ビットコインエコシステムのパノラマ分析

はじめに：BTC エコシステムの歴史的発展#

最近、ビットコインのインスクリプションの人気が暗号ユーザーの間で熱狂を引き起こしています。元々「デジタルゴールド」と見なされていたビットコインは、主に価値の保存手段として見られていましたが、オーディナルプロトコルと BRC-20 の出現により再び注目を集めています。これにより、人々はビットコインエコシステムの発展と可能性に焦点を当てるようになりました。

最初のブロックチェーンとして、ビットコインは 2008 年にサトシ・ナカモトという匿名の存在によって作成され、従来の金融システムに挑戦する分散型デジタル通貨の誕生を示しました。

中央集権的な金融システムの固有の欠陥に応える革新的な解決策として生まれたビットコインは、仲介者を必要とせず、信頼のない分散型取引を可能にするピアツーピア電子現金システムの概念を導入しました。ビットコインの基本技術であるブロックチェーンは、取引記録の保存、検証、保護の方法を革命的に変えました。2008 年に発表されたビットコインのホワイトペーパーは、分散型で透明性があり、改ざん耐性のある金融システムの基盤を築きました。

発足後、ビットコインは徐々に安定した成長段階を経ました。初期の採用者は主に技術愛好者や暗号支持者であり、ビットコインのマイニングや取引に従事していました。最初の実世界での取引は 2010 年に発生し、プログラマーのラズロがフロリダで 2 枚のピザを 10,000 ビットコインで購入したことで、暗号通貨の採用における歴史的な瞬間を迎えました。

ビットコインが注目を集めるにつれ、その関連エコシステムインフラが形を成し始めました。取引所、ウォレット、マイニングプールが大量に出現し、この新しいタイプのデジタル資産の需要に応えました。ブロックチェーン技術と市場の発展に伴い、エコシステムは開発者、起業チーム、金融機関、規制機関など、より多くの利害関係者を巻き込み、ビットコインエコシステムの多様化を促進しました。

2023 年に長い間休眠状態だった市場は、オーディナルプロトコルと BRC-20 トークンの人気によりルネッサンスを迎え、インスクリプションの夏をもたらしました。これにより、最も古く、最も確立されたパブリックブロックチェーンであるビットコインに人々の関心が再び向けられました。ビットコインエコシステムの今後の発展はどうなるのでしょうか？ビットコインエコシステムは次のブルマーケットのエンジンとなるのでしょうか？この研究報告書では、ビットコインエコシステムの歴史的発展を掘り下げ、エコシステム内の 3 つのコア側面、すなわち資産発行プロトコル、スケーラビリティソリューション、インフラに焦点を当てます。これらの現状、利点、課題を分析し、ビットコインエコシステムの未来を深く探求します。

ビットコインエコシステムが必要な理由#

ビットコインの特徴と発展の歴史#

ビットコインエコシステムの必要性を理解するためには、まずビットコインの基本的な特徴と進化の過程を掘り下げる必要があります。

ビットコインは従来の金融モデルとは異なり、3 つの重要な特徴を示しています：

分散型分散台帳：ビットコインネットワークの中心には、すべての取引を記録する分散型台帳であるブロックチェーン技術があります。このブロックチェーンは、チェーンでリンクされたブロックで構成されており、各ブロックは前のブロックを参照し、取引の透明性と不変性を確保しています。
プルーフ・オブ・ワーク（PoW）システム：ビットコインのネットワークは、取引を検証するためにプルーフ・オブ・ワークメカニズムに依存しています。ネットワークノードは複雑な数学的問題を解決して取引を確認し、それをブロックチェーンに追加することで、ネットワークのセキュリティと分散化を強化します。
マイニングとビットコイン発行：ビットコインはマイニングを通じて生成され、マイナーは数学的パズルを解決して取引を検証し、新しいブロックを作成し、報酬としてビットコインを得ます。

PayPal、Alipay、WeChat Pay などの馴染みのあるアカウントモデルとは対照的に、ビットコインはアカウント残高を直接調整するのではなく、未使用取引出力（UTXO）モデルを使用します。

UTXO モデルは、ビットコインエコシステムの技術的基盤を理解する上で重要です。このモデルでは、各未使用取引出力は、ネットワーク内でまだ利用されていない取引出力を表します。これらの出力は、将来の取引のための基本要素です。UTXO モデルの特徴は以下の通りです：

各取引で新しい UTXO の生成：ビットコイン取引は既存の UTXO を消費し、新しい UTXO を生成し、将来の取引の舞台を整えます。
UTXO による取引検証：ネットワークは、参照された UTXO の存在と未使用を確認することで取引を検証します。
入力と出力としての UTXO：各 UTXO には特定の価値と所有者のアドレスがあります。取引では、一部の UTXO が入力として機能し、他の UTXO が将来の使用のために出力として作成されます。

UTXO モデルは、各 UTXO が所有権と価値において独自であるため、セキュリティとプライバシーを強化します。また、その設計により、各 UTXO が独立して機能するため、リソースの競合を避けながら取引の並列処理が可能になります。

これらの強みにもかかわらず、ビットコインのブロックサイズの制限やスクリプト言語の非チューリング完全性により、主に「デジタルゴールド」としての地位に制約されています。

ビットコインの旅は重要な発展を遂げてきました。2012 年にはカラードコインが登場し、メタデータを通じてビットコインブロックチェーン上で他の資産を表現できるようになりました。2017 年のブロックサイズの議論は、BCH や BSV などのフォークを引き起こしました。フォーク後、BTC は 2017 年の SegWit アップグレードのようなスケーラビリティの改善に焦点を当て、拡張ブロックとブロック重量を導入し、ブロック容量を増加させました。2021 年の Taproot アップグレードは、取引のプライバシーと効率を向上させました。これらのアップグレードは、注目すべきオーディナルプロトコルや BRC-20 トークンを含む、スケーリングプロトコルや資産発行プロトコルへの道を開きました。

ビットコインが最初はピアツーピア電子現金システムとして構想されたことは明らかですが、多くの開発者がその「デジタルゴールド」ステータスを超えようと努力しています。彼らの努力は、ビットコインのスケーラビリティを拡大し、そのエコシステム内で多様なアプリケーションを育成することに焦点を当てています。

ビットコインエコシステムとイーサリアムスマートコントラクトの比較#

ビットコインの発展の過程で、ヴィタリック・ブテリンは 2013 年にイーサリアムという独自のブロックチェーンを提案しました。ブテリン、ギャビン・ウッド、ジョセフ・ルービンなどによって共同設立されたイーサリアムは、プログラム可能なブロックチェーンを導入し、開発者が単なる通貨取引を超えた多様なアプリケーションを作成できるようにしました。この機能により、イーサリアムはスマートコントラクトプラットフォームとして位置づけられ、第三者の信頼なしにブロックチェーン上で自動契約の実行を促進しました。

イーサリアムの際立った特徴はスマートコントラクトであり、開発者がさまざまなアプリケーションを作成できるようにします。その結果、イーサリアムは暗号空間のリーダーとして浮上し、Layer 2 ソリューション、アプリケーション、ERC20 や ERC721 トークンなどの資産を持つ広範なエコシステムを育成しました。

イーサリアムのスマートコントラクトおよび DApp 開発能力にもかかわらず、スケーリングおよびアプリケーション開発に対するビットコインへの持続的な引力があります。主な理由は以下の通りです：

市場の合意：最初のブロックチェーンおよび暗号通貨として、ビットコインは公衆および投資家の認知と信頼を大いに持っています。その時価総額は約 8000 億ドルで、暗号市場全体のほぼ半分を占めています。
ビットコインの高い分散化：ビットコインは非常に分散化されており、その匿名の創造者であるサトシ・ナカモトとコミュニティ主導の開発アプローチを持っています。対照的に、イーサリアムはヴィタリック・ブテリンやイーサリアム財団の目に見えるリーダーシップがあります。
小売投資家間の公正なローンチの需要：Web3 の成長は新しい資産発行に依存しています。伝統的なトークン発行は、プロジェクトチームを発行者として含むことが多く、小売投資家のリターンはこれらのチームやベンチャーキャピタリストに依存します。しかし、ビットコインエコシステムでは、Ordinals のような公正なローンチプラットフォームが台頭し、小売投資家により多くの影響力を与え、ビットコインに資本を引き寄せています。

イーサリアムに比べて取引速度とブロック時間が低いにもかかわらず、ビットコインはスマートコントラクトを実装し、アプリケーションを開発しようとする開発者を引き続き惹きつけています。

本質的に、ビットコインの上昇が価値の合意に基づいていたように — それは貴重なデジタル資産および交換手段としての広範な受け入れ — 暗号の革新は本質的に資産の特性に結びついています。ビットコインエコシステムの現在の活気は主にオーディナルプロトコルと BRC-20 トークンに起因しており、ビットコインへの全体的な関心を再活性化しています。

このサイクルは以前のブルマーケットとは異なり、小売投資家がより大きな影響力を持つようになっています。伝統的に、VC やプロジェクトチームが暗号市場を操ってきましたが、小売の暗号資産への関心が高まるにつれて、これらの投資家はプロジェクト開発や意思決定においてより大きな役割を求めています。彼らの関与は、このサイクルにおけるビットコインエコシステムの復活を部分的に促進しています。

したがって、イーサリアムのスマートコントラクトや分散型アプリケーションへの適応性にもかかわらず、ビットコインエコシステムはデジタルゴールドとしての地位、安定した価値の保存、マーケットリーダーシップ、合意により、暗号通貨領域において比類のない重要性を維持しています。この持続的な関連性は、ビットコインエコシステムの発展に向けた関心と努力を引き続き引き寄せ、その可能性と可能性をさらに探求しています。

ビットコインエコシステムプロジェクトの現在の発展状況の分析#

ビットコインエコシステムの進化において、2 つの主要な課題が明らかです：

ビットコインネットワークの低スケーラビリティ：アプリケーションをビットコイン上に構築するためには、スケーラビリティの向上が重要です。
限られたビットコインエコシステムアプリケーション：より多くの開発者を引き付け、革新を促進するために人気のあるアプリケーション / プロジェクトが必要です。

これらの課題に対処するために、3 つの領域に焦点を当てています：

資産発行プロトコル
スケーラビリティソリューション、オンチェーンおよび Layer 2 を含む
ウォレットやクロスチェーンブリッジなどのインフラプロジェクト

ビットコインエコシステムは初期の発展段階にあり、DeFi のようなアプリケーションがまだ出現しているため、この分析は資産発行、オンチェーンのスケーラビリティ、Layer 2 ソリューション、インフラの 4 つの側面に焦点を当てます。

資産発行プロトコル#

2023 年以降のビットコインエコシステムの成長は、Ordinals や BRC-20 のようなプロトコルに大いに依存しており、ビットコインを単なる価値保存手段から資産発行プラットフォームへと変革し、その有用性を広げています。

Ordinals の後、Atomicals、Runes、PIPE など、さまざまな資産発行プロトコルが登場し、ユーザーやチームがビットコインネットワーク上で資産を立ち上げるのを支援しています。

Ordinals & BRC-20#

まず、Ordinals プロトコルを見てみましょう。簡単に言えば、Ordinals は人々がビットコインネットワーク上でイーサリアムのような NFT をミントすることを可能にするプロトコルです。最初の注目は、ビットコインパンクスやオーディナルパンクスに集まり、これらはこのプロトコルに基づいてミントされました。その後、人気の BRC-20 標準も Ordinals プロトコルに基づいて登場し、「インスクリプションの夏」を迎えました。

Ordinals プロトコルの誕生は 2023 年初頭にさかのぼり、ケイシー・ロダーマーによって導入されました。ケイシーは 2010 年からテクノロジー業界で働いており、Google、Chaincode Labs、Bitcoin Core での経験があります。現在、彼はビットコインのディスカッションコミュニティである SF Bitcoin BitDevs の共同ホストを務めています。

ケイシーは 2017 年に NFT に興味を持ち、Solidity を使用してイーサリアムのスマートコントラクトを開発するインスピレーションを受けました。しかし、彼はイーサリアム上で NFT を構築することが簡単な作業に対して過度に複雑だと考えていました。2022 年初頭、彼はビットコイン上で NFT を実装するアイデアを思いつきました。Ordinals の研究中、彼はビットコインの創造者サトシ・ナカモトが元のビットコインコードベースで言及した「アトミックス」と呼ばれるものにインスパイアされたと述べています。これは、ケイシーの動機がビットコインを再び面白くすることであったことを示しています。これが Ordinals の誕生につながりました。

では、Ordinals プロトコルは人々が一般的に BTC NFT またはオーディナルインスクリプションと呼ぶものをどのように実現しているのでしょうか？2 つの重要な要素があります：

最初の要素は、ビットコインの最小単位であるサトシにシリアル番号を割り当てることです。これにより、サトシが支出される際に追跡でき、実質的にサトシを非代替的にします。これは想像力豊かなアプローチです。
2 つ目の要素は、個々のサトシに任意のコンテンツを添付する能力です。これにはテキスト、画像、動画、音声などが含まれ、インスクリプション（NFT とも呼ばれる）と呼ばれるビットコインネイティブのデジタルアイテムを作成します。

サトシに番号を付け、コンテンツを添付することで、Ordinals はビットコインにイーサリアムと同様の NFT のような機能を持たせています。

次に、Ordinals がどのように実装されているかを理解するために技術的な詳細に dive してみましょう。シリアル番号の割り当てにおいて、新しいシリアル番号はコインベーストランザクション（各ブロックの最初のトランザクション）でのみ生成できます。UTXO の転送を追跡することで、対応するコインベーストランザクション内のサトシのシリアル番号を特定できます。

ただし、この番号付けシステムはビットコインブロックチェーン自体から派生したものではなく、オフチェーンインデクサーによって割り当てられます。基本的に、オフチェーンコミュニティがビットコインブロックチェーン上のサトシの番号付けシステムを確立したのです。

Ordinals プロトコルの導入後、多くの興味深い NFT が登場しました。たとえば、オーディナルパンクスやトゥエルブフォールドなどがあり、現在、ビットコインのインスクリプションは 5400 万を超えています。Ordinals プロトコルに基づいて、BRC-20 標準が開発され、次の BRC-20 の夏への道を開きました。

BRC-20 プロトコルは Ordinals プロトコルに基づいており、ERC-20 トークンに類似した機能をスクリプトデータに組み込むことで、トークンの展開、ミント、取引プロセスを可能にします。

トークン展開：スクリプトデータ内で「deploy」と示し、トークンの名前、総供給量、トークンごとの数量制限を指定します。インデクサーがトークン展開情報を特定すると、対応するトークンのミントと取引を記録し始めます。
トークンミント：スクリプトデータ内で「mint」と示し、ミントされたトークンの名前と数量を指定します。インデクサーによって特定された後、受取人のトークン残高が台帳に増加します。
トークン転送：スクリプトデータ内で「transfer」と示し、トークンの名前と数量を指定します。インデクサーは送信者の残高を対応するトークン数量だけ減少させ、受取人のアドレスの残高を増加させます。

ミントの技術的原則から観察すると、BRC-20 トークンの残高は分離された証人のスクリプトデータに埋め込まれているため、ビットコインネットワークによって認識され、記録されることはありません。したがって、BRC-20 台帳をローカルに記録するためにインデクサーが必要です。本質的に、Ordinals はビットコインネットワークをストレージスペースとして扱い、オンチェーンメタデータと操作指示が記録され、実際の計算と操作の状態更新はオフチェーンで処理されます。

BRC-20 プロトコルの誕生は、インスクリプション市場全体を活気づけ、BRC-20 がオーディナル資産タイプの大部分を占めるようになりました。2024 年 1 月の時点で、BRC-20 資産はすべてのオーディナル資産タイプの 70％を超えています。さらに、市場資本に関して、BRC-20 トークンは現在 26 億ドルの市場価値を持ち、主要なトークンである Ordi は 11 億ドル、Sats は約 10 億ドルです。BRC-20 トークンの出現はビットコインエコシステムに新たな活力をもたらしました。

BRC-20 の人気は、いくつかの要因によって推進されています。これらは主に 2 つの側面に要約できます：

富の効果：Web3 プロトコルやプロジェクトの成功は、しばしば富の効果に起因し、BRC-20 はビットコインネットワーク上の新しい資産クラスとして、自然に多くのユーザーの注意と関心を引き付ける魅力的な特性を持っています。
公正なローンチ：BRC-20 のインスクリプションは、公正なローンチが特徴であり、誰もが自然な優位性を持っていません。従来の Web3 プロジェクトとは異なり、公正なローンチは個々の投資家がベンチャーキャピタリストと平等にトークン投資に参加できることを可能にします。これにより、小売投資家は公正なローンチアプローチを実施するプロジェクトに関与することを奨励されます。悪意のある行為者が大量の BRC-20 トークンを蓄積しようとする場合でも、ミントプロセスには関連するコストが伴います。

全体として、Ordinals プロトコルはその誕生以来、ビットコインコミュニティ内でいくつかの論争に直面してきました。ビットコイン NFT や BRC-20 によるブロックサイズの増加の可能性についての懸念があり、これにより要件が高まり、ノードが減少し、分散化が低下する可能性がありますが、ポジティブな視点もあります。Ordinals プロトコルと BRC-20 は、ビットコインがデジタルゴールドを超えた新しいユースケースを示しました。これにより、エコシステムに新たな活力が注入され、開発者がスケーラビリティ、資産発行、インフラ開発を探求するためにビットコインエコシステムに再焦点を当て、貢献するようになりました。

Atomicals & ARC-20#

2023 年 9 月に匿名のビットコインコミュニティ開発者によって立ち上げられた Atomicals プロトコルは、より内在的な資産発行プロセスを目指しています。外部インデクシングなしで資産発行、ミント、取引を促進し、Ordinals プロトコルに対するネイティブな代替手段を提供します。

Atomicals と Ordinals プロトコルの主な違いは以下の通りです：

インデクシング：Atomicals は、Ordinals とは異なり、オフチェーンでサトシに番号を割り当てません。UTXO をインデクシングに使用します。
コンテンツの添付または「インスクリプション」：Atomicals はコンテンツを直接 UTXO に記録し、Ordinals は個々のサトシの分離された証人のスクリプトデータにコンテンツを添付します。

Atomicals のユニークな特徴は、マイニングの難易度を調整するためにプレフィックス文字の長さを調整するプルーフ・オブ・ワーク（PoW）メカニズムです。このアプローチは、ハッシュ値を一致させるために CPU ベースの計算を必要とし、より公正な分配方法を促進します。

Atomicals は、NFT、ARC-20 トークン、Realm Names の 3 つの資産タイプを生成します。Realm Names は新しいドメイン名システムを表し、従来のドメイン名付けとは異なり、プレフィックスとしてドメイン名を使用します。

ARC-20 に焦点を当てると、Atomicals の公式トークン標準は BRC-20 とは大きく異なります。ARC-20 は、Ordinals に基づく BRC-20 とは異なり、カラードコインメカニズムを採用しています。トークン登録情報は UTXO に記録され、取引はビットコインネットワークによって完全に処理され、BRC-20 とは異なるアプローチを示しています。

要約すると、Atomicals はビットコインの取引に依存し、不必要な取引とそれに伴うネットワークコストの影響を減少させます。また、取引記録のためにオフチェーン台帳を放棄し、分散化を強化します。さらに、ARC-20 の転送は単一の取引のみを必要とし、BRC-20 に比べて転送性能を向上させます。

ただし、ARC-20 のマイニングメカニズムは、間接的に市場コストがマイナーの努力をカバーする可能性があり、小売投資家の参加を優先する公正なインスクリプションモデルとは異なります。さらに、ARC-20 トークンはユーザーによる偶発的な支出を防ぐという課題に直面しています。

Runes & Pipe#

BRC-20 プロトコルの多くの冗長な UTXO の生成は、Ordinals の開発者であるケイシー・ロダーマーから批判を受けました。これに応じて、彼は 2023 年 9 月に UTXO モデルを利用した Runes トークンプロトコルを提案しました。Runes は、トークンデータのために UTXO スクリプトを使用し、ビットコインネットワークでの取引を行う点で ARC-20 標準を反映しています。その独特の特徴は、ARC-20 の固定最小精度とは対照的に、Runes トークンのカスタマイズ可能な数量です。

しかし、Runes はまだ概念的な段階にあります。1 か月後、トラックの創設者であるベニーが Runes に似た Pipe プロトコルを導入しました。ベニーの発言によれば、Pipe はイーサリアムの ERC-721 や ERC1155 に平行して、さまざまな資産タイプをサポートすることを目指しています。

BTC Stamps & SRC-20#

BTC Stamps は、Ordinals とは異なり、ネットワークのハードフォーク中に Ordinals データが削除または失われるリスクに対処するために登場しました。これは、分離された証人スクリプトデータに保存されているためです。Twitter ユーザーの @mikeinspace がこのプロトコルを開発し、データを BTC の UTXO に埋め込むことで、永久的で改ざん不可能なブロックチェーンストレージを実現しました。この方法は、法的文書やデジタルアートの認証など、不変の記録を必要とするアプリケーションに適しています。

技術的には、Stamps はトランザクション出力に base64 エンコードされた画像データを埋め込み、画像を base64 文字列として「STAMP:」プレフィックスでエンコードし、Counterparty プロトコルを使用してブロードキャストします。これにより、フルノードが複数のトランザクション出力に分割されたデータを削除できないため、永久的なストレージが保証されます。

SRC-20 は、BTC Stamps とともに BRC-20 の対となる存在として登場しました。SRC-20 は、BRC-20 の分離された証人データストレージとは異なり、UTXO にデータを埋め込むことで、ブロックチェーン上での永久的な存在を確保します。

BTC Stamps は NFT と FT をサポートし、SRC-20 は FT 標準です。SRC-20 のミントコストは、最初は約 80U と高かったが、SRC-21 アップグレード後に 30U に減少しましたが、BRC-20 の 4-5U のミント料金よりも高いままです。SRC-20 のミントプロセスは 1 回のトランザクションのみを必要とし、BRC-20 の 2 回のトランザクションに比べてネットワークの混雑時に有利です。SRC-20 は 4 つの BTC アドレスタイプをサポートし、BRC-20 は Taproot アドレスのみをサポートします。

SRC-20 の利点には、セキュリティの向上と取引の容易さが含まれ、ビットコインのセキュリティ重視の理念に適合しています。しかし、課題には高い転送コストやファイルサイズおよびタイプの制限が含まれます。

ORC-20#

ORC-20 は、BRC-20 の限界を最適化するために進化しました。これには、二次市場への依存や固定トークン供給が含まれます。BRC-20 の外部インデクサーへの依存は、2023 年 4 月の Unisat 事件で浮き彫りになった二重支払いの懸念を引き起こします。

ORC-20 は、BRC-20 と互換性があり、適応性、スケーラビリティ、セキュリティを向上させ、二重支払いの問題に対処します。名前、コイン供給の柔軟性、UTXO ベースの取引、ID 識別において異なり、BRC-20 よりも豊かな経済モデルを提供します。ORC-20 は BRC-20 トークンを ORC-20 としてラッピングすることができます。

Taproot 資産#

Lightning Labs によって立ち上げられた Taproot 資産は、UTXO モデルに統合され、カスタマイズ可能なトークン数量とシームレスな Lightning Network 統合を可能にし、取引コストを削減します。

欠点には、メタデータのオフチェーンストレージが含まれ、トークン状態の維持にはインデクサーやユニバースへの信頼が必要であり、公正なローンチを促進しません。すべてのトークンはプロジェクト発行され、Lightning Network に転送され、プロジェクトによって制御されます。

Lightning Labs の共同創設者であるエリザベス・スタークは、Taproot 資産を通じてビットコインのルネッサンスをリードし、Lightning Network をマルチアセットプラットフォームとして活用し、ユーザーが Lightning チャネルに Taproot 資産を預けて取引を簡素化できるようにすることを目指しています。

現状分析の要約#

オーディナルプロトコルの台頭と BRC-20 トークン標準は、ビットコインコミュニティを大いに刺激し、トークン化と資産発行活動の急増を引き起こしました。この熱意は、Atomicals、Runes、BTC Stamps、Taproot 資産などのさまざまな資産発行プロトコルの創出につながり、ARC-20、SRC-20、ORC-20 などの標準が登場しました。

これらの主流プロトコルを超えて、開発中の新たな資産プロトコルの数々があります。BRC-100 は Ordinals に触発された分散型コンピューティングプロトコルで、資産のユースケースを広げ、DeFi や GameFi のアプリケーションをサポートすることを目指しています。BRC-420 は ERC-1155 に似ており、複数のインスクリプションを複雑な資産に統合することを可能にし、ゲームやメタバースのシナリオでの利用が期待されています。ミームコインコミュニティもこの分野に進出し、Dogecoin コミュニティは DRC-20 を導入し、多様な可能性に貢献しています。

現在のプロジェクトの風景は、資産発行プロトコルにおける二分化を示しています：BRC-20 キャンプと UTXO キャンプ。BRC-20 とその進化した対抗者である ORC-20 は、分離された証人スクリプトデータにデータを記録し、オフチェーンインデクサーに依存しています。UTXO キャンプは、ARC-20、SRC-20、Runes、Pipe のターゲット資産、Taproot 資産を含み、異なるアプローチを示しています。

BRC-20 と ARC-20 キャンプは、ビットコインエコシステムの資産プロトコルにおける 2 つの異なる方法論を体現しています：

BRC-20：このアプローチは、そのシンプルさとミニマリズムが特徴で、効果的な最小限の製品として機能します。基本的な要件を革新的で簡潔なコードで優雅に満たします。
ARC-20：ARC-20 は、より反応的でボトムアップの開発戦略を採用しています。バグに対処し、課題が発生するにつれて最適化されたソリューションを通じて進化しました。

BRC-20 は、先行者利益を享受し、現在資産プロトコルの中でリーディングポジションを保持しています。将来的には、SRC-20、ARC-20、または他の標準が BRC-20 の優位性に挑戦し、潜在的にそれを超える可能性があります。

本質的に、「インスクリプション」トレンドは、小売投資家に新しい公正なローンチモデルを導入しただけでなく、ビットコインエコシステム内での関心を引き付けました。さらに、OKLink のデータによると、取引手数料からのマイニング収益の割合は昨年 12 月以降 10％を超え、マイナーに大きな利益をもたらしています。ビットコインエコシステムの共同の利益に駆動され、ビットコイン上のインスクリプションエコシステムと資産発行プロトコルは、新たな探求と発展の段階に入る準備が整っています。

オンチェーンのスケーラビリティ#

資産プロトコルの台頭は、ビットコインエコシステムに新たな焦点をもたらしました。ビットコインのスケーラビリティと取引時間の課題に対処することは、長期的な発展にとって重要です。現在、2 つの主要な道が探求されています：オンチェーンのスケーラビリティ（ビットコイン Layer 1 の最適化）とオフチェーンのスケーラビリティ（Layer 2）。このセクションと次のセクションでは、両方の領域での発展について議論します。

オンチェーンのスケーラビリティでは、ブロックサイズとデータ構造を最適化することによって TPS（1 秒あたりの取引数）を向上させることが目標です。BSV や BCH などの例があり、これらはスケーラビリティソリューションを持っていますが、主流の BTC コミュニティの合意を得ていません。広く受け入れられているオンチェーンのスケーラビリティアップグレードには、SegWit や Taproot のアップグレードがあります。

Segwit アップグレード#

2017 年 7 月に実装された Segregated Witness（SegWit）アップグレードは、重要なスケーラビリティの改善でした。これは、取引容量の制限と高い手数料に対処することを目的としていました。

SegWit 以前は、ビットコインの 1MB のブロック制限が混雑と高い手数料を引き起こしていました。SegWit は、取引データから証人データ（署名とスクリプト）を分離し、新しい「証人エリア」に保存することによって、取引データの構造を再構築しました。この分離により、ブロック容量が効果的に拡張されました。

SegWit は「重量単位」（wu）を新しいブロックサイズの測定基準として導入しました。非 SegWit ブロックは 100 万 wu を持ち、SegWit ブロックは最大 400 万 wu を持つことができ、ブロックサイズが 1MB の制限を超えることを可能にします。その結果、ビットコインのスループットが増加し、1 ブロックあたりの取引数が増え、混雑と手数料が減少しました。

SegWit の重要性はスケーラビリティを超えています。これは、Taproot アップグレードを含むその後の発展の基盤を築きました。たとえば、2023 年の Ordinals プロトコルの操作や BRC-20 トークンは、分離されたデータ内で行われ、SegWit は「インスクリプションの夏」の基盤となっています。

Taproot アップグレード#

2021 年 11 月に実装された Taproot アップグレード（BIP 340、BIP 341、BIP 342 を組み合わせたもの）は、スケーラビリティ、プライバシー、セキュリティ、機能性を向上させることを目的としていました。これは、新しいスマートコントラクトルールと暗号署名スキームを導入しました。

Taproot の主な利点は以下の通りです：

シュノールマルチシグネチャの集約（BIP 340）：シュノール署名は、複数の公開鍵と署名を単一の鍵と署名に集約し、取引データサイズを削減します。この集約は、ブロックスペースの節約を最大化し、取引をより迅速かつ安価にします。
プライバシーの向上（BIP 341）：P2TR という新しいスクリプトタイプを導入し、P2PK と P2SH の機能を組み合わせ、取引のプライバシーと承認メカニズムを強化します。P2TR は出力の外観を標準化し、参加者の取引入力を特定しにくくします。
複雑なスマートコントラクト（BIP 342）：Tapscript という新しいスクリプトタイプは、条件付き支払いおよび多者合意を含むより高度なスマートコントラクトを可能にし、ビットコインのスマートコントラクト機能を拡張します。

結論として、SegWit と Taproot は、ビットコインのスケーラビリティ、効率、プライバシー、機能性を大幅に向上させ、将来の革新のための堅固な基盤を形成しました。

オフチェーンのスケーリングソリューション：Layer 2#

オフチェーンのスケーリングソリューション、いわゆる Layer 2 は、ビットコインのブロックチェーン構造と分散型合意の固有の制限により、ビットコインコミュニティで注目を集めています。ビットコインネットワークの上に構築された Layer 2 プロトコルやネットワークは、オンチェーンのスケーリングに代わる有望な選択肢を提供します。

ビットコイン内の Layer 2 ソリューションは、一般的にデータの可用性と合意メカニズムに基づいて分類され、ステートチャネル、サイドチェーン、ロールアップを含みます。ステートチャネルは、オフチェーンでの高頻度の取引を可能にし、最終的な結果をブロックチェーンに記録します。ロールアップとサイドチェーンは、セキュリティの依存度が異なります：ロールアップはメインネットワークの合意に依存し、サイドチェーンは独立して運営されます。

さらに、RGB のようなプロトコルは、オフチェーンのスケーラビリティの向上に寄与しています。

ステートチャネル#

ステートチャネルは、効率的な取引を可能にするオフチェーンの通信チャネルであり、完了時にのみブロックチェーンに記録されます。これにより、速度、スループットが向上し、コストが削減されます。

Lightning Network は、2018 年に Lightning Labs によって立ち上げられたビットコイン上でのステートチャネルの実装の代表例です。2015 年に提案され、ステートチャネルのネットワークを介して迅速なオフチェーン取引を促進します。これはビットコイン上での最初のステートチャネルプロジェクトであり、さらなる発展の基盤を築きました。

Lightning Network の技術的側面に焦点を当てると、これはノード間の迅速な取引を目的として設計されており、ビットコインのスケーラビリティの問題に対処します。多くの取引をオフチェーンで行い、チャネルが閉じられる際にのみ最終的な取引をブロックチェーンに記録します。

参加者は Lightning Network 上で支払いチャネルを開き、担保としてビットコインを転送します。彼らは無制限のオフチェーン取引を行い、オンチェーンの記録なしにチャネルの資金配分を更新できます。最終的な資金分配は、取引記録に基づいてチャネルの閉鎖時に行われます。

Lightning Network の閉鎖には、現在の取引状況をビットコインネットワークにブロードキャストし、オンチェーンで資金を決済します。誤った状況のブロードキャストなどの例外的な閉鎖では、異議申し立て期間が設けられ、決済の異議申し立てと修正が可能であり、不正なノードにはペナルティが科されます。

Lightning Network の主な利点は以下の通りです：

リアルタイムの支払い：取引はオフチェーンで行われ、ミリ秒から数秒の支払い速度を実現します。
高いスケーラビリティ：毎秒数百万から数十億の取引を処理でき、従来のシステムを超えます。
低コスト：オフチェーン取引と決済による最小限の手数料。
クロスチェーン機能：互換性のある暗号ハッシュ関数を持つブロックチェーン間でオフチェーンのアトミックスワップをサポートします。

ユーザー教育や取引手続きの課題にもかかわらず、Lightning Network はビットコインメインネットの取引負荷を大幅に軽減します。その総ロック価値（TVL）は 2 億ドルに近づいています。

ステートチャネルの限られた範囲は、主に取引に焦点を当てているため、イーサリアムの Layer 2 ソリューションのように多様なアプリケーションをサポートすることはできません。これにより、ビットコイン上での Layer 2 のユースケースを拡大する努力が進められています。

Lightning Network の後、エリザベス・スタークの取り組みは、これをマルチアセットネットワークに進化させることを目指し、Taproot Assets のようなプロトコルを導入しました。その後のスケーリングソリューションは Lightning Network と統合され、その採用と機能を向上させています。したがって、Lightning Network は単なるステートチャネルネットワークとして機能するだけでなく、ビットコイン上の他の Layer 2 ソリューションの基盤としても機能します。

サイドチェーン#

サイドチェーンの概念は、ブロックチェーン技術への重要な追加として、2014 年の「Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains」という論文でアダム・バックなどによって初めて紹介されました。この論文は、ビットコインの進化の必要性を強調し、さまざまなブロックチェーン間での資産移転のための解決策としてサイドチェーンを提案しました。

サイドチェーンは、主要なチェーンと並行して動作する自律的なブロックチェーンネットワークであり、ルールや機能のカスタマイズを可能にします。この設定は、より高いスケーラビリティと柔軟性を提供します。ただし、サイドチェーンのセキュリティは、その独自のメカニズムと合意プロトコルに依存しており、そのセキュリティはメインチェーンとは異なります。サイドチェーンは、主要なチェーンから資産を移転する能力を提供するように設計されており、通常はクロスチェーン転送や資産ロックメカニズムを含みます。

Rootstock（RSK）や Stacks は、ビットコインのサイドチェーンソリューションの代表例であり、これらの技術の現在の状態を示しています。

Rootstock（RSK）：Rootstock は、ビットコインエコシステムに機能性とスケーラビリティを追加するサイドチェーンソリューションです。これは、ビットコインにスマートコントラクト機能を統合し、分散型アプリケーション（DApp）開発と高度なスマートコントラクト機能のための強力なプラットフォームを構築することを目指しています。RSK は現在、1 億 3000 万ドルの総ロック価値（TVL）を誇ります。これは、サイドチェーン技術を通じてビットコインと RSK ネットワークを接続し、RSK ネットワーク上でのスマートコントラクトの作成と実行を可能にし、ビットコインのセキュリティと分散化の特徴を享受します。

RSK の主な利点は、イーサリアムの言語との互換性とマージドマイニングです：

イーサリアム言語との互換性：RSK の仮想マシンは、イーサリアム仮想マシン（EVM）の強化版であり、開発者がイーサリアムのスマートコントラクト開発ツールや言語を利用できるようにし、馴染みのある開発環境を促進し、ビットコインの強力なセキュリティを活用します。
マージドマイニングによるマイナーの参加：RSK は「マージドマイニング」と呼ばれる合意メカニズムを導入し、ビットコインのマイニングプロセスと調和します。この二重マイニングアプローチにより、ビットコインマイナーはビットコインと RSK ネットワークの両方を同時に保護でき、RSK のセキュリティを向上させ、マイナーの参加を奨励します。このシステムにより、マイナーは追加のリソースを必要とせずに RSK にハッシュパワーを提供でき、収益性を向上させる可能性があります。

RSK は、取引確認時間の延長やネットワークの混雑など、ビットコインの Layer 1 の課題に対処し、サイドチェーン上でスマートコントラクトをホストすることで、開発者にとってダイナミックなプラットフォームを提供し、革新とビットコインエコシステム内での広範な採用を促進します。RSK は約 30 秒ごとにブロックを生成し、10-20 の TPS を達成し、ビットコインを超えていますが、高同時実行アプリケーションのサポートにおいてはイーサリアムの Layer 2 ソリューションには及びません。

Stacks：Stacks は、最初は Blockstack として知られていたビットコインベースのサイドチェーンで、独自の合意メカニズムとスマートコントラクト機能を備えています。これは、ビットコインブロックチェーンと相互作用し、セキュリティと分散化を向上させ、Stacks トークン（STX）をインセンティブとして利用します。2013 年に立ち上げられ、Stacks のメインネットは 2018 年 10 月に稼働し、2020 年 1 月に Stacks 2.0 という重要なアップデートがリリースされました。このアップデートにより、ビットコインとのネイティブな接続が確立され、開発者が分散型アプリケーションを作成できるようになりました。

Stacks は、Proof-of-Transfer（PoX）合意メカニズムを利用しており、これは Proof-of-Burn（PoB）の適応です。PoX では、マイナーが合意に参加し、Stacks ブロックチェーン上でブロックを生成するために、事前に決められたアドレスにビットコイン取引を送信します。PoX メカニズムはビットコインのプルーフ・オブ・ワークを模倣していますが、エネルギー集約的なマイニングの代わりにビットコインの転送を利用します。革新的な合意アプローチとその開発言語である Clarity の導入にもかかわらず、Stacks のエコシステム開発は比較的遅れており、現在の TVL は約 5000 万ドルです。これは主にサイドチェーンですが、第二四半期に計画されている Nakamoto アップグレードにより、真の Layer 2 ソリューションに移行することが期待されています。このアップグレードは、取引スループットの向上、ブロック確認時間の短縮、Stacks のセキュリティをビットコインネットワークに合わせることを約束します。

さらに、Stacks は、ビットコインのハッシュパワーに裏打ちされた安全なトランザクションを促進するために、分散型でプログラム可能なビットコイン担保資産である sBTC を導入する計画を立てています。この開発は、ビットコインのハッシュパワーによって裏付けられたトランザクションの安全性を確保することを目指しています。

RSK や Stacks に加えて、Liquid Network のような他のサイドチェーンソリューションも、さまざまな合意メカニズムを通じてビットコインのスケーラビリティを向上させることを目指しています。これらのサイドチェーンは、ビットコインエコシステムの進化において重要な進展を示し、スケーラビリティと機能性に関する革新的なアプローチを提供しながら、ビットコインブロックチェーンからのある程度の分離を維持しています。これらのソリューションが進化し続けることで、ビットコインの風景内でのアプリケーションやユースケースの範囲を広げる重要な役割を果たすことが期待されています。

ロールアップ#

ロールアップは、スループットを増加させるために、メインチェーンから多くの計算とデータストレージをロールアップ層に移動させるための重要な Layer 2 ソリューションです。そのセキュリティはメインチェーンのセキュリティに基づいており、取引データは通常バッチ処理され、メインチェーンに提出されて検証されます。ロールアップは、ステートチャネルよりも広範なアプリケーション範囲を提供し、サイドチェーンよりもビットコインのセキュリティをより効果的に引き継ぐため、より伝統的な Layer 2 ソリューションと見なされることが多いです。しかし、ビットコインのロールアップ開発はまだ初期段階にあります。

ビットコインロールアップソリューションの主な例には、Merlin Chain、B² Network、BitVM があります。

Merlin Chain は、Bitmap Tech（Bitmap および BRC-420 の作成者）によって開発され、ビットコインのスケーラビリティを向上させるために ZK-Rollup を採用しています。最近テストネットが立ち上げられ、Merlin Chain は Layer 1 と Layer 2 間での無料のクロスチェーン資産転送を可能にし、Unisat ビットコインウォレットをサポートします。今後の計画には、BRC-20、Bitmap、BRC-420、Atomicals、SRC20、Pipe などのビットコインネイティブ資産のサポートが含まれています。

実装において、Merlin Chain はロールアップ層でトランザクションを処理するためにシーケンサーを使用し、圧縮されたトランザクションデータ、ZK 状態ルート、証明を生成します。このデータと証明は、ビットコインネットワーク上の分散型オラクルである Taproot にアップロードされ、セキュリティが確保されます。この分散型オラクルシステム内のノードは、セキュリティ対策として BTC をステークする必要があり、圧縮データ、ZK 状態ルート、証明に基づいて挑戦が許可されます。成功した挑戦は、罰せられたノードのステークされた BTC の押収につながります。現在、テストネット段階にあり、Merlin Chain はまもなくメインネットを立ち上げる予定であり、ローンチ後のパフォーマンスが評価されることになります。

B² Network は、取引速度を向上させ、セキュリティを損なうことなくアプリケーションの多様化を目指す別のロールアップソリューションです。これは、ゼロ知識証明（ZKP）と詐欺証明をビットコインの Taproot と組み合わせ、取引のプライバシーとセキュリティを向上させます。B² Network は、トランザクションを実行するためのロールアップレイヤーと、ロールアップデータを保存し、証明を検証し、ビットコインネットワーク上で確認を完了するためのデータ可用性レイヤー（DA レイヤー）で構成されています。

BitVM は、ロビン・リナスによって提案され、ビットコインブロックチェーンの混雑を軽減することを目指し、複雑な計算（チューリング完全なスマートコントラクトなど）をオフチェーンでオフロードします。ビットコインのスクリプト言語を利用して、BitVM は NAND 論理ゲートを通じてチューリング完全なスマートコントラクトを実現します。これには、証明者と検証者の 2 つの役割が含まれます。証明者は計算を開始し、検証者はその正確性を確認します。異議申し立ては、詐欺証明に基づく挑戦応答プロトコルを使用して解決され、成功した挑戦はビットコインのブロックチェーンに記録されます。

現在、BitVM はホワイトペーパーと開発段階にあり、運用可能になるまでには時間がかかる可能性があります。全体として、Merlin Chain、B² Network、BitVM を含むビットコインロールアップの領域はまだ進化しています。これらのネットワークの将来のパフォーマンス、特に Dapps や取引速度（TPS）のサポートは、正式にローンチされた後に観察することが重要です。

その他#

ステートチャネル、サイドチェーン、ロールアップを超えて、クライアントサイドの検証のような他のオフチェーンのスケーリングソリューションも重要な進展を遂げており、RGB プロトコルがその代表例です。

LNP/BP Standards Association によって開発された RGB は、ビットコインと Lightning Network 上に構築されたクライアントサイドの検証スマートコントラクトシステムです。2016 年にジャコモ・ズッコとピーター・トッドによって提案され、RGB はカラードコインの高度なバージョンとして概念化されました。

RGB は、スマートコントラクトを利用することでビットコインのスケーラビリティと透明性の課題に取り組みます。これらの契約は、2 人のユーザーが事前に定義された条件を満たすと自動的に実行される合意を確立することを可能にします。Lightning Network と統合され、RGB は KYC を必要とせずに匿名性とプライバシーを維持し、ビットコインメインチェーンとは独立して機能します。

このプロトコルは、ビットコインの能力を革命的に変えることを目指しており、NFT、トークン、ファンジブル資産、分散型取引所（DEX）機能、スマートコントラクトを導入します。ビットコイン Layer 1 は決済レイヤーとして機能し、Lightning Network や RGB のような Layer 2 ソリューションが迅速で匿名の取引を促進します。

RGB の 2 つの主な特徴は、クライアントサイドの検証とワンタイムシーリングです：

クライアントサイドの検証：RGB では、データがオフチェーンに保存され、スマートコントラクトがデータの整合性を監視し、ロジックを実行します。ビットコインの取引や Lightning チャネルは、データを検証するためのアンカーとして機能し、クライアントが実際のデータとロジックを検証します。このアプローチにより、RGB はビットコインと Lightning の基盤プロトコルを変更することなく、その上にスマートコントラクトシステムを構築できます。
ワンタイムシーリング：RGB トークンは特定の UTXO にリンクされています。UTXO を支出するには、RGB 入力、宛先 UTXO、資産 ID、金額を示すメッセージコミットメントを伴うビットコイン取引が必要です。RGB トークンの転送にはビットコイン取引が必要ですが、RGB 転送の出力 UTXO はビットコインの出力 UTXO とは異なることができます。このプロセスにより、トークンは無関係な UTXO に送信され、ビットコインネットワーク上での追跡が難しくなり、ユーザーのプライバシーが向上します。

RGB の各契約状態はユニークな UTXO に関連付けられ、アクセスと使用のためにビットコインスクリプトによって管理されます。この設計により、契約状態の独自性が保証され、各 UTXO は 1 つの契約状態にのみ対応し、取引履歴で分離されます。契約状態の有効性と一意性は、ビットコイン取引と関連スクリプトを通じて検証できます。

RGB はビットコインのスクリプト機能を利用して、所有権とアクセス権がスクリプトによって定義され、実行される安全なモデルを構築します。これにより、RGB はビットコインのセキュリティに基づいたスマートコントラクトシステムを構築し、契約状態の独自性と安全性を確保します。

したがって、RGB スマートコントラクトは、層状でスケーラブル、プライベートで安全なソリューションを提供し、ビットコインエコシステム内での革新的な試みを表しています。RGB は、ビットコインのコア属性であるセキュリティと分散化を維持しながら、より多様で複雑なアプリケーションや機能の開発を支援することを目指しています。

現状の要約#

ビットコインの誕生以来、スケーリングの追求と Layer 2 ソリューションの開発は、多くの開発者にとって焦点となっており、最近の NFT 人気の急増がビットコインの Layer 2 スペースへの関心を再燃させています。

ステートチャネル：これらの中で、Lightning Network は最も初期かつ著名な Layer 2 ソリューションの 1 つです。これは、双方向の支払いチャネルを作成することによってビットコインネットワークの負荷とレイテンシを軽減します。Lightning Network は広範な採用と発展を遂げており、ノード数とチャネル容量の増加が特徴です。迅速な取引速度と低コストのマイクロペイメントを提供します。総ロック価値（TVL）に関して、Lightning Network は約 2 億ドルでリードしており、他の Layer 2 ソリューションを大きく上回っています。

サイドチェーン：この領域では、Rootstock（RSK）や Stacks のようなプロジェクトがビットコインのスケーラビリティを向上させるために革新を進めています。RSK は、マイナーの参加を促進するためにマージドマイニングを通じて、分散型アプリケーション開発のためのプラットフォームを提供します。Stacks は、プルーフ・オブ・トランスファー合意とスマートコントラクトを通じて追加の機能性とスケーラビリティを導入します。その潜在能力にもかかわらず、Stacks はエコシステムの発展と開発者の関与において課題に直面しています。期待される Nakamoto アップグレードは、Stacks をより重要なビットコイン Layer 2 ソリューションに変えることが期待されています。

Layer 2 ロールアップ：ロールアップ技術の進展は遅れています。この概念は、オフチェーンでの計算をオフロードし、スマートコントラクトの実行の正確性をオンチェーンで証明することに関連しています。Merlin Chain や B² Network のようなプロジェクトはテストネット段階に入っていますが、そのパフォーマンスは完全に評価されるまでには至っていません。BitVM はまだホワイトペーパー段階にあり、開発には長い道のりがあることを示唆しています。

スケーリングプロトコル：RGB はスマートコントラクトを可能にするためのクライアントサイドの検証モデルを表しています。データをオフチェーンに保存し、RGB はスマートコントラクトを利用してデータの整合性を検証し、ロジックを実行します。ビットコイン取引や Lightning チャネルは検証のためのアンカーとして機能し、クライアントがデータとロジックを検証します。

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