ビットコインRGBプロトコルは、スマートコントラクトの最終形態なのか？
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ビットコインRGBプロトコルは、スマートコントラクトの最終形態なのか？
本稿では、ビットコイン上のスマートコントラクトの世界を明らかにし、それらがネットワーク上に構築された巨大なエコシステムへとどのように進化してきたかについて考察する。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察本レポートはInfinitasおよびLK Ventureによる共同制作です。
執筆：Echo | Infinitas；Leo | LK Venture
監修：洪蜀寧
はじめに
多くの人々はビットコインを貨幣と関連付けていますが、それ以外にもあまり知られていない重要な用途があります。それは「スマートコントラクト」です。スマートコントラクトはビットコインの基盤を成すものであり、その概念はニコラス・サボ（Nick Szabo）によって1995年に最初に提唱されました。これは契約の交渉や履行を実行・検証・施行することを目的としたコンピュータプロトコルであり、本質的にはコードではなく「契約」です。スマートコントラクトにより、第三者なしで信頼できる取引が可能になり、中央機関の支援を必要とせずに自動的に信頼と実行を提供することで、従来の契約よりも安全かつ便利な方法で契約を実行できます。
ビットコインにおけるRGBプロトコルとそのスマートコントラクトでの潜在的な役割について議論する前に、注目に値するのは「スマートコントラクト」という用語自体がいくつかの論争を孕んでいる点です。イーサリアムの共同創設者であるVitalik Buterinは2018年、「スマートコントラクト」という言葉をイーサリアムの核となる機能に使ったことを後悔していると述べました。Buterinは、持続的に実行されるプログラムという性質を正確に反映するために、「永続スクリプト」など、より技術的で地味な名称を選ぶべきだったと考えています。これは、ブロックチェーン分野の先駆者の間でも、スマートコントラクトをどのように定義し理解すべきかについて異なる見解があることを示しています。
本稿では、ビットコイン上のスマートコントラクトの世界を明らかにし、それがいかにしてネットワーク上に巨大なエコシステムを構築してきたかを考察します。
何がスマートコントラクトの発展を制限しているのか？
「ブロックチェーン不可能三角」という概念は、イーサリアムの創設者Vitalik Buterinによって提唱されたもので、ブロックチェーン上で以下の三つの目標を同時に達成できないことを指します：分散化、安全性、拡張性。スマートコントラクトにも同様に「不可能三角」が存在します。それは「分散化」「拡張性」「チューリング完全性」です。ビットコインとイーサリアムには多くの共通点がありますが、長期的なビジョンの違いと制約があるため、これらは異なる二つのブロックチェーンネットワークとなっています。
ビットコインとイーサリアムの比較図
イーサリアムは長年にわたり拡張性の面で突破できていません。イーサリアムのスループットは低く、処理速度も遅いのは、拡張性よりも分散化と安全性を優先しているためです（拡張性のジレンマ）。そのため、たとえチューリング完全性を持っていても、イーサリアムはまだスマートコントラクトの最終形とは言い難い状況です。
ビットコインはどのようにしてスマートコントラクトの拡張性の課題を克服するのか？
ビットコインのオンチェーン拡張性は長年の課題でした。ビットコイン上でスマートコントラクトを実現するには、ビットコインのメインチェーン上で直接作成するか、あるいはレイヤー2ソリューション上で作成するしかありません。近年登場したビットコインの拡張性向上のためのレイヤードソリューション、たとえばRGBプロトコルなどは、ビットコインのスマートコントラクト機能の急速な進化を促し、「不可能三角」における拡張性の制約を解決しています。
ブロックチェーン不可能三角
ビットコインメインチェーン上のスマートコントラクト
ビットコインのスクリプト言語「Script」は非常にシンプルであるため、複雑なスマートコントラクトをベース層に展開することは困難です。誕生当初から、ビットコインはシンプルで変更が少ない設計となっており、ブロックチェーンの完全性と持続性を確保することを目的としています。プロトコルのアップグレードは定期的に行われますが、それらはブロックチェーンを根本的に変えるものではなく、わずかな改善を提供するに留まります。
それでも、ビットコインの基盤層には多くの基本的なスマートコントラクト機能が備わっています。
• 公開鍵ハッシュへの支払い (P2PKH)
Pay-to-Public-Key-Hashはビットコイン取引に一般的に使用されるコントラクトで、公開鍵によって実行され、対応する秘密鍵によって署名が生成されます。
• マルチシグネチャ（Multisig）
マルチシグネチャは、複数の当事者が承認しないと取引が完了しないビットコインアドレスです。通常、予め定義された数の署名を集めることが資金の解放や特定の操作実行のために必要な契約において使用されます。
• ハッシュ時間ロックコントラクト（HTLC）
ハッシュ時間ロックコントラクトは、条件付きで期限付き例外を持つビットコイン取引です。これらの時間制限はハードコードされており、BTCは特定の時刻または日付（またはブロック）でのみリリースされます。事前に設定された締め切りまでにコントラクト内の条件が満たされない場合、取引は無効になります。
• 謹慎ログコントラクト（DLC）
DLCはオラクルを利用して、信頼不要なP2P取引を実行します。これらのオラクルは現実世界の出来事の結果を評価し、ビットコインスマートコントラクトにオンチェーン情報を提供できます。将来の結果に基づいて金銭的合意を結ぶ双方にとって最もよく使用されます。
• Taprootへの支払い (P2TR)
Pay-to-Taprootはビットコイン送金用のスクリプトで、MerkleツリーとSchnorr署名を導入しています。これにより、セキュリティの向上、取引手数料の低下、柔軟性の増加が実現されています。この形式のコントラクトは最近のTaprootアップグレードによって実装されました。
レイヤード実行によるビットコインスマートコントラクトの利点
ビットコインのレイヤーの特徴は、メインチェーンを一切変更せずにネットワークに新機能を追加できることです。ビットコインのコードを変更することなく、革新的で実験的な開発を導入できるため、ビットコインのコアは常にシンプルに保たれ、その上に構築される内容からの影響を受けません。
すべてのビットコインレイヤー取引は最終的にビットコインの基礎層で決済されるため、すべての取引履歴がビットコインの台帳に記録されます。検証の程度こそがブロックチェーンを他のネットワークと区別する点であり、ビットコインレイヤー取引を変更するには、メインチェーン取引を変更しなければなりません。
レイヤード実行のビットコインスマートコントラクトには、いくつかの重要な利点があります。
• より強力なプログラマビリティ：レイヤー上のスマートコントラクトは独自のグローバルステートにアクセスすることで、ビットコインスクリプト言語の機能制限を克服でき、各レイヤーはビットコイン上に構築可能な可能性を広げます。
• 高い拡張性：拡張性ソリューションにスマートコントラクトを展開することで、取引処理速度を大幅に高速化できます。現在、基礎層では毎秒約5～7件の取引しか処理できません。一方、レイヤー方式では、取引をまとめてメインチェーンに最終決済する前に処理できます。これにより、ビットコインのスループットが大幅に向上し、毎日数百万件の取引を扱える拡張可能なネットワークとしての実現可能性が高まります。
• 効率性の向上：改善された拡張性は、より速い取引処理と低いコストと表裏一体です。短いブロック生成時間により確認が迅速になり、メインチェーンと比べてレイヤー取引の手数料は著しく低下します。さらに、レイヤー取引は基礎層での混雑を減らし、ネットワーク全体のパフォーマンスを向上させます。
逆にビットコインエコシステムを見ると、SegWit（隔離 Witness）導入後は、ライトニングネットワークやサイドチェーンなどのLayer2方向へ全力で進んでいます。ビットコインのLayer1拡張は技術的複雑さが高く、コミュニティでより受け入れられているのは、Layer1を維持しつつ新しいLayer2を構築する方法です。これによりビットコインシステムとの互換性を保ちながら、オンチェーンの混雑問題を解決できます。そのため、ビットコインスマートコントラクトの可能性は、「チューリング完全性」に託されることになりました。
なぜRGBプロトコルがスマートコントラクトの最終形なのか？
ビットコインのレイヤードソリューションの一形態として、RGBプロトコルはスマートコントラクト分野で将来の大規模応用を実現する大きな可能性を秘めています。ビットコインのレイヤードソリューションの中でも、RGBプロトコルとBitVMだけが「拡張性」「チューリング完全性」「分散化」の三つをバランスよく実現可能です。
RGBはオープンソースのプロトコルであり、ビットコインプロトコルに基づき、ライトニングネットワーク（LN）を活用してスマートコントラクトを実行します。RGBはビットコインブロックチェーンのPoW（仕訳証明）コンセンサス層の上に構築されたプロトコルです。ライトニングネットワークを利用しながらプロトコルの変更を必要とせず、RGBを通じてプログラム可能な資産やプライベート資産を発行・管理できます。RGBは両者（例：LNチャネル）間でプライベートなスマートコントラクトを実行することで、拡張性の課題を解決します。これはカラードコインの改良と、ビットコインブロックチェーン上のデジタル資産のトークン化を目的として開発されました。
クライアントサイドバリデーション
RGBの主要な機能の一つは、Peter Toddが提唱した「クライアントサイドバリデーション」です。これはユーザーが当事者間でスマートコントラクトプロトコルを作成するためのRGBモードによってサポートされます。この検証手法は、ビットコインブロックチェーンのコンセンサスメカニズムの強度と安全性を活用しつつ、RGBのスマートコントラクトコードとデータをブロックチェーン外に移動させます。ビットコインはスマートコントラクト実行環境をサポートする能力が限られているため、RGBは実行と検証をオフチェーンに移し、RGB取引はビットコインやライトニング取引に含まれないことで、参加者はビットコインコンセンサス層の安全性を享受しつつ、柔軟性と拡張性を高められます。
取引データをオフチェーンに保存するだけでなく、RGB取引は一回限りのシールを使用してUTXOセットに割り当てられ、ビットコイン取引出力をクローズします。これは別のセキュリティ対策です。シールにより、異なる二者が同じデータに対して異なるバージョンを提供するのを防ぎます。これにより、適格な当事者はスマートコントラクトのステート履歴を検証できます。
RGBスマートコントラクト、アーキテクチャ、および検証
RGBスマートコントラクトは、ステート、所有者、およびステート更新を行う操作から構成されます。RGBのスキーマは創世時レベルで各ステートの検証ルールを定義し、連続するすべてのステート所有者が同じスキーマを使用して履歴を検証することを保証します。このため、社会的コンセンサス、検証、スマートコントラクトステートが保証されます。
コア検証ロジックにはRustが使用されます。これはチューリングマシンと等価な決定性スマートコントラクト言語です。コントラクト固有の検証ロジックはすべてAlluvium仮想マシン（AluVM、Algorithm & Logical Unit Virtual Machine）上で実行され、プラットフォームに依存しない命令セットを提供します。AluVMは極めて決定性が高く、例外のないVMです。
チューリング完全なビットコインスマートコントラクトを実現できる他の選択肢：
• BitVM：2023年10月にホワイトペーパーが発表されたBitVMは、Rollupに似た思想で複雑なプログラムをオフチェーンで実行し、重要な証拠のみをオンチェーンに提出します。ビットコインにチューリング完全なスマートコントラクトをもたらすものですが、計算能力に対する要求が極めて高く、理論的には実行可能という段階にあります。拡張性と商用展開については、さらなる検証が必要です。
スマートコントラクトの「不可能三角」を克服するRGBとBitVM
まとめ
ビットコインは分散型の「デジタルゴールド」であると同時に、スマートコントラクトを実行するプラットフォームでもあります。現在、大量のビットコインが未使用のままです。およそ76％のビットコイン供給量が流動性を欠き、取引履歴がありません。スマートコントラクトによる拡張により、ビットコインの生産性を新たなレベルに引き上げるチャンスがあります。RGBプロトコルのようにチューリング完全なスマートコントラクト機能を統合したビットコインエコシステムプロトコルを通じて、開発者はネットワークにさらに多くのスマートコントラクトをプログラミングでき、ビットコインが価値貯蔵手段としてだけでなく金融サービス層としても主流に採用されるスピードを加速できます。
高度に分散化され、安全で持続性のあるブロックチェーンとして、ビットコインは今後、より多くのオンチェーン経済活動の基盤となり得ます。将来的には、ビットコインがスマートコントラクト、分散型アプリケーション、Web3インフラのトップエコシステムになる可能性があります。この変化し続ける領域の中で、ビットコインの役割と能力は私たちの現在の想像を超えていくでしょう。ちょうど「スマートコントラクト」という言葉の意味に対する理解が絶えず進化・深化しているように。
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