ビットコインエコシステムの新トレンド：ライトニングネットワーク、Ordinal、Atomical、bitVM
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ビットコインエコシステムの新トレンド：ライトニングネットワーク、Ordinal、Atomical、bitVM
ビットコイン自体のチューリング完全性の欠如は、ビットコインエコシステムのさらなる拡張に極めて大きな影響を与えている。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察著者：Beam、Everest Ventures Group
一、ビットコインエコシステムの概要
ビットコインは暗号資産エコシステムにおいて、歴史的であると同時に極めて重要な地位を占めている。最初かつ最も著名な暗号資産として、ビットコインはデジタル通貨の新時代を開拓しただけでなく、DeFiやブロックチェーン技術の広範な応用の基礎を築いた。その非中央集権的な特性、限定された供給量（上限2100万BTC）、価値保存手段および投資手段としての能力により、暗号資産市場において顕著な位置を占めている。
人々がビットコインエコシステムに注目するのは、主にその革新的性質、従来の金融システムへの挑戦、および潜在的な経済的影響力によるものである。時間の経過とともに、ビットコインは資産分散の一部であるだけでなく、世界的な金融議論の中心的トピックともなった。しかし、数回の相場サイクルを経て、人々は徐々にビットコイン自体の「チューリング完全性の欠如」が、エコシステムのさらなる拡張に大きな制約をもたらしていることを認識するようになった。
チューリング完全性とは、任意のチューリングマシンを模倣できるシステムの能力を指し、通常はループや分岐を含む複雑な計算命令を実行可能なシステムに関連づけられる。一方、ビットコインのスクリプト言語は比較的単純であり、主に取引処理やマルチシグ、タイムロックなどの条件付き送金を目的として設計されており、複雑な計算処理には向いていない。この設計はネットワークの安全性と安定性を保つためのものである。これに対して、イーサリアムのようなプラットフォームはチューリング完全な環境を提供しており、複雑なスマートコントラクトを実行できる。
ビットコインについて議論する際、特に複雑なプログラムやスマートコントラクトの実行能力における制限を認識することが重要である。したがって、ビットコインエコシステムの発展を考察するには、「ビットコインエコシステムが解決すべき課題は何か」という点をまず整理・まとめなければならない。
総じて、以下の三つの課題がある：第一に、ビットコインネットワークの安全性を損なわず、ネットワーク効率を高め取引手数料を削減する方法。第二に、ビットコインネットワークに負荷をかけずに、ネイティブ資産を発行する方法。第三に、チューリング非完全な状況下で、より多くのスマートコントラクトや複雑なアプリケーションをビットコイン上に搭載する方法。
以下はいくつかの探索方向である：
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スクリプト機能の強化：ビットコインのスクリプト言語はシンプルだが、開発者たちは既存の枠組み内でより多くの機能を追加する方法を模索している。これには、高度なマルチシグや複雑なロック条件など、より複雑な取引タイプの開発が含まれる。
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サイドチェーン技術：サイドチェーンはビットコインメインチェーンとは別に存在しつつ接続される独立したブロックチェーンである。これにより、チューリング完全なスマートコントラクトなど、より複雑な機能を実装でき、同時にメインチェーンの安全性と安定性を損なわない。
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ライトニングネットワーク：ビットコインのレイヤー2ソリューションとして、高速かつ低コストのマイクロペイメントを実現し、ブロックチェーン上の混雑を緩和することを目指す。これは主にスケーラビリティ問題の解決策であるが、開発者が新しい機能を実験するプラットフォームとしても機能する。
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Rootstock（RSK）：RSKはビットコインとサイドチェーンで接続されるスマートコントラクトプラットフォームであり、ビットコインエコシステムにチューリング完全性をもたらすことを目的としている。これにより、ユーザーはビットコインのセキュリティ基盤内で複雑なスマートコントラクトを作成・実行できるようになる。
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RGB：本プロジェクトの核心目標は、ビットコインブロックチェーン上でスマートコントラクトと資産発行を実現しつつ、その非中央集権性と安全性を維持することである。ビットコインのLayer 2技術を利用することで、ユーザーはビットコインネットワーク上で非代替性トークン（NFT）や他の複雑な資産を生成・管理できる。つまり、ビットコインメインチェーンの安定性や安全性を損なうことなく、トークン化資産、スマートコントラクト、デジタルアイデンティティといった高度な機能を提供する。RGBはビットコインコミュニティによる基本機能拡張の試みを象徴しており、ビットコインの利用シーンと価値に広範な影響を与える可能性がある。しかし、このような試みは技術的実装やコミュニティ受容という面での課題も伴う。
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Taproot/Schnorr署名：これらのアップグレードは、ビットコインネットワークにプライバシーと効率性の向上をもたらした。これらは直接的にビットコインをチューリング完全にするものではないが、将来の機能拡張の基盤を提供している。
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Stacks（STX）：ビットコイン向けスマートコントラクトレイヤーであり、ビットコインの機能を拡張してスマートコントラクトやDAppsをサポートすることを目指す。Stacks 2.0はPOXコンセンサスを採用しており、参加者はより安定した報酬（ベースチェーンの暗号資産）を得られることで、早期参加を促進し、強いコンセンサスを形成する。
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BTCの活性化：BTCをDAppsやスマートコントラクト構築の資産として活用することで、ビットコイン経済の活力を高める。
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Ordinalプロトコル：ビットコインの基盤アーキテクチャを変更せずに、データストレージとマーキングの革新的な手法を導入した。このプロトコルは、ビットコインブロックチェーン上のトランザクション出力番号（序数）を利用して、特定のビットコインに小さなデータを埋め込むことを可能にする。これにより、データストレージ需要が増加する一方で、ビットコインを多機能・多次元の資産プラットフォームとして利用する新たな可能性が開かれた。
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Atomicalプロトコル：最近登場したシンプルかつ柔軟なプロトコルで、ビットコインなどのUTXO型ブロックチェーン上でデジタルオブジェクト（digital objects）の発行、転送、更新を行う。その核となるのは、発行・転送・更新操作が遵守すべきシンプルなルール群である。
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BitVM：bitVMプロジェクトは、ビットコインネットワークの機能性と柔軟性を高める革新的な試みである。仮想マシンとして実装され、ビットコインブロックチェーン上で高度なプログラミング能力とスマートコントラクト機能を提供することを目指す。これにより、開発者はビットコイン上でより複雑で多機能なアプリケーションを構築でき、用途を単なるデジタル通貨から超えることが可能になる。この仮想マシンの実現により、bitVMはビットコインのコアとなる安全性と非中央集権性を維持しつつ、より高いプログラマビリティと相互運用性を導入しようとしている。このプロジェクトは、ビットコインコミュニティによる技術革新とブロックチェーン能力拡張の探求を象徴しており、イーサリアムのようなスマートコントラクトプラットフォームに近い機能をビットコインにもたらす可能性を持つ。ただし、技術的およびコミュニティ合意の面での課題に直面する可能性もある。
本稿では、ビットコインエコシステムの中で最も注目を集めるいくつかのプロジェクトを比較し、コミュニティ合意、技術的難易度、将来のユースケースなどの観点から一般的な結論を導き出す。
（一）コミュニティ合意はこれらのプロジェクトの成功にとって極めて重要である。ビットコインコミュニティは常にネットワークの安全性と非中央集権性を重視しており、重大な変更には広範な合意が必要となる。bitVMやRGBなどのプロジェクトは機能拡張を目指すものの、コア属性を損なわないことが前提であり、コミュニティ内での激しい議論を引き起こす可能性がある。
（二）技術的難易度も重要な要素である。これらのプロジェクトはいずれも、ビットコインメインチェーンの安定性を損なわずに、Layer 2ソリューションや他の技術的手法を通じて新機能を導入しようとするものであり、技術的に非常に挑戦的な課題である。
（三）将来のユースケースから見ると、これらのプロジェクトはいずれも極めて大きな可能性を秘めている。bitVMが高度なプログラミング能力を提供し、RGBがスマートコントラクトと資産発行を実現することで、ビットコインの利用範囲を大きく拡大し、単なる価値保存手段以上のプラットフォームへと進化させる可能性がある。ただし、こうしたユースケースの実現は、技術的な成功とコミュニティの広範な受容に依存する。
（四）現時点では、ビットコインエコシステムの突破口は依然として「資産発行の解決」に集中している。そのため、当面はmemeコインの活発期が続くと予想され、巨大な富の創出効果によってより多くのユーザーと開発者がエコシステムに参入し、プロジェクトの実用化とネットワーク価値の実現を通じて、真のエコロジカルな閉環が達成されるだろう。
二、segwitとtaprootについて
ビットコインエコシステムのさまざまなプロトコルやプロジェクトを紹介する前に、segwitとtaprootについて簡単に理解しておく必要がある。
ビットコイン誕生以来、その簡潔で洗練された技術と巧妙な経済インセンティブ設計により、多くの非中央集権主義者の信仰対象となり、コミュニティによる反復的な議論と改良を経て、BIP34によるブロック内のバージョン番号導入（将来的なプロトコルアップグレードの基盤）、BIP66によるネットワーク安全性の強化（署名形式の標準化）、BIP65（OP_CHECKLOCKTIMEVERIFY）による時間ロック取引の実現など、多数の重要なアップグレードが行われてきた。その中でも、SegWit（隔離署名）とTaprootは、ビットコインエコシステムの拡張性に最も大きな影響を与えたアップグレードであり、スケーラビリティと効率性の改善だけでなく、Ordinalなど後続の技術革新の基盤を確立した。
SegWitは2017年に導入され、主にトランザクションの改ざん脆弱性（malleability）を解決するために、署名情報（witnessデータ）をトランザクション本体から分離した。これによりブロックの有効容量が増加し、ネットワークの処理能力が向上し、取引手数料が低下した。さらに、SegWitはライトニングネットワークなどのLayer 2ソリューションの基盤を提供し、マイクロペイメントの実現性を高めた。
Taprootは2021年にアクティベートされた、ビットコインプロトコルのもう一つの重大なアップグレードである。Schnorr署名の導入により、プライバシーとセキュリティが向上し、スマートコントラクトの効率性と柔軟性が最適化された。Taprootにより、単純な支払いから複雑なスマートコントラクトまで、すべての取引が外部からは同一に見えるようになり、ユーザーのプライバシーが強化された。また、マルチシグ取引のデータ量を削減することでコストを下げ、複雑なコントラクトをビットコイン上でより実行可能にした。
総じて、SegWitとTaprootという二度のアップグレードは、ビットコインネットワークのパフォーマンス、拡張性、機能性を共同で向上させ、ビットコインの将来の発展に堅固な基盤を築いた。
三、熱狂的なビットコインエコシステム
全世界のビットコイン採掘者の収入を統計すると、2023年5月時点で採掘者の収入が前回の好況期の7〜8割に達していることが明らかになり、これはビットコインチェーン上の取引活動が増加している傾向を裏付けている。この過程で、採掘者の収入構造にも大きな影響が出ている。ビットコイン採掘者の主な収入源は二つある：新規ビットコインのブロック報酬と取引手数料である。新規ビットコインの生成速度は固定されているが、取引手数料はネットワークの取引量に応じて変動する。この変化の本質的な原因は、Ordinalプロトコルの導入によりビットコインネットワーク上の取引数が増加したことにある。特にデジタルアートやNFTがビットコイン上で人気のある資産カテゴリとなった場合、取引手数料の増加を通じて採掘者の総収入が間接的に上昇する。
採掘者日次収入
本稿では、ライトニングネットワーク、Ordinal、BRC20、Atomical、ARC20、bitVMなど、ビットコインエコシステムの主要な要素に焦点を当てて分析する。
ライトニングネットワークを代表とするサイドチェーンまたはLayer2ソリューション
長期間にわたり、サイドチェーンおよびLayer2ソリューションはビットコインエコシステムの重点であり、ネットワークのスケーラビリティと効率性の問題に対する鍵となる技術革新であった。代表的なプロジェクトにはLightning Network、Rootstock（RSK）、Stacks、Liquid、MintLayer、RGBなどが含まれる。特にライトニングネットワークは、中本聰が提唱した「支払いチャネル」の概念を継承した正統性の高い存在であり、2016年からOrdinalエコ爆発までの間、ビットコインエコシステムの半数以上の開発者と参加者を惹きつけた。2020年頃には、Nostrとの統合により、暗号コミュニティ全体に知られるようになった。
サイドチェーンとは、ビットコインメインチェーンと並行して動作し、特定のアンカー機構を通じて相互作用する独立したブロックチェーンである。この設計により、ユーザーは資産をメインチェーンからサイドチェーンに移動でき、サイドチェーンはより迅速な取引確認、低い手数料、複雑なスマートコントラクトやアプリケーションのサポートを提供できる。サイドチェーンがメインチェーンの大量取引を処理することで、メインチェーンの負担が軽減され、ネットワーク全体のパフォーマンスが改善される。
Layer 2ソリューション、特に有名なライトニングネットワークは、ビットコインメインチェーン上に構築されたプロトコル層である。これらはオンチェーン外の取引チャネルを構築することで、高速かつ効率的な取引処理を実現する。チャネルの開設・閉鎖時のみメインチェーンと相互作用すればよく、小額かつ高頻度の取引に特に有効であり、ビットコインの日常決済やマイクロトランザクション分野での応用可能性を大幅に拡大する。
しかし長い間、ライトニングネットワークは小額決済に限定され、他の資産の発行をサポートしなかったため、ユースケースが限られていた。このため、Ordinalの熱狂に逆転された。2023年10月、Lightning LabsはメインネットでTaproot Assetsプロトコルをリリースし、ビットコインおよびライトニングネットワーク上でステーブルコインやその他の資産を発行できるようになった。開発ディレクターのRyan Gentry氏が述べたように、「Taproot Assetsは、『ビットコインを拡張可能な形で多資産ネットワークにするために必要なツール』を提供する」。
Taprootを中心とした設計により、Taproot Assetsはビットコインおよびライトニングネットワーク上で、よりプライベートかつ拡張可能な形で資産を配信する。Taproot Assetsで発行された資産は、ライトニングネットワークのチャネルに預け入れることができ、ノードはビットコインからTaproot Assetsへのアトミック交換を提供できる。これにより、Taproot Assetsはより広範なライトニングネットワークと相互運用可能となり、そのカバレッジとネットワーク効果の恩恵を受けることができる。
しかし、@blockpunk2077が指摘したように、現段階では「ユーザーはBTCメインネット上で取引を自主的に送信してトークンを自由に発行できない。代わりに、プロジェクト側のアドレスが一括ですべてのトークンを発行（または登録）し、その後ライトニングネットワークに移して分配する。そのため、Taproot Assetsのトークンは公平に発行されるわけではなく、しばしば中央集権的なプロジェクト主体によるエアドロップが必要となる。プロジェクト側はトークンを事前に確保することもでき、最近発行された $trick や $treat もその例である」。このような中央集権的特性は批判を招き、ビットコインコミュニティが追求する非中央集権性・仲介排除の理念に完全には合致しない。
Ordinal、BRC20、そして開かれたパンドラの箱
OrdinalおよびBRC20プロトコルについては、ここでは詳述しない。Ordinalはビットコインブロックチェーン上で新たなデータ保存方法を実現した革新的なアプリケーションであり、各サトシ（Satoshi）に一意の序数を付与し、取引中にそれらを追跡することで、ユーザーがビットコイン取引に非代替的かつ複雑なデータを埋め込むことを可能にする。NFT（銘文）の導入に続き、開発は自然に代替性トークンへと進展した。2023年3月9日、匿名のCrypto Twitterユーザー @domo がBRC-20という方法を提案する投稿を行い、Ordinalsプロトコル上に代替性トークン標準を構築できると説明した。この方法の本質は、テキストをサトシに刻印して代替性トークンを生成することであり、当初の設計では「展開（deploy）」「鋳造（mint）」「転送（transfer）」の3種類の操作のみを許可していた。
我々は、Ordinalプロトコルおよびその派生であるBRC20の設計が非常に巧妙であり、シンプルかつ迅速な方法で資産発行という長年の課題を解決したと考える。これはビットコインの設計哲学と一致しており、ビットコインエコ参加者からの広範な支持を得やすい。また、ビットコインエコシステムにおいては、過去と未来をつなぐ役割を果たしている。これはTaprootアップグレード後の新機能を活用しており、単一取引に大量のデータを格納することを可能にしている。Ordinalsプロトコルはこの方法により、ビットコインチェーン上で直接デジタルアート作品やコレクションを生成・転送でき、NFTの概念をビットコインブロックチェーンにもたらした。その実現方法はイーサリアムなどのプラットフォームとは異なる。
BRC20標準はOrdinalsプロトコルから派生したもので、ビットコインブロックチェーン上でERC20と同様のトークン標準を実現することを目指している。BRC20の目標は、ビットコインエコシステム内のトークンに標準化された定義とインターフェースを提供し、開発者がビットコインブロックチェーン上でトークンを生成・発行・管理できるようにすることである。これは、今後ビットコインチェーン上でも複雑なトークン取引やスマートコントラクト操作が可能になることを意味するが、そのためには高度なプログラミングとデータストレージ技術が必要となる。BRC20標準の提案はビットコイン機能の拡張を示しており、ビットコインエコシステムの成熟と多様化を象徴している。しかし、このような標準の実現にはコミュニティの広範な支持と技術的なさらなる開発が不可欠である。
Ordinalsの革新性は、これ以前のビットコインが交換可能（fungible）であり、ブロックチェーン上のサトシ同士を区別できなかった点を変えることにあった。Ordinalは、SegWitとTaprootという二つのビットコインプロトコルアップデートを活用してこれを実現した。SegWitは証人部分に安価なデータを格納でき、実質的にブロックサイズを拡大する。Taprootは証人部分での高度なスクリプト記述を可能にする。この二つを組み合わせることで、銘文にとって極めて重要な、任意のデータストレージが各ブロックの証人部分で可能になった。
総じて、OrdinalsとBRC20の登場は、ビットコイン市場を沸かせただけでなく（採掘者の収入源が完全に変わった、下図参照）、後続の改良プロトコルにも方向性を示した。例えば、ビットコインコミュニティの活発な開発者Benyが展開したBRC20標準のTRAC、初の2100万枚限定の呪われた銘文CRSD、そしてそれを基にしたOrdFi向けBRC-20改良版Tap Protocol。Tap ProtocolはBRC-20レベルのプロトコル改善であり、TAPおよび-TAPの発行、Pipeプロトコル（Runesの改良版）の導入も行われた。
採掘者収入分析
同年9月、別の匿名開発者がOrdinalプロトコルには設計上の欠陥があると考え、Atomicals Protocolをリリースした。技術的審美眼から見ると、AtomicalsはBTCのUTXOに基づいて発行と伝播を行うため、BTCネットワークに追加負荷をかけず、ビットコイン技術により適合しており、一部のビットコイン原理主義者から支持を得た。一方、Ordinalプロトコルはより「実験的」であり、自然発生的な産物である。BRC20プロトコルも、Ordinalの創設者Caseyが予期しなかった「派生的産物」といえる。そのため、Ordinalエコには「計画性」が欠ける。Atomicalsは異なり、熟考と精錬を経ており、創設者の先見性もあり、明確なロードマップを持つ。
ここで、Atomicalsプロトコルについて簡単に紹介する。
Atomicalsプロトコルは、ビットコインなどの未使用トランザクション出力（UTXO）ブロックチェーン上で、デジタルオブジェクト（digital objects）の発行、転送、更新を行うためのシンプルかつ柔軟なプロトコルである。（伝統的にはNFTと呼ばれるが、Atomicalは「NFT」という用語が技術的すぎて多様な用途を表現できないと考え、「デジタルオブジェクト」という用語を採用し、一般の人にも分かりやすく、開発者にも親しみやすいものにしている。）
アトム（AtomicalまたはAtom）は、デジタルオブジェクトの作成、転送、更新を組織化する方法であり、本質的にはシンプルなルールで定義されたデジタル所有権チェーンである。プロトコルはオープンソースであり、誰でも無料で利用できる。すべてのライブラリ、フレームワーク、サービスはMITおよびGPLv3で公開され、誰もがツールやプロトコルを支配できないようにしている。
他のビットコインエコプロトコルと比べ、Atomicalの主な利点は、集中型サービスや仲介者を信頼できるインデクサーとして必要としない点にある。ビットコイン自体を変更せず、サイドチェーンや補助レイヤーも不要である。既存のプロトコル（Nostr、Ordinalsなど）と協調動作することを目指している。各プロトコルは異なる利点を持ち、Atomicalsデジタルオブジェクトはユーザー、クリエイター、開発者の選択肢を広げる。
@bro.treeの説明によれば、「Atomicalsプロトコルは、PoWプロセスを通じてトークンの銘文をマイニングできる最初のプロトコルであり、誰でもCPUで直接トークン／realm／NFTを掘ることができる。これが最大の魅力である。」
将来のエコシーンと実用化に関して、Atomicalは主に三つの資産カテゴリとその派生シーンを想定している：ARC20（同質化トークン）、非同質化デジタルオブジェクト（NFT）、realm（デジタルアイデンティティ）。関連ユースケースには、デジタルコレクション、メディア・アート、デジタルアイデンティティ、認証、トークンゲートコンテンツ、ネットワークホスティング・ファイルストレージ（ビットコインネイティブファイルシステム）、P2P交換・アトミックスワップ（Swap天然サポート）、デジタルネームスペース割り当て（DAO構築・ドメイン革命）、バーチャル土地・不動産登記、ゲームの動的オブジェクトと状態（GameFi）、ソーシャルメディアプロフィール・投稿・コミュニティ（検証可能SBT、SocialFi）などがある。
総じて、Ordinalプロトコルと比較して、ARC20および$ATOMはまだ初期段階であり、ウォレットやマーケットの整備を待つ必要がある。しかし、その技術設計やマイニング設定がビットコインに非常に適合しているため、正統性の面で優位に立ち、これはビットコインコミュニティにとって極めて貴重である。可能性の面でも、真のBTCネイティブDeFiの実現が期待できる。エコ発展の観点では、コミュニティ内で何度か小さな爆発があった（下図参照）が、大規模な投機ブームを経験しておらず、依然として大きな潜在力を秘めている。
Atomical発行状況
なお、Atomicalプロトコル下のすべてのトークンは、ネイティブなサトシ単位で表され、通常のビットコインと同様に分割・結合できる。1トークン＝1サトシ、1アトム＝1000トークン＝1000サトシのBTC。これは初心者には慣れが必要で、送金時にアトムを通常のBTC手数料として燃やしてしまうと、永久に消滅する。
bitVM――ビットコインエコシステムの聖杯か？
ビットコインエコシステムにおいて、bitVM、Ordinal、atomicalsプロトコルはそれぞれ異なる方向の技術革新と拡張を象徴している。bitVMの目標は、ビットコインネットワークに高度なプログラミング能力とスマートコントラクト機能を提供し、その応用範囲と機能性を拡大することである。このアプローチは、安全性と非中央集権性といったビットコインのコア属性を維持しつつ、より高いプログラマビリティと柔軟性を導入しようとするものである。
簡単に言えば、bitVMは開発者がビットコイン上で複雑なコントラクトを実行できる計算モデルであり、基本ルールを変更する必要がない。bitVMの概念が登場してから2023年10月のホワイトペーパー発表まで、ビットコインコミュニティに広範な注目と期待を呼び起こした。開発者Super Testnetは「これはビットコインスクリプト史上、最も興奮する発見かもしれない」と大胆に宣言した。抽象的には、bitVMの動作原理はライトニングネットワークに似ており、一部のコミュニティメンバーからは「ビットコイン決済の未来」とも評されている。これもオンチェーン外のメカニズムでスケーリングを実現するためである。
前述のように、ビットコインは暗号資産のデジタルゴールド基準だが、他チェーンに遅れを取っているのが、複雑なチューリング完全スマートコントラクトの処理能力である。bitVMはまさにそこから始まる。Robin Linusが創設した「ビットコイン仮想マシン」であり、彼は同時にZeroSyncも創設しており、ゼロ知識証明をビットコインエコに導入し、Stark Proofsのビットコイン実装に取り組んでいる。
一言で言えば、bitVMでは計算はオンチェーン外で実行され、オンチェーンで検証される。これはイーサリアムのop rollupメカニズムに類似している。
共通点として、bitVMには二つの主要な参加者がいる：証明者（prover）と検証者（verifier）。証明者は計算や主張を開始する側であり、「これはプログラムであり、これが実行結果である」と主張する。一方、検証者はその主張を検証する責任を持つ。この二重の役割システムにより、ある程度の牽制が働き、計算結果の正確性と信頼性が保証される。
bitVMの独創性は、計算ワークロードの扱いにある。従来のブロックチェーンが大量の計算をオンチェーンに置くのに対し、bitVMでは大部分の複雑な計算をオンチェーン外で実行する。これにより、ビットコインブロックチェーンに直接保存されるデータ量が大幅に削減され、効率が向上しコストが低下する。このオンチェーン外アプローチは、より高いスピードと柔軟性も提供する。開発者やユーザーは、ブロックチェーンを圧迫することなく、複雑なプログラムやシミュレーションを実行できる。
しかし、必要に応じてオンチェーン検証も採用する。特に争議が生じた場合、システムはビットコインブロックチェーンの不変な非中央集権台帳を参照して解決する。これは「詐欺証明（fraud proof）」によって実現される。
もし証明者の主張が誤りと判明した場合、検証者は簡潔な詐欺証明をブロックチェーンに提出し、不正行為を暴露できる。これは紛争を解決するだけでなく、システム全体の整合性を維持する。オンチェーン外計算とオンチェーン検証を統合することで、bitVMは計算効率と強固なセキュリティのバランスを実現している。これはいわゆるOptimistic rollupである。その基本思想は「すべての取引は正しい（＝楽観的）」と仮定し、反証がない限り検証を行わない。争議が生じた場合にのみ、関連データと計算がメインチェーン上で公開・検証される。これにより、オンチェーンに保存されるデータ量が大幅に削減され、スペースが解放され、取引手数料が低下する。
bitVMにおいて、Optimistic rollupは特に有用である。ほとんどの計算はオンチェーン外で行われるため、ビットコインブロックチェーンに保存されるデータ量が減少する。取引が開始されると、bitVMはOptimistic Rollupsを使って複数のオンチェーン外取引を単一のオンチェーン取引にバンドルでき、ブロックチェーンの占有スペースをさらに削減できる。
さらに、紛争発生時の詐欺証明の使用は、Optimistic Rollupsが持つ「チャレンジ・レスポンス」システムと非常に合致している。証明者が虚偽の主張をした場合、検証者は簡潔な詐欺証拠を提示して不正行為を即座に暴露できる。その後、この詐欺証拠はOptimistic Rollupフレームワーク内で審査され、検証された場合、不正な当事者は罰せられる。
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