Taproot VS Drivechain：ビットコインのスケーラビリティに対する異なるアプローチ
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Taproot VS Drivechain：ビットコインのスケーラビリティに対する異なるアプローチ
Taprootと比較して、Drivechainのレイヤリングおよび「オフチェーンでのスケーリング」ソリューションは、より高い可能性を持ち、コストもより安価である。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察Taproot VS Drivechain : ビットコインのスケーリングに対する異なるアプローチ
2021年11月、ビットコインは2017年以来唯一のコードアップグレードである「Taprootアップグレード」を実施した。このアップグレードは、静かな湖に生石灰を投げ入れたように、ゆっくりと湖全体を加熱し、泡が立ち続けるような効果をもたらした。
Bitcoinの前7年間では16回のソフトフォークアップグレードが行われたが、その後の7年間ではわずか2回のソフトフォークのみであった。SegWitのソフトフォークには20か月、Taprootのソフトフォークには46か月かかった。
2023年、ビットコインエコシステムは異例の活発さを見せ、関連する革新が雨後の筍のように続出している。3月のOrdinalsプロトコルから、9月にはコミュニティ全体がDrivechainについて議論し、10月にはBitVMやTaproot Assetsなどが集中して登場した。ビットコインエコシステムは再び注目を集めるエネルギーを蓄えつつあり、暗号通貨の王者としての強力な魅力と、オープンソースソフトウェアとしての可能性を示している。
最近の主なビットコインエコシステム
1、Ordinals
Ordinalsはセグウィット（SegWit）のアップグレードを利用して、画像、テキスト、音声・動画、さらにはコードなどの4MB以下のデータを、ビットコイン取引の「witness領域」に書き込むものである。また、個々のサトシに番号とインデクサーを割り当てることで識別・追跡を行い、ビットコインメインネット上でNFT資産を発行・取引できるようにしている。その後、Ordinalsに基づくBRC20トークンも登場した。今年4月には、Ordinalsに基づくNFTおよびBRC20トークンのブームがピークに達し、暗号業界全体の注目を集めた。
2、Babylon
Babylonは、ビットコインのセキュリティをPoSネットワークおよびDAppに拡張することを目指しており、ビットコイン保有者がビットコインをステーキングすることで、PoSチェーンおよびDAppの安全性を高め、同時に収益を得られるようにする。
Babylonのビットコインステーキングプロトコルは暗号技術を用いており、ステーキング参加者がPoSネットワークのコンセンサスを攻撃した場合、その人物がビットコインネットワーク上でステーキングしたビットコインが全額または一部没収されるように設計されている。この没収は実際に攻撃が発生した場合にのみトリガーされ、誠実なステーキング参加者の資産は完全に保護される。これにより、クロスチェーンなしにビットコインを、PoSネイティブトークンと同等のステーキング資産として利用可能にする。
その中核技術は「抽出可能なワンタイム署名」（EOTS: Extractable One-Time Signature）であり、同じ秘密鍵で2度署名すると、その鍵が解読可能になる。この技術の基盤となる署名アルゴリズムはビットコインのネイティブ署名方式に基づいており、既存のビットコインネットワークによってサポートされている。
3、BitVM
ごく最近、ZerosyncチームのRobin Linusによって提唱された構想であり、「既存のビットコインコンセンサスを変更せず、アップグレードも不要で、ビットコイン上で任意の計算を実現できる」と説明されている。ホワイトペーパーによれば、これはOp-Rollup、詐欺証明（fraud proofs）、Taproot Leaf、Bitcoin Scriptなどを組み合わせて実現される。
暗号アナリスト@tmel0211の見解によると、BitVMの核心は、Taprootアドレス行列（taptree）を用いて、あたかも二進回路のようにさまざまなプログラム命令を表現でき、それらを組み合わせることで完全なスマートコントラクトの実行が可能になる点にある。最小単位の命令はビットコインフルノードによって実行され、Taprootアドレスを無限に重ね合わせることで、非常に複雑な計算も可能になる。ある意味で、これをチューリング完全機と呼んでも過言ではない。しかし、Taprootアドレスを無限に重ねることはコスト増加を招き、理論的にはすべてを実現可能だが、実用性には欠ける。
現時点では、BitVMはまだ議論段階にある。
4、Taproot Assets
最近Lightning Labsチームが発表したTaproot Assetsは、ビットコインブロックチェーン上に構築された新規プロトコルであり、ビットコインの最新アップグレードであるTaprootを活用することで、プライバシー性とスケーラビリティを向上させ、開発者がビットコインブロックチェーン上で資産を発行・送信・受信・検出するための基本機能を提供する。これらの資産はLightningネットワークのチャネルに預け入れることができ、既存のLightningネットワークを通じて転送が可能である。
Taproot Assetsは完全にUTXOに基づき、TaprootアドレスのScriptスクリプト内に「シンプルなコード」を記述し、それをUTXOの使用条件として実行する。資産発行の場面では、この一連の操作コードをトークンの発行総量、発行時刻、対象者などのルールとして指定でき、マルチシグアドレスのグループを接続して共同でこの操作コードをトリガーすることも可能だ。
これらエコシステムの成立における重要な基盤は、SegWitおよびTaprootのアップグレードであることが明らかである。
SegWit と Taproot アップグレード
Taprootはビットコインネットワークのアップグレードであり、2021年11月14日に導入された。SegWit登場以来、TaprootおよびSchnorr署名は長らく待望されていたビットコイン技術のアップグレードであった。
Taprootアップグレードは3つの異なるビットコイン改善提案（BIP340、BIP341、BIP342）から成り、これにはTaproot、Tapscript、そしてその中核である「Schnorr署名」という新しいデジタル署名方式が含まれる。Taprootはビットコインスクリプトの動作方法を変更し、プライバシー性、スケーラビリティ、セキュリティを向上させ、ユーザーにとって多くの利点をもたらす。例えば、取引の秘匿性の向上や手数料の低下が挙げられる。さらに、より複雑な取引を実行できるようになり、用途が広がり、特にスマートコントラクト機能や分散型金融（DeFi）、非代替性トークン（NFT）への対応において、イーサリアムと競合できるようになる。
ある意味で、以前のSegWitアップグレードと組み合わせることで、Taprootはビットコインによるより複雑なコントラクト実現の扉を開いた。
SegWitは2017年のアップデートであり、「witness data（証人データ）」という任意のデータを格納可能な領域を追加することで、ビットコイン取引を事実上2つの部分に分離した。
非SegWitブロックとSegWitブロックの構造比較図
技術的に言えば、SegWitの導入により、取引データに証人データを含める必要がなくなり（元々のブロックサイズ制限である1MBのスペースを消費しない）。代わりに、各ブロックの末尾に証人データ専用の独立した領域が作成された。この領域は任意のデータ転送をサポートし、「ブロック重量」という割引制度により、大量のデータをビットコインのブロックサイズ制限内に巧妙に収めることができるため、ハードフォークを回避できた。
SegWitの導入は、ビットコインネットワークに2つの大きな変化をもたらした：
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署名データは通常ブロック内データの65%を占めるが、これをメインの「ベースブロック」から削除し、別途のブロックに保存する。これにより、1つのベースブロックにより多くの取引を収容できるようになった。
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SegWitは「ブロック重量」という概念を導入し、技術的にビットコインブロックサイズを1MBから最大4MBまで拡張した（3MBの署名データ＋1MBの取引データ）。
SegWit & Taproot VS Drivechain
簡単に言えば、SegWitとTaprootはブロックデータや署名方式を変更することで、UTXOやブロック内に多様なデータを書き込めるようにし、オフチェーンでの特定操作を経て特定の機能を実現する。これにより、ビットコインネットワークがより複雑なコントラクトを実行する能力が一定程度強化された。
しかし否定できない事実は、ビットコインの能力はその基盤となるScriptに制限されており、さらにブロックサイズやブロック生成時間の要因もあり、スケーリングの余地は非常に限られている。
Ordinalsが流行していた時期にすでにこの問題は顕在化した。多数のBRC20取引によりビットコインネットワークは混雑し、取引手数料は一取引あたり数百ドルにまで跳ね上がり、コミュニティの不満を招いた。
一方、BitVMが夢見るビットコインのチューリング完全性は、単一のTaprootアドレスのスクリプトを最小プログラミング単位として利用するものだが、ビットコインの実行ロジック枠内（ハッシュロック、タイムロックなど）や限定されたストレージ条件を超えることはできない。このような枠内で複雑なコントラクトを実現するには、膨大な数のアドレスを組み合わせてtaptreeを構築する必要があり、コストも大きくなり、処理速度も遅くなる。
Taprootのようなオンチェーンスケーリング案と比べて、Drivechainのレイヤリング、「オフチェーンスケーリング」案は、より大きな可能性を持ち、費用もはるかに低廉である。
同様にビットコインのコンセンサスメカニズムに干渉せず、DrivechainはBIP300で設計された6種類の新しいブロックメッセージをブロックに追加し、マイニング委託アドレスを使用し、BIP-301のブラインドマージマイニング方式を補助することで、低コストでビットコインの大規模なサイドチェーン拡張を実現できる。サイドチェーンはビットコインメインネットのセキュリティを維持しつつ、極めて自由な設計による高い拡張性を持つ。 理論上、Drivechainがもたらす可能性は無限である。
論理的には、Taproot Assetsも同様の考え方であり、資産はビットコインメインチェーン上に存在するが、取引はライトニングネットワーク上で行われる。実際には、これらすべてがDrivechainを用いて実装可能であり、Drivechainアーキテクチャ内のサイドチェーンとして、取引・送金以外の多機能を実現できる。Layer 2 Labsチーム自身ですでに7つのDrivechainサイドチェーンの構築を推進しており、RSKなどの既存サイドチェーンもDrivechainアクティベーション後にDrivechain体系へ移行する意向を示している。
Blockstream創設者でありPOWコンセンサスの発明者であるAdam Backは、Layer 2 LabsのTwitter Spaceで次のように述べている：「もしレイヤー1にいくつかの新機能と拡張性を導入できれば、ビットコインはある程度固定化されつつ、レイヤー2でのイノベーションを継続できる。ビットコインにはスケーラビリティとモジュール性が必要であり、これにより新機能の採用と革新のスピードを高められる。ライトニングネットワークのような技術はすでに貢献しているが、スケーラビリティとユーザー需要に対応するにはまだ課題が多く、ユーザーにより良い選択肢を提供する技術的解決策が必要だ。例えば、サイドチェーンやドライブチェーン上でリアルなUTXOにアクセスできるようにするなどである。ビットコインの採用は急速に拡大する可能性があるため、技術はそれに追いつく必要があり、Drivechainの動向を非常に楽しみにしている。」
Adam Backの視点から見ると、Taprootはレイヤー1における新機能と拡張であり、Drivechainはレイヤー2でのイノベーションの形態である。BIP300はビットコインコア開発者Luke-jrにより正式にPRが提出された
ビットコインはセキュリティ最優先の暗号通貨であり、かつプログラマブルなソフトウェアプリケーションでもある。 多年にわたるイノベーション停滞の後、わずかにブロックスペースを開放し、より多くのデータタイプをサポートするだけでも、コミュニティの活発な試みと市場の高い関心を呼び起こした。今後さらに大きな可能性が開かれれば、ビットコインが世界規模でいかなる影響力を発揮するか、容易に想像できる。
ビットコインの支持者として、Layer 2 Labsはその日的到来を強く期待しており、ビットコインエコシステムの開発者たちと協力し、ビットコインの大規模採用を実現したいと考えている。
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