変換しているかもしれません）。メインチェーン（MC）の価格とそのサイドチェーンエコシステムの成功の圧力の下で、BTCマイナーは最終的にBIP300およびBIP301プロトコルのアクティブ化アップグレードを支持する投票を行うかもしれません。

六、メインチェーンの新機能

したがって、要約すると、メインチェーンは以下の革新的な特性を持つ第二層ネットワークを持つことになります：

1. Drivechain（BIP300）は、LayerTwo Labsの創設者兼CEOであるPaul Sztorcによって2013年以来作成および開発されたBTCプロトコルのアップグレード版です。Drivechainは、開発者がBTCネットワークに接続されたサイドチェーンを通じて任意のブロックチェーンアプリケーションを作成できることを許可します。
2. サイドチェーンを第2層と見なし、BTCをLayer1と見なします。
3. サイドチェーン上で、開発者は完全に自由に、許可なしにトークン、スマートコントラクト、ブロックサイズ、コンセンサスモデル（PoW、PoS）、ユースケース、DApp、UXおよびUI、機能とルールを発行でき、制限はありません。
4. BTCマイナーは、追加のハードウェアやコストなしに、定期的に各サイドチェーンから手数料を受け取ります。
5. サイドチェーン上の障害は、Layer1 BTCに何らかの形で損害を与えることはなく、BTCマイナーにとって常に有益です。
6. サイドチェーンを通じた無限の革新アプリケーション = BTCマイナーがより多くの取引手数料を受け取る = より多くのマイニングインセンティブ = ハッシュレートの増加 = したがってBTC価格の向上

Drivechainはビットコインにさらなるアプリケーションシナリオと革新の機会を開き、メインチェーンは多くのアプリケーションシナリオと革新の機会を一つにまとめ、ビットコインの第二層ネットワークの繁栄を促進します。メインチェーンを通じて、より複雑な支払いチャネル、スマートコントラクト、分散型アプリケーションを構築し、ビットコインの機能と用途を拡張できます。これはビットコインエコシステムの発展を促進し、より多くのプロジェクト、開発者、ユーザーを引き付けるのに役立ちます。

全体として、メインチェーンはビットコインにより高い拡張性、プログラム可能性、低い取引コスト、豊かな想像力を提供し、ビットコインの実際のアプリケーションとエコシステムの多様化を促進します。これは暗号業界の発展を推進する上で画期的な一歩となります。

参考リンク：

https://link3.cc/layertwolabs