
なぜビットコインエコシステムがイーサリアムエコシステムを必ずや超えると言うのか?
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なぜビットコインエコシステムがイーサリアムエコシステムを必ずや超えると言うのか?
ビットコインエコシステムはLayer1の上に構築されているわけではなく、ビットコインブロックチェーン自体はチューリング完全ではない。
執筆:Web3CN
序文
ビットコインエコシステムはレイヤー1の上に構築されているわけではなく、ビットコインブロックチェーン自体はチューリング完全ではなく、また極めてシンプルなUTXOモデルと限られたブロック容量では複雑なデータや計算を処理できません。したがって、ビットコインがエコシステムを発展させるには、必ずレイヤー2が必要であり、しかも完全に非中央集権的なビットコインレイヤー2が必要です。ビットコインは過去15年間で数回の重大なアップグレードを通じて多くの技術革新を遂げてきましたが、これらは長く無視されてきました。そのため、多くの人々は「ビットコインエコシステムでは大規模なアプリケーションを支える完全非中央集権的なレイヤー2を作ることは不可能だ」と考えています。これはビットコインの進化に対する認識不足、レイヤー2の本質への理解不足、そしてビットコインエコシステムに対する傲慢と偏見によるものです。
人間の進歩を妨げる最大の障壁こそ、傲慢と偏見です。読者の皆様におかれましては、その傲慢を捨て、空の杯で学び、正しい認識を持つようお願いいたします。ここにこの文章を捧げ、非中央集権的なビットコインレイヤー2の正統性を確立したいと思います。
一、レイヤー2とは何か? その本質とは?
「レイヤー2」という概念はイーサリアムエコシステムによって広く知られるようになりましたが、実はこの概念の起源はビットコインにあります。
ビットコイン0.1バージョンのコードには、中本聡が残した初期バージョンのコードが含まれています。このコードは、マイナーにトランザクションが採掘される前に、ユーザーがトランザクションを更新できる機能をサポートしています。あるユーザーの残高が増えれば、別のユーザーの残高がそれに応じて減少し、取引が完了すると、両者は最終的な結果のみをメインチェーンに送信して支払いチャネルを閉じることができます。「支払いチャネル」を基に開発されたライトニングネットワークは、ビットコイン初のレイヤー2であり、暗号世界で最初に実用化されたレイヤー2でもあります。
したがって、「レイヤー2とは何か?」を考える際には、イーサリアムのレイヤー2にばかり注目したり、それを唯一の評価基準とすべきではありません(そもそもイーサリアムのレイヤー2もここ2年ほどの発展で、rollup設計の方向性がようやく確立したばかりです)。むしろ現象の背後にある本質を捉え、レイヤー2の本質を理解することが重要です。そうすることで、実際に運用可能なレイヤー2を設計できるのです。
ビットコインのレイヤー2であろうとイーサリアムのレイヤー2であろうと、その誕生背景は同じです。つまり、レイヤー1のメインネットがより複雑かつ高性能なアプリケーションを実現できない場合、資産をレイヤー2に移動させて実現する必要があるということです。イーサリアムは性能拡張のためにレイヤー2を必要としており、ビットコインはそれ以上にレイヤー2を必要としています。たとえば、BTCはライトニングネットワーク上で高速かつ効率的な支払いが可能になります。ETHはArbitrumなどに移行することで、より速く、ガス代が低く、より複雑なスマートコントラクトアプリケーションを実現できます。
したがって、ビットコインのレイヤー2もイーサリアムのレイヤー2も、その本質は同じです。すなわち、レイヤー1のメインネット資産を、より複雑で高性能なアプリケーションを実現するためにレイヤー2に移すことです。つまり、レイヤー2の本質とは、「非中央集権的なクロスチェーンソリューション」と「高性能かつ信頼不要な第2層ネットワーク」の組み合わせなのです。
したがって、ビットコインのレイヤー2もイーサリアムのレイヤー2も、設計において以下の基本原則を守らなければなりません:
1. レイヤー1の資産が信頼不要な形でレイヤー2に移行できること。これが最も重要な第一歩です。
2. レイヤー2ネットワークの台帳は安全で、信頼不要なものでなければならない。
この2つの条件を同時に満たさなければ、本当に実用的で完全非中央集権的なレイヤー2とは言えません。
二、ビットコインレイヤー2とイーサリアムレイヤー2の設計における類似点と相違点
レイヤー2の本質と設計の基本原則を理解したうえで、次にビットコインレイヤー2とイーサリアムレイヤー2の実際の設計における類似点と相違点を見ていきましょう。
1. レイヤー1資産が信頼不要な形でレイヤー2に移行できること
イーサリアムのレイヤー1とレイヤー2間のクロスチェーン方式は次の通りです。まず、レイヤー2運営チームがイーサリアムメインネット上に資産を預かるためのスマートコントラクトをデプロイします。ユーザーがイーサリアムメインネットからETHをレイヤー2に移行する際、そのETHはこのスマートコントラクトにロックされ、レイヤー2ネットワーク上で1:1で新しいETHが生成されます。ユーザーがメインネットに戻す指示を出すと、レイヤー2上のETHが破棄され、レイヤー1のスマートコントラクトがトリガーされてETHがユーザーに返却されます。これがイーサリアムのレイヤー1とレイヤー2間のクロスチェーン実装方法であり、イーサリアムのスマートコントラクトおよびレイヤー1・レイヤー2間の通信によって信頼不要化を実現しています。
では、ビットコインのレイヤー2では、どのようにして信頼不要なBTCのクロスチェーンを実現できるのでしょうか?
2021年のビットコインTaprootアップグレード以前は、完全非中央集権的なBTCクロスチェーンは不可能でした。しかし、Taprootアップグレードにより導入されたSchnorr署名とMASTコントラクトによって、完全非中央集権的なビットコインクロスチェーンが現実のものとなりました。
Schnorr署名は、楕円曲線署名よりもビットコインに適した署名アルゴリズムです。イーサリアムもこの署名をサポートしようとしてきましたが、アカウント体系などとの互換性問題があり、未だに導入されていません。Schnorr署名の最大の特徴は「集約署名」で、1000個のビットコインアドレスが同一資産の管理に共同で署名できるようになります。これにより署名の匿名性が向上するだけでなく、1000件の署名データを1件にまとめることができ、マルチシグによるデータ肥大化問題を根本的に解決できます。このため、従来のビットコインが最大15重までだったマルチシグの制限を超えて、完全非中央集権的な署名管理が可能になります。
一方、MASTコントラクト(Merkle Abstract Syntax Tree)は、複雑なロックスクリプトをメルクライトを使って暗号化する仕組みで、各葉ノードには互いに重複しないスクリプトが配置されます。支出時には、関連するスクリプトとそのメルクルパスのみを公開すればよいのです。
簡単に言えば、MASTコントラクトはVM相当の機能(いわゆるスマートコントラクト的機能)を持ち、命令によって所定の操作を実行できます。たとえば、MASTコントラクト+Schnorr署名の組み合わせにより、非中央集権的な資産管理に参加する1000ノードがコントラクトの条件に基づいて自動署名を行うことで、BTCの入出金や使用を完全に契約に基づいて実行できます。この過程には一切の人為的介入がなく、完全にコントラクトによって駆動されるため、ビットコインの非中央集権的管理が実現します。詳細はBEVMホワイトペーパーをご参照ください:https://github.com/btclayer2/BEVM-white-paper
ここで、BTCレイヤー2プロジェクトBEVMを例に、真のBTCレイヤー2がいかに完全非中央集権的なクロスチェーンを実現しているかを見てみましょう。
ユーザーがビットコインメインネットのBTCをBEVMに移行する際、そのBTCは1000ノードが管理するコントラクトアドレスに入り、同時にBEVM(BTCレイヤー2ネットワーク)上で1:1で新しいBTCが生成されます。ユーザーがBEVMからメインネットに戻す指示を出すと、BEVMノードがMASTコントラクトをトリガーし、1000の資産管理ノードが予め定められたルールに従って自動署名を行い、BTCをユーザーのアドレスに返却します。この一連のプロセスは、完全に非中央集権的かつ信頼不要です。
以上の内容から、TaprootアップグレードによってもたらされたMASTコントラクト+Schnorr署名の組み合わせにより、ビットコインもイーサリアムレイヤー2と同様に完全に信頼不要なクロスチェーンが可能であることがわかります。これは完全非中央集権的なBTCレイヤー2を実現するための最重要な第一歩です。
2. レイヤー2ネットワークの台帳は安全かつ信頼不要であること
イーサリアムレイヤー2の台帳は「オーダリングノード(sequencer)」によって管理されています。取引処理時には、一般的に10:1の割合で、レイヤー2の台帳をrollupしてイーサリアムメインネットにアップロードし、イーサリアムノードがこれを検証します。しかし、イーサリアムレイヤー2のオーダリングノード(通常は1ノードのみ)は完全に中央集権的であり、すべてレイヤー2運営チームが運営・管理しています。このような中央集権的な設計がどうやってユーザーの信頼を得られるのでしょうか? 主な仕組みは、レイヤー2の台帳をイーサリアムメインネットにrollupして、マイナーが検証できるようにすることです。もしユーザーが台帳を信用できない場合は、オンチェーン外での検証(挑戦)を開始できます。このため、Optimistic Rollup(Op-Rollup)は「楽観的証明」とも呼ばれます。つまり、「運営側が悪意を持たない」という前提に立ちつつ、悪意があれば検証によって暴露できるという仕組みです。こうした設計により、レイヤー2の台帳はある程度信頼できるものになりますが、その結果としてイーサリアムレイヤー2上のETHなどの資産は検閲耐性がなく、外部の力によって強制的に凍結される可能性があります。なぜなら、ETHレイヤー2のオーダリングノードは運営側の単一ノードであり、中央集権的に制御可能だからです。このことは、ETHレイヤー2の資産規模に上限をもたらします。多くの大口資金は検閲耐性の欠如を理由に参入をためらうでしょう。例えば、あなたが10万枚のETHを持っているとして、検閲耐性のないイーサリアムレイヤー2にそれらを移行しますか?
さらに、ユーザーにとって好ましくない2つの問題も生じます:
a. Op-Rollupには7日間の検証期間があるため、ユーザーがETHをレイヤー2からイーサリアムメインネットに戻すには、少なくとも7日間待つ必要があります。
b. ETHレイヤー2のオーダリングノードがプロジェクト運営側の単一ノードによって完全に制御されているため、クロスチェーン手数料やネットワーク手数料はすべて運営側が独占します(Base、ZKsyncなどのETHレイヤー2では、月間オーダリング収益が500万ドルを超え、ピーク時には1000万ドルを超えることもあるとされています)。一方、レイヤー2のユーザーはこれらのネットワーク成長の恩恵を享受できません。
では、ビットコインレイヤー2はどのようにして台帳の信頼性を確保するのでしょうか?
ここでもBEVMを例に取ります。前述のように、BEVMはMASTコントラクト+Schnorr署名の組み合わせにより、ビットコインの非中央集権的クロスチェーンを実現しています。また、レイヤー2とレイヤー1のリアルタイム通信を実現するため、BEVMネットワークは完全に動作するビットコインライトノードとして設計されています。したがって、BEVMは1000のビットコインライトノードからなる信頼できるネットワークです。
レイヤー2台帳の絶対的安全性を確保し、ネットワークノードの悪意行為を防ぐために、BEVMはビットコインネットワークの経済的ゲーム理論メカニズムを採用しています。BEVMでは、BTCを預かるノードとレイヤー2ネットワークを運営するノードを一体化させています。つまり、ステーキングによってレイヤー2ネットワークを運営するノード自身がBTC資産を預かるノードでもあるのです。さらに、BEVMは完全に経済原理に基づいた自動的・動的ステーキングメカニズムを設計しており、BEVMレイヤー2ノードがステーキングするBTC/メインネットトークンの総価値が、常に預かり資産の価値を上回るようにしています。この経済的ゲーム理論によって、レイヤー2ノードが悪意を持つインセンティブを持たないようにし、結果として台帳の絶対的安全性と信頼性を保証しています。
さらに、BEVMの設計には以下2つの利点もあり、これらはイーサリアムレイヤー2にはないものです:
a. BEVMのネットワークノードは完全に非中央集権的であり、特定のプロジェクトチームによって制御されていません。したがって、BTCはBEVMというレイヤー2上で検閲耐性を持ち、いかなる勢力にも凍結されず、ビットコインメインネットと自由に行き来できます。これにより、大口資金の信頼問題も解決できます。
b. BEVMネットワークは非中央集権的なノードによって運営されているため、クロスチェーンやネットワーク手数料はノードやユーザーと共有され、プロジェクト運営側が独占することはありません。
三、ビットコインレイヤー2の正しい道
上記の比較により、ビットコインレイヤー2とイーサリアムレイヤー2の類似点と相違点が明確になりました。ビットコインとイーサリアムは本質的に異なるため、ビットコインレイヤー2の設計においてはイーサリアムレイヤー2のモデルをそのまま模倣すべきではなく、レイヤー2の本質を理解し、ビットコインの特性に合わせた設計を行うことが重要です。
ビットコインレイヤー2の正しい設計方向とは:
1. ビットコインレイヤー1は元来チューリング完全ではなく、シンプルなUTXO設計と限られたブロック容量では複雑なデータやプログラムの検証は不可能です。そのため、クライアント検証を試みたり、限られたUTXOやブロック空間内で改良案を施しても非現実的です。このような方向性は実装が極めて複雑になるだけでなく、ビットコインレイヤー1の限られた拡張性の中で改良を加えても、せいぜいアセット発行までしかサポートできません。より高性能なレイヤー2を実現するには不向きです。唯一正しい方向は、BTCを非中央集権的にレイヤー2に移行し、より複雑で高性能なアプリケーションを実現することです。
2. ビットコインが非中央集権的にレイヤー2に移行する問題を解決しなければなりません。これはすべての基礎です。ハッシュタイムロック、ペグ、ラップ、マルチシグなど従来のビットコインクロスチェーン方式ではユーザーの信頼を得るのは困難です。2021年のTaprootアップグレードによってもたらされたMASTコントラクト+Schnorr署名の技術的組み合わせは、この非中央集権的クロスチェーン問題を解決でき、ビットコインレイヤー2において非常に有望な方向です。
3. レイヤー2台帳の安全性と信頼性を確保する点において、決してイーサリアムレイヤー2のモデルを真似るべきではありません。BTCレイヤー2の台帳をrollupしてビットコインチェーンにアップロードし、検証させるという手法は不可能です。なぜなら、ビットコインブロックチェーンはOPやZKPの検証をサポートせず、マイナーはレイヤー2台帳の検証に参加しません。このような台帳をビットコインチェーンに保存しても、それは単なる証拠保管にすぎず、何の意味もありません。レイヤー2台帳の安全性を確保するには、ビットコインの経済的ゲーム理論メカニズムを参考にし、経済学とゲーム理論に基づいた動的ステーキングメカニズムを設計し、ネットワークノードが悪意を持つインセンティブを持たないようにすべきです。
4. 将来的にビットコインが再びBIPレベルのアップグレードを行い、OPやZKPの検証を可能にし、ビットコインマイナーがZKP計算を実行できるようになれば、ZK-rollupがビットコインネットワークに導入され、より究極的なレイヤー2ソリューションが実現できるかもしれません。しかし、これはおそらく5〜10年先の話です。
以上の分析から、現時点で最も現実的かつ実用可能なBTCレイヤー2のソリューションは、TaprootアップグレードによるMASTコントラクト+Schnorr署名を活用し、ビットコインライトノードによる動的ステーキングネットワークと組み合わせることで、レイヤー2とレイヤー1のリアルタイム通信とネットワークセキュリティを実現するものです。まさにBEVMがすでに実現しているこのアプローチこそが、真の非中央集権的ビットコインレイヤー2の正道です。
四、ビットコインレイヤー2はイーサリアムレイヤー2を超越し、ビットコインエコシステムはイーサリアムエコシステムを超越する
なぜ我々は、ビットコインレイヤー2がイーサリアムレイヤー2を超越し、ビットコインエコシステムもイーサリアムエコシステムを超越すると考えるのでしょうか?
少なくとも以下の理由があります:
1. すでに完全非中央集権的なBTCレイヤー2ソリューションが利用可能です。完全非中央集権的なソリューションが登場する前、最大のラップドBTC資産は中央集権機関Bitgoが発行するWBTCで、現在約65億ドルの規模です。完全非中央集権的なソリューション(例:BEVM)が登場した後、この市場はさらに5〜10倍以上成長すると予測され、325億〜650億ドルの規模に達する可能性があります。これは現在のETHレイヤー2の総TVL(200億ドル)を大きく上回ります(このデータにはクロスチェーンされたETHとETHレイヤー2上の他の資産が含まれており、実際のクロスチェーンETHは200億ドルに遠く及びません)。
2. ビットコインは元来チューリング完全ではないため、エコシステムを発展させるにはイーサリアム以上にレイヤー2を必要としています。したがって、今後大量のBTCがレイヤー2に移動し、さまざまな非中央集権的BTCアプリケーションを構築するでしょう。これは市場の需要が決定づけます。
3. ビットコインレイヤー2はイーサリアムレイヤー2よりも検閲耐性が高く、ユーザー、特に大口資金からの信頼と支持を得やすいです。
4. ビットコインの時価総額はイーサリアムの3倍です。現在のETHレイヤー2の総TVLは約200億ドルで、イーサリアム時価総額の約10%です。同様の比率で考えると、将来10%のBTCがビットコインレイヤー2に流入すれば、TVLは850億ドルに達し、イーサリアムレイヤー2の3倍以上になります。
まとめ
我々はレイヤー2の本質を分析し、ビットコインレイヤー2とイーサリアムレイヤー2の設計の相違点を比較しました。その結果、ビットコインレイヤー2の実現可能なソリューションが存在することを確認しました。さらに、ビットコインレイヤー2の設計の優位性、ビットコイン自体の規模、およびエコシステム発展の必然的な需要から、ビットコインレイヤー2がイーサリアムレイヤー2を超越することは避けられない結論です。
最終的には、ビットコインエコシステムもイーサリアムエコシステムを超越するでしょう。
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