Cregis Research：ビットコインLayer2分野の分析
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Cregis Research：ビットコインLayer2分野の分析
本稿では、ビットコインの初期および最近のLayer2プロジェクトについて紹介する。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：0xCregis
一、はじめに
2023年、ビットコインのインスクリプション（銘文）は、ビットコインエコシステムに新たな活力と可能性をもたらしました。その後、2024年初頭には、ビットコインが7万3000ドルという過去最高値を記録し、さらにビットコインの半減期イベントも重なり、再び市場の注目を集めました。
長年にわたり検証されたビットコインのセキュリティとネットワーク効果は多くの開発者を惹きつけ、彼らはビットコインをブロックチェーンの基礎レイヤーとして捉えています。こうした開発者たちは、ビットコインの基盤上にさまざまなLayer 2プロジェクトを構築しようとしています。本稿では、ビットコインにおける初期および最近のLayer 2プロジェクトについて紹介します。
なぜビットコインにはLayer 2が必要なのか？
「スケーラビリティ三難問題」によれば、分散型ネットワークは非中央集権性、安全性、スケーラビリティの3つを同時に最適化することが困難です。ビットコインネットワークは75,000を超えるノードを持ち、極めて非中央集権的で、最も安全なブロックチェーンとして広く認められています。しかし、トランザクション処理能力は秒間3〜5件に限られ、拡張性に課題があります。この拡張性問題の潜在的な解決策の一つがビットコインのLayer 2技術であり、多数の取引を迅速かつ低コストで処理できるようにすることを目指しています。
二、ビットコインLayer 2の初期建設プロジェクト
現在、ビットコインのLayer 2（L2）プロジェクトの総ロック価値（TVL）は、ビットコイン時価総額のごく一部にすぎません。最も有名な4つのL2プロジェクトの合計TVLは約7億ドルで、全体のL2市場の約0.15％程度に過ぎません。これは、ビットコインのLayer 2エコシステムがまだ初期段階にあることを示しており、他のブロックチェーン上のL2市場と比較すると特に顕著です。
しかし、状況は静かに変化しつつあります。Lightning Network（ライトニングネットワーク）は着実に成長を続けており、Stacksはビットコインスマートコントラクト市場の発展を推進するための大規模アップグレードに取り組んでいます。また、Rootstockも継続的にアップデートを進めています。現時点でのビットコインL2ソリューションはそれぞれ異なる目標を持っており、一部はネットワークのスケーラビリティ向上を目的としている一方で、他はより高度なプログラマビリティの実現を目指しています。
（一）Lightning Network
Lightning Networkは、ビットコインの第2層ソリューションとして、スケーラビリティ問題の解決と取引スループットの向上、手数料の削減を目指しています。支払いチャネルを通じてユーザーはオンチェーンではなくオフチェーンで取引を行い、ビットコインブロックチェーン上でブロックスペースを競争したり、L1コンセンサスを待つ必要がなくなります。これにより効率が向上します。ユーザーが支払いチャネル経由の取引を終了する際には、チャネルをクローズし、オフチェーンでの活動をビットコインネットワーク上で決済できます。現在のLightning Networkの総ロック価値は以下の通りです：
Lightning Networkの設計により、秒間4000万件以上の取引を処理可能で、他のブロックチェーンや従来の決済チャネルよりもはるかに高い性能を発揮します。また、取引手数料も非常に安価であり、基本料金とレートの両方が低水準に抑えられています。利用が増えるにつれて、これらの費用はさらに低下しています。
ますます多くのユーザーと企業が、取引コストの削減とビットコインの実用性向上のためにLightning Networkを採用し始めています。政府や企業レベルでの統合もその普及を後押ししており、例えばエルサルバドル政府はビットコインを法定通貨と定め、政府委託のChivoWalletとの互換性を確保しています。TwitterやCashAppなどの企業も、自社プラットフォームにLightning Networkのサポートを追加しています。
市場はLightning Networkの将来性に期待しており、多くのプロジェクトや投資家がL2ネットワークの構築に注力しています。たとえば、Jack Dorsey氏が率いるビットコインスタートアップBlockは、「c=」という新しいベンチャーキャピタルを設立し、Lightning Network上で新たな資金調達ツールやサービスを提供することに注力しています。また、Spiralのような企業は、Lightning Network開発キット（LDK）を開発し、ユーザーエクスペリエンスを向上させ、一般ユーザーへの魅力を高めようとしています。さらに、Lightning NetworkのコアチームであるLightning Labsは「Taro」アップグレードを導入し、ビットコインのTaprootアップグレードを活用して、合成資産、トークン、NFTなどをビットコイン上で発行・移転できるようにしています。
最後に、ZeebeedeeやStrikeといった企業は、各国との法定通貨入金に関する交渉を進め、より多くのユーザーをLightning Networkに誘致し、国際送金サービスを提供することで、応用シーンを拡大しようとしています。
（二）Stacks
Stacksは自らを「ビットコインレイヤー」と称しており、ビットコインブロックチェーン上で動作する第2層ソリューションです。サイドチェーンではないものの、ビットコインのセキュリティを利用し、STXトークンとPoX（Proof of Transfer）というコンセンサスメカニズムを導入することで、マイナーと取引処理をインセンティブ付与しています。StacksではDeFiやNFT分野など、さまざまなDAppの開発が可能です。Stacksの現在の総ロック価値は以下の通りです：
現在、StacksはsBTCを導入しており、これはビットコインと連動した資産で、Stacksレイヤー上でビットコインと等価のsBTCを使って取引を行うことが可能になります。これにより、Stacks上のDeFiやNFTユースケースの発展が促進され、ビットコインエコシステム内の資本解放が期待されます。また、Stacksは「Nakamoto」アップグレードを実施し、ビットコインのセキュリティを完全に活用して、Stacksレイヤー上の取引確定を実現しています。
最近、OrdinalsやRunesに関する議論、そしてStacksがビットコインユースケースの拡大に果たす役割によって、Stacksへの関心が明らかに高まっています。創設者のMuneeb Ali氏も主要な暗号資産関連ポッドキャストに積極的に参加しています。投資家たちは近づくStacksのアップグレードに備えている可能性があり、すべての人がsBTCとそれがビットコインにもたらす影響を注視しています。
（三）Rootstock
Rootstock（RSK）は、汎用的なビットコインスマートコントラクトに対応したEVM互換のサイドチェーンです。DECOR+と呼ばれる中本コンセンサスの独自バリエーションを採用しており、ビットコインとのマージマイニングが可能です。SmartBitcoin（RBTC）はRSK内でのネイティブ通貨で、ビットコインと1:1で連動しており、取引手数料の支払いに使用されます。Rootstockの現在の総ロック価値は以下の通りです：
RSKはPowpegを通じてビットコインL1と接続され、BTCを両チェーン間で移動できます。当初、Powpegはマルチシグウォレットを管理するコンソーシアムによって運営されていましたが、後にRSKはPowpegの非中央集権化をさらに進めました。とはいえ、BTCの出金申請にはコンソーシアムメンバーの51％以上が署名する必要があるため、一定程度の信頼が求められます。現在、Powpegのサポートは9名のメンバーによって提供されています。
RSKの主な利点の一つは、その仮想機械（RVM）がEthereum Virtual Machine（EVM）と互換性を持っていることです。これにより、Solidity言語でスマートコントラクトを開発できます。Sovrynは代表的なRSKプロジェクトで、ビットコインの貸借やレバレッジ取引を可能にする非カストディ型スマートコントラクトプラットフォームです。最近、RSKはRBTCの供給上限を撤廃し、最大供給量をBTCと同じ2100万枚まで拡大しました。これはビットコインDeFiにとって重要な意味を持ち、以前はRBTCの供給制限がRSK上での活動を制約していました。供給上限の撤廃は、より多くの開発者の注目を集め、RSK上でのDApp構築を促進する可能性があります。
今後RSK上で新たに立ち上がるDAppについては、注目すべきです。なぜならRSKは、ビットコイン上でDeFiを実現するという目標を強力に支える基盤を提供しているからです。
（四）Liquid Network
Liquid Networkは、ステーブルコイン、セキュリティトークン、その他の金融商品などのデジタル資産をビットコインブロックチェーン上で決済・発行できるL2サイドチェーンです。他のL2ソリューションとは異なり、Liquid Networkは比較的中央集権的で、60名のワーカーによって運営されるコンソーシアムコンセンサスによってセキュリティを確保しています。ワーカーの役割はブロックの検証と、Liquid Networkサイドチェーンへの取引追加です。
RSKと同様に、Liquid Networkにも「L-BTC」というBTCと1:1で連動するトークンがあります。本稿執筆時点でのL-BTCの流通供給量は約3,534枚です。このトークンは主にライトニングネットワークで使用され、ビットコインメインチェーンに比べて取引速度とスループットが高くなっています。また、Liquid NetworkのユーザーはL-BTCを他のLiquid Network対応アプリケーションでも利用でき、貸し出しや証券型トークンの購入などが可能です。
三、ビットコインLayer 2の新規プロジェクト
（一）BEVM
BEVMは2023年に設立され、EVM互換の非中央集権型ビットコインL2です。TaprootアップグレードによるSchnorr署名アルゴリズムなどの技術を活用し、BEVMはBTCを非中央集権的にビットコインメインネットから第2層へクロスチェーン転送することを可能にします。BEVMはEVMと互換性があるため、イーサリアムエコシステムで稼働するすべてのDAppをBTCLayer 2上で実行でき、ガス代としてBTCを使用できます。
2023年11月29日、BEVMはホワイトペーパーを公開しました。現在、BEVMは先行ネットワークChainXをリリースしています。2023年のBEVM先行ネットワークの年次データによると、総取引件数は277万件、アクティブアドレス総数は5.5万件、TVLは119.56 BTC（約509万ドル）、イーサリアムL2との橋渡し総容量は1153万ドルに達しています。最近、BEVM先行ネットワークは初のインスクリプションプロトコル「Bevscriptions」をリリースし、6時間以内に300万件の取引を処理し、tpsは約150でした。
2023年12月、BEVMは第1期オデッセイ活動を開始しましたが、すでに終了しています。BEVMの創設者Gavin（@gguoss）氏によると、第2期は1月15日に開始予定で、10〜20のエコシステムプロジェクトが参加する予定です。第2期の名称は「オデッセイ」を使わず、「中本聡が最初に採掘したBTCブロックの地名」である「ヘルシンキ」に改められます。
現在、BEVMエコシステムには、BTC全チェーンDEXのOmniSwap、非中央集権型署名プロトコルBoolNetworkなど、20以上のエコプロジェクトがあります。
（二）B² Network
B² Networkは2022年に設立され、ZK-Rollup技術に基づくビットコイン第2層ネットワークで、EVMとも互換性があり、EVMエコシステムの開発者がシームレスにDAppsを展開できるようにしています。このネットワークは2023年11月のABCDE主催ビットコインエコシステムプロジェクトピッチに参加し、最終的に投資を受けました。ABCDEによると、B² Networkの技術チームの核心メンバーはEthereum、Bitcoin、Cosmos、Suiなどの主要Web3オープンソースコミュニティ出身で、複数のGrant支援を受けています。チームはブロックチェーンのLayer 1、Layer 2、クロスチェーン、アカウント抽象化などのWeb3インフラ製品に精通しており、成熟した工学的実装能力を持っています。
2023年12月18日、B² Networkはパートナー向けにAlphaテストネットMYTICAを発表し、エコシステム開発者の公募を開始しました。パートナーや開発者はB² Networkテストネット上でDAppsを展開できます。同ネットワークのエコプロジェクトであるクロスチェーンプロトコルMesonは、すでにB² Network AlphaテストネットにステーブルコインUSDCを展開しています。Mesonは高速・安定・安全・低手数料を特徴とするクロスチェーンプロトコルで、ETH、BNB、USDC、USDTなどの主要デジタル資産がB² Networkと30以上の主要パブリックチェーン間で自由に流通することをサポートしています。
（三）Dovi
Doviは2023年に設立され、EVMスマートコントラクトと互換性のあるビットコインLayer 2です。2023年11月、Doviは正式にホワイトペーパーを発表し、Schnorr署名とMAST構造を統合した技術を紹介しました。これは取引のプライバシー向上、データサイズの最適化、検証プロセスの改善を目指しています。さらに、Doviはビットコイン以外の各種資産タイプを発行できる柔軟なフレームワークを実現し、クロスチェーン資産移転も可能にしています。
KuCoin Labsは2023年12月、Doviに対して戦略的投資を行うことを発表し、ネイティブトークンDOVIは同年12月12日にKuCoin取引所に上場しました。DOVIトークンの分配はフェアリリース方式を採用し、上場から4時間以内に1500万枚のトークンがすべて引き出されました。1月15日時点で、DOVIの完全希薄化時価総額は約940万ドルです。現在、ユーザーは公式サイトでDOVIをステーキングして報酬を得ることができます。
Doviの公式サイトによると、次にテストネットをリリースし、開発者コミュニティとエコシステム支援を構築し、Dovi V1を展開する予定です。この取り組みは、Doviエコシステムのさらなる発展を助け、より多くの開発者とユーザーの参加を促進するでしょう。
（四）Map Protocol
MAP Protocolは、クロスチェーン相互運用性の解決において非常に有望なプロジェクトです。ビットコインのセキュリティを活用することで、他のパブリックチェーンの資産やユーザーがビットコインネットワークとシームレスにやり取りできる手段を提供しており、これによりブロックチェーンエコシステム全体のセキュリティと相互運用性が強化されます。
最近、DWFLabsとWaterdrip Capitalからの戦略的投資獲得は、プロジェクトの発展に強力な支援をもたらすだけでなく、市場からの認知と期待を裏付けています。
MAPおよびMAPOトークンのバーン（焼却）措置は、トークン流通量の削減、希少性の向上、価値の向上に寄与します。現在の完全希薄化時価総額は約2.6億ドルで、MAP Protocolの潜在的価値に対する市場の評価を示しており、プロジェクトの発展と採用の進展に伴い、この数字はさらに増加する可能性があります。
総じて、MAP Protocolはクロスチェーン相互運用性における革新と得られた投資支援により、将来の発展に堅固な基盤を築いています。
（五）Merlin Chain
Merlin Chainは、有名なBRC-420ブルーボックスおよびBitmapの開発チームがリリースした、多種類のネイティブビットコイン資産をサポートし、EVMと互換性を持つZK-Rollup型ビットコイン第2層ネットワークです。公式サイトやいくつかのリサーチレポートによると、MerlinはZK-Rollupネットワーク、非中央集権型オラクル、オンチェーンBTC不正防止モジュールを統合したビットコインLayer 2ソリューションです。
Merlin Chainの公式サイトからそのBridge機能が確認でき、ビットコイン上の資産を第2層ネットワークに転送することで取引手数料を削減できるため、典型的な痛みの部分を解決する代表例と言えます。
ZK-Rollup、オラクル、不正防止モジュールを統合したこのソリューションは、ビットコインエコシステムにさらなる革新と発展をもたらし、より効率的で安全な取引体験を提供することで、より多くのユーザーと開発者の参加を促す可能性があります。
（六）Bison
Bisonは2023年に設立され、ビットコインネイティブのzk-rollupで、取引速度の向上とネイティブビットコイン上での高度な機能実現を目指しています。開発者はzk-rollupを活用して、取引所、貸借サービス、自動マーケットメーカーなど、革新的なDeFiソリューションを構築できます。
BisonもABCDE主催のビットコインエコプロジェクトピッチに参加しており、ゼロ知識証明とOrdinalsを利用して高速かつ安全な取引を実現すると紹介されています。すべてのデータはビットコインにアンカーされ、セキュリティが強化されます。Bisonは秒間2200件の取引を処理でき、その手数料はビットコインの1/36にあたります。
BisonチームにはStarknetのコード貢献者が含まれており、豊富なブロックチェーン技術経験と専門知識を有しており、効率的で安全なソリューションを開発する能力を持っています。Bisonがビットコインエコシステム内でさらに発展することで、ビットコインユーザーと開発者にさらなる革新と利便性を提供すると予想されます。
四、ビットコインエコの次のステップ：スマートコントラクト市場
長年にわたり、ビットコインは開発者ツールの不足、インフラの遅さと重さ、イーサリアム、BNB Chain、Solanaなどのスマートコントラクトプラットフォームに比べてイノベーションが限定的であるという課題に直面してきました。しかし、最近状況は変化しつつあります。開発者がついにビットコインエコシステム内でスキルを発揮できるようになり、昼夜を問わず更新を推進し、前例のないスピードでビットコインの発展を牽引しています。これは自然な需要によって駆動されているのです。ここが鍵です。エコシステムが真の、自然なユーザー需要に直面しているとき、それらの需要は本質的に革新と製品開発を不断に推進し、好循環を生み出し、状況は急速に改善します。
（一）BitVM
ZeroSyncプロジェクトリーダーのRobin Linus氏は、10月9日にBitVMに関する論文を公開しました。簡単に言えば、BitVMはビットコインネットワークの仮想マシンであり、オンチェーン検証とオフチェーン実行を組み合わせることで、ビットコインネットワークのコンセンサスルールを変更せずにチューリング完全を実現します。
BitVMとイーサリアムスマートコントラクトには大きな違いがあります。イーサリアムスマートコントラクトは多方（multi-party）取引をサポートできますが、BitVMの設計は双方（two-party）取引交換のみをサポートしています。BitVMの大部分の取引処理はオフチェーンで行われ、ベースとなるビットコインブロックチェーンへの影響を最小限に抑えます。一方、EVMはオンチェーンエンジンであり、すべての操作がイーサリアムのネイティブ環境で行われます。BitVMはビットコインブロックチェーンの任意の追加エンジンであり、その動作にはBitVM自体が必要ではありません。対照的に、EVMはイーサリアムブロックチェーンに不可欠な一部であり、EVMがなければイーサリアムは存在しません。
BitVMの機能はビットコインのTaprootアップグレードによって実現されます。BitVMは主にtaprootアドレス行列（taptree）に依存しており、これはバイナリ回路のようなプログラム命令に似ています。この枠組みでは、各Scriptスクリプト内のUTXO使用条件命令がプログラムの最小単位と見なされ、taprootアドレス内の特定コードによって0または1が生成され、taptreeが構成されます。このtaptree全体の実行結果はバイナリ回路テキスト効果であり、実行可能なバイナリプログラムに相当します。プログラムの複雑さは組み合わされるtaprootアドレスの数に依存し、アドレスが多いほど、Scriptに事前設定された命令が豊かになり、taptreeが実行できるプログラムもより複雑になります。
BitVMの大部分の処理はオフチェーンで行われ、オフチェーン処理された取引はバッチとしてまとめてベースとなるビットコインブロックチェーンに投稿され、オプティミスティックロールアップ（Optimistic-rollups）で使用される有効性確認モデルと類似しています。また、BitVMは詐欺証明とチャレンジレスポンスプロトコルを組み合わせたモデルを使用して、双方（証明者と検証者）間の取引を処理・検証します。証明者が計算タスクを開始し、自身と検証者の間に確立されたチャネルを通じてそのタスクを送信し、検証者が計算の有効性を確認します。検証されると、その取引はまとめられたバッチに追加され、ベースのビットコインブロックチェーンに投稿されます。
（二）RGB
RGBはLNP/BP協会によって維持・更新されており、ビットコインネットワークとライトニングネットワークをサポートするスマートコントラクトシステムです。RGBプロトコルは、よりスケーラブルで、よりプライバシー保護に優れ、未来志向のソリューションを提案しており、その基盤は2017年にPeter Toddが提唱したクライアント側検証（client-side validation）とワンタイムシール（single-use-seals）の概念にあります。
RGBの中心的な考え方は、必要な場合にのみビットコインブロックチェーンを使用することです。つまり、作業量証明とネットワークの非中央集権性を利用して、二重支出の防止と検閲耐性を実現します。すべてのトークン移転の検証作業はグローバルコンセンサス層から外され、オフチェーンで行われ、支払いの受取人側のクライアントによってのみ検証されます。
では、具体的にはどのように機能するのでしょうか？RGBでは、基本的にすべてのトークンはビットコインUTXO（既存のものでも一時的に作成されたものでも）に帰属しており、トークンを移転するにはそのUTXOを消費する必要があります。このUTXOを消費する際、ビットコイン取引にはメッセージのコミットメントを含める必要があります。このメッセージの内容はRGBの支払い情報であり、入力、これらのトークンがどのUTXOに送られるか、資産ID、数量、消費する取引、その他付加すべきデータを定義します。
RGBトークンの具体的な支払い情報は、専用の通信チャネルを通じてオフチェーンで送信され、支払者のクライアントから受取人のクライアントに届けられ、後者がRGBプロトコルのルール違反がないか検証します。これにより、ブロックチェーンの観測者はRGBユーザーの活動に関する情報を一切得ることができません。
ただし、受け取った支払い情報の検証だけでは、送信者が本当にあなたに送ろうとしている資産を所有しているかどうかを保証できません。そのため、取引の確定性を確保するには、送信者からそのトークンのすべての取引履歴、つまり現在の取引から最初の発行取引までを遡って受領する必要があります。すべての取引履歴を検証することで、資産がインフレしていないこと、資産に付随するすべての使用条件が満たされていることを保証できます。
おわりに
ビットコインLayer 2は現代Web3発展の重要な構成要素です。ビットコインが主要なブロックチェーンネットワークの一つとしての地位を維持したいのであれば、迅速かつ低コストで取引を処理する方法が必要です。幸運なことに、多くの開発者がビットコインのスケーラビリティ課題に挑戦することを決めたため、取引手数料の削減と機能拡張を求める人々にとっては、さまざまなビットコインLayer 2から選択肢があります。
CregisはWeb3時代のソリューションプラットフォームであり、2017年から企業向け暗号資産管理ツールとソリューションの提供に注力しています。現在までに3200以上の取引所、プロジェクトチーム、Crypto Fund、クロスボーダーECなど、多数のWeb3企業やチームにサービスを提供しており、チェーン上の日次取扱高は3000万ドルを超えています。Cregisは現在、MPCウォレットサービス、取引APIインターフェースなどを提供しており、2024年にはVCCサービスとWeb3基盤資産ソリューション「Web3 Bridge」を全面展開し、より多くのWeb3チームが多様な暗号資産の取引・管理を実現できるよう支援します。
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