価値の孤島から相互接続へ：ビットコイン「レイヤリング」の発展史

2024.07.25

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価値の孤島から相互接続へ：ビットコイン「レイヤリング」の発展史

ビットコインは、最初に成功裏に実現された主権非依存の硬貨幣である。

2024.07.25 - 03:40:44

比特币

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ビットコインは、最初に成功裏に実現された主権非依存の硬貨幣である。

著者：SAURABH DESHPANDE

翻訳：TechFlow

歴史を通じて、通貨は社会において三つの主要な機能を果たしてきた。すなわち、価値（富）の保存手段、交換媒体、および会計単位である。通貨の形態は絶えず変化しているが、その機能は基本的に変わらない。大まかに言えば、常に二つの思想的潮流があり、一つは信用通貨またはソフトマネーを支持し、もう一つはハードマネーを支持するものだ。今日の法定通貨システムと同様に、信用通貨は常に何らかの負債である。

あなたが保有する米ドルやルピーは政府の債務である。政府がデフォルトすれば、あなたのお金は基本的な商品やサービスを購入できなくなる。

一方、ハードマネーは政府の債務ではない。例えば、金のような貴金属は、政府がデフォルトしても価値が下落しない。むしろ、安定性があると見なされるため、その価値は上昇する。

ビットコインは、最初に成功した非主権ハードマネーである。2009年、サトシ・ナカモトは世界が不良融資慣行と一極的な金利決定によって引き起こされたグローバル金融危機を経験した直後にビットコインを発表した。強力な米ドルはその生涯で95%以上も購買力を失っている。マクロ経済学の巨匠レイ・ダリオ氏は、彼の記事『パラダイムシフト』の中で、中央銀行がさまざまな危機に対処するために金利を下げ、それが各国の経済にどのような影響を与えるかについて述べている。

出典 – Paradigm Shifts

このグラフは、1980年代以降、先進国の金利がどのように低下してきたかを示している。同時に、貨幣基盤はGDPに対する割合として増加している。それにもかかわらず、総生産は貨幣供給量と同じペースでは成長していない。貨幣供給が急速に増加すると、世帯の所得成長率に関係なく、より高いインフレーション、生活費の上昇、債務負担の増加、さらなる所得格差を招く可能性がある。我々が現在直面している高インフレ環境は、中央銀行の政策による結果なのである。

このような状況下では、金などの貴金属の役割がさらに顕著になる。政府による金供給への介入は最小限である。政府の影響が小さいため、金の供給は法定通貨よりも予測可能である。この高い予測可能性により、金は数十年にわたってその価値を維持し、富の保存手段として機能できるのである。

ビットコインは当初、ピアツーピア電子現金として登場した。しかし、多くの革新と同様に、時間の経過とともに、その本来の電子現金という目的から逸脱（あるいは少なくとも拡張）し、「デジタルゴールド」として進化した。

2018年、私は都市とブロックチェーンを比較した興味深いアナロジーに出くわした。ブロックチェーンは外界から隔離されているため、むしろ閉鎖された島に似ている。各島には独自の優先事項や技術的・社会的特徴がある。ビットコイン島は常に、速度やプログラマビリティといった他の要素よりも、セキュリティと分散化を優先している。

「分散化」は広範かつ細かなニュアンスを持つ用語である。バラジ・スリニバス氏は、マイニング、クライアント、開発者、取引所、ノード、所有権といったサブシステムに分けて、ブロックチェーンの分散化度合いを測定することを提案している。彼は、これらのサブシステムのジニ係数1とナカモト係数2を測定することで、全体の分散化レベルを算出できると述べている。

ジョナサン・ビア氏など多くのビットコイン支持者の見解によれば、分散化はユーザー自身が取引を検証する難易度から見て評価できる。取引検証の難しさが、ビットコインのブロックサイズが小さい（最大4MB）理由である。ブロックチェーンが実用的にも理論的にも汎用的なプログラマビリティを提供するためには、開発者はいくつかの仕組みを整備しなければならない。

まず、使用する言語やシステムはチューリング完全でなければならない。「チューリング完全」とは、十分な時間とメモリがあれば、アルゴリズムで表現可能なあらゆる計算を実行できるシステムを指す。

次に、ガス計測が最適化されなければならない。ガス計測とは、システムがリソースのコスト（例：各ブロックの最大ガス消費量、異なる操作が消費するガス量）をどう設計するかを指す。イーサリアムのSolidityはチューリング完全な言語だが、通常はガスの制限に縛られる。ビットコインのスクリプト言語は、より高いセキュリティを確保するために意図的に制限されている。さらに、マット氏が指摘するように、それはスタックベースの低レベル言語であり、サトシ時代から修正されていないバグが多く、重要な演算子が欠けているため、非常に使いづらい。

イーサリアムやソラナなどのブロックチェーンは、相互に接続された状態へと進化しており、互いに恩恵を受けられるようになっている。しかし、ビットコイン島はそのセキュリティ目標を揺るぎなく堅持しており、他のブロックチェーンとの間でより容易な移動を可能にするようなインフラの変更を一切加えていない。ビットコイン島では、住民がBTCを保持、転送、または銘刻（インスクリプション）やルーンのために取引することは許可されているが、ユーザーエクスペリエンスは劣悪である。

利用方法が限られているため、BTCは主に金庫に保管されている。一方、ETHのような資産は、ステーキング、再ステーキング、貸し出しといった形で、収益や受動的収入を得る豊かな機会を持っている。彼らは新たなインフラを開発したことにより、他のブロックチェーンは急速に近代化を遂げたが、ビットコインは古くても強固なままである。

誤解してはならない。ビットコインの保守的なアプローチは、そのセキュリティと分散化を確実に守っている。機能が増えるほど複雑さが増し、攻撃対象領域も広がる。

ビットコイン島は依然として強大だが孤立している。他のブロックチェーンは、より強力な橋によって相互に結ばれている。

分断された島々は、私の故郷であるムンバイの歴史を思い出させる。かつてボンベイと呼ばれていたこの街は、元々七つの異なる島々から成っていた。これらの島々の統合は1680年代に始まり、数世紀にわたって続いた。今日、この忙しい大都市を歩き回っていても、かつて分断されていた痕跡はほとんど残っていない。都市はシームレスに統一されており、過去の分裂はほぼ忘れ去られている。

このムンバイの変容は、興味深い疑問を投げかける。我々はビットコインの世界でも同様の進化を目にするだろうか？いくつかのチームがその実現に向けて努力している。

ムンバイ七島の進化。出典 – Reddit

本稿では、一部のチームがビットコイン保有者に、資産をただ保有するだけでなく、様々な方法で活用できるようにする取り組みについて紹介する。まず、なぜより良いインフラが必要なのかという基礎を説明し、その後、BTCのユースケースを拡張するためのチームの異なるアプローチを深掘りする。最後に、最終的なビジョンは技術的コンセンサスだけでなく、社会的コンセンサスにも関与していることについて触れる。

この変化は、チームがビットコイン島の周囲に異なる補助的島々を構築し、ビットコイン島自体の近代化解決策を探ることで進行している。ビットコイン島の恒久的改革は、島民の間に社会革命が起き、ルールの変更に同意した後でのみ可能となる。そして、島内のインフラを使うのと同じくらいの自信を持って、他の島々につながる橋を使えるようになるのだ。

なぜより良いインフラが必要なのか？

イーサリアム、ソラナ、そして間もなく登場するモナドなど、成熟したブロックチェーンはすべて、開発者中心に構築されている。これらは開発者がアプリケーションを構築するためのプラットフォームとして設計されている。これらのチェーンは、多様な学習リソース、ツール、フレームワーク、機能を通じて開発者を支援する包括的なエコシステムを提供している。サトシはビットコインを開発する際に、これらを考慮していなかった。ビットコインには、よく考え抜かれたAPIも、開発を学ぶための明確なドキュメントもほとんど存在しない。

ネットワークインフラを継続的に改善する必要があるのは、以下の三つの重要な理由からである。すなわち、より良いユーザーエクスペリエンス（UX）、より多くの金融化、そしてスケーラブルな決済である。

より良いユーザーエクスペリエンスは活動を促進し、手数料収入を増やす

オーディナルプロトコルは、ビットコインのUTXOを利用し、個々のサトシ（BTCの最小単位）を異なる方法で見る手法である。これにより、ビットコイン上のNFTである「インスクリプション」などの革新が生まれた。オーディナルとインスクリプションに関する熱狂は、BRC-20やルーンといった代替標準の進化をもたらした。インスクリプションとルーンは、ビットコインに活動性をもたらした。日次取引総数は、単なるBTC転送に比べて70%増加した。

これらの新しいビットコイン取引方法は、手数料を約40%向上させることに貢献した。しかし、これらの新方式はビットコインコミュニティ内で激しい議論を引き起こしている。一方の派閥は、ビットコインが分散型決済システムとしての核心機能の強化に集中すべきだと主張する。それ以上の拡張は、ビットコインの安全性、簡潔性、健全な通貨としての有効性を損なう可能性があると考えているのだ。

他方、より柔軟なアプローチを支持する人々は、支払い以外のユースケースを含むビットコインの機能拡張を主張している。彼らは、この進化が急成長するブロックチェーンエコシステムの中でビットコインが競争力と関連性を維持するために不可欠だと考えている。

これで十分なのだろうか？完全にはそうではない。Token Terminalのデータによると、ビットコインのマイナーは過去30日間で約1億900万ドルの手数料を獲得した。同じ期間、UniswapやLido Financeといったアプリはそれぞれ9000万ドル、1億400万ドルを稼いでいる。2024年4月の最新の半減期を迎えたことで、マイナーが得るブロック報酬は50%減少した。最近の半減期後、ブロック報酬（補助金）は1ブロックあたり6.5 BTCから3.125 BTCに減少した。これにより、マイナーの月額補助金は13,500 BTC（3.125×144×30）減少した。1BTCを66,000ドルとすると、これは約8.91億ドルに相当し、月額手数料は補助金の損失の約12%しか占めていない。

最近のルーンのような発展は励みになるが、まだ足りない。どのような課題があるのか？ビットコインのユーザーエクスペリエンスは、ソラナやArbitrumのようなイーサリアムL2に比べてはるかに劣る。ソラナでは交換が数秒で完了し、手数料は数セント程度である。しかし、もしビットコイン上でルーンを取引したい場合、数ドルの手数料を払い、取引確認のために1ブロック待つ必要がある。

さらに、ルーンを購入する際には、リストされている数量すべてを購入しなければならない。購入者が希望するルーンの数量を変更することはできない。別の欠点として、ルーン同士は直接交換できない。これは、イーサリアム上でUSDCをMKRに交換できるのとは異なる。トレーダーはまず1つのルーンをBTCに売却し、その後目的の別のルーンを購入しなければならない。中間の余分なステップが、ユーザーエクスペリエンスにおける不要な摩擦を増加させている。

ルーン取引のユーザーエクスペリエンスは到底理想的ではない。BTCを担保として利用したり、貸し借りを行う方法はない。金融アプリで使うために、BTCをビットコインL1から引き出して、他のチェーンに移動する必要がある。

BTCの金融化を促進

まず、ビットコインの時価総額は約1.3兆ドル、1BTCは66,000ドルである。金と同様に、ビットコインは外部通貨であり、政府がビットコインの供給を操作することはできない。金のローン市場の正確な規模は不明だが、いくつかの報告では1000億ドルと推定している。したがって、ビットコイン上でアプリケーションを構築する最も重要な理由の一つは、原生BTCを担保としてステーブルコインを借り入れることである。強力なレンディング市場があれば、ビットコイン保有者は自分のBTCを使って収益を得ることができる。

ステーキングを例に挙げると、ETHやSOLといった他の原生資産は、ネットワークのセキュリティを確保する目的でステーキングに内在的な用途を持っている。流通するETHの約27%がステーキングプロトコルでステーキングされており、年利は約4%である。さらに、約4%のETHが再ステーキングプロトコルでステーキングされており、67%の流通SOLがステーキングされている。また、ETHとSOLはそれぞれのDeFiエコシステムで広く担保資産として使われている。

Wrapped BTC（WBTC）は、異なるDeFiエコシステムで最も広く使われているBTCのバージョンであり、時価総額は約100億ドルで、流通BTC総量の1%未満である。これは、BTCの金融化が巨大な潜在力を秘めていることを示している。

仮にBTCのステーキングやDeFiでの利用率がイーサリアムと同様に約30%に達したとすれば、その金額は3900億ドルに達する。比較として、現在すべてのDeFiにおける他のチェーンのロック総額は1010億ドルである。BTCは最も生産的な流動資産になり得るが、現時点では意図的な技術的制限によってその可能性が束縛されている。

BTC決済のスケーリング

ビットコインの基礎層は高スループット向けに設計されていない。ビットコインがインターネットの決済層になるためには、より速い取引速度が必要である。モハメド・ファウダ氏が指摘するように、この方法で発行される取引の数には限界がある。最大ブロックサイズが4MBの場合、ビットコインは6.66 kbps（4MB / 10分）のデータをサポートできる。

ビットコインネットワークは現在、高トラフィックを処理できない。Quantum Catsのミントやルーンのリリースといった予想イベントの際、ユーザーは酷い体験をする。悪いユーザーエクスペリエンスは、インスクリプションをミントしようとする人だけでなく、BTCの送受信を行う人にも影響を与える。

Lightning Network（LN）は、主要なBTCスケーリングネットワークとして注目されているが、採用状況は芳しくない。ネットワーク容量、つまり流動性は約5000 BTCである。これは、すべてのライトニングチャネルにロックされているBTCの量である。これはネットワークの流動性と、それを通じて移動できるBTCの量に影響を与える。

なぜこれが重要なのか？例を挙げて理解しよう。ジョエルはインドのコーヒー農園労働者に100万ドルを支払うために資金を募っており、寄付をLNで受け取ることに決めた。彼は単にLNウォレットを起動して寄付を受け取れるわけではない。彼には100万ドルのインバウンド流動性が必要なのだ。インバウンド流動性とは、相手側がチャネル内にロックするBTCの量のことである。サイドはジョエルの相手側であり、1万ドルをロックしている。ジョエルは、合計で100万ドルをロックする、サイドのような相手側をもっと多く必要とする。これにより、100万ドル相当の寄付を受け取ることができる。これはネットワークのスケーリングにとって大きな課題であり、インバウンド流動性は常に資本の機会費用によって制限される。

ビットコイン開発の課題

ビットコインは技術的現象であると同時に文化的現象でもある。社会的コンセンサスが最後の防衛線である。例えば、2100万の供給上限というハードキャップは、コードをフォークして1%のテイル排放を追加することで変更できる。しかし、この変更が有効になるには、すべてのマイナーがそのフォーク上で採掘しなければならず、これは起こりそうにない。なぜなら、ハードコーディングされた上限はBTCの主要な価値駆動要因の一つだからである。この上限が破られれば、価値は低下すると見なされるかもしれない。マイナーは価値が失われる可能性のあるフォーク上で採掘しないだろう。

社会的コンセンサスがなければ、コードベースを変更するために必要な技術的努力は無意味になる。ビットコインが前回、論争を巻き起こしたフォークは2017年のブロック戦争の時だった。ネットワークは二つに分裂し、ビットコインはSegWit（後述）を導入、ビットコインキャッシュはブロックサイズを拡大した。当時、大部分のハッシュパワーはBTC側に留まった。

通貨や価値の保存手段と見なされるものは、頻繁に変化してはいけない。法定通貨が時間とともに購買力を失う主な理由は、中央銀行が繰り返し権限を行使して供給を増加させているからである。この中央銀行の一極的な行動の不確実性が、いくつかの通貨を永遠に弱くしている。ビットコイン文化は変化に抵抗する。Taprootのような論争のない変更でさえ、構想から実装まで数年かかった。

上述の変更を実施することは、単にビットコインを変えることではない。ビットコインの基礎層は可能な限りシンプルである必要がある。攻撃表面を減らし、安定性を高めるために、シンプルさが重要である。アイデアとしては、イーサリアムのL2のように、借入やBTCを担保にしてステーブルコインを発行するといった複雑な作業は、基礎層の外で実行することである。

ビットコインのL2？

L2とは何か？以下を満たすべきである：

第一層が、必要に応じて取引の正当性を検証し、紛争を解決するために十分なデータを提供する。
基礎層以外に追加のセキュリティ前提を持たない。
ユーザーが自らの資産を一方的に基礎層または第一層に引き戻せることを可能にする。

現在のビットコインのオペコード（opcodes）は、いかなる証明も検証する能力を制限しているため、これらの条件を満たすことはできない。したがって、ビットコインL2を名乗るチェーンは、真のL2とは呼べない。

L2のもう一つの重要な側面は、そのセキュリティ前提がビットコインのセキュリティ前提と一致していることである。各ブロックチェーンには、以下のような基本的なセキュリティ前提がある：

大多数の採掘ノードが誠実であること
ノードが独立してブロックを検証し、無効なブロックを拒否できること
フォークはチェーンの最長分岐で解決されること、など。

第二層、すなわちL2は、それが構築される基礎層のセキュリティ前提を拡大してはならない。例えば、第二層に独占的なブロック生成を行う集中化されたソーターがいる場合、ユーザーは安価にブロック生成に異議を唱えられるべきである。ユーザーの資金が使われていない限り、第一層がL2にユーザー資金の解放を指示できるべきである。現在、これらのメカニズムはイーサリアムのL2にも存在しない。

上記のL2特性を厳密に適用すれば、Arbitrumのようなコンセンサス上の人気イーサリアムL2でさえ、真のL2ではないと言える。現在のビットコインのオペコード（opcodes）はいかなる証明の検証能力も制限しているため、ビットコインL2を名乗るチェーンはどれも真のL2とは呼べない。ライトニングネットワークは、L2の定義を満たす唯一のソリューションかもしれない。一般的な用語として、本稿ではこれらのソリューションを「ビットコイン拡張レイヤー」と呼ぶ。

ビットコイン拡張レイヤーの現状

全体として、BTCを利用するには二つの主な道がある。1）ビットコイン自体のアプリケーションが限られているため、クロスチェーンブリッジを使用する。2）投資家がBTCアプリケーションをホストできる環境やチェーンを作成する。

より多くのユースケースとスケーリングを実現するため、新レイヤーはビットコイン上に追加のセキュリティ前提を置くかもしれない。自分のBTCを使いたいユーザーは、最小限のセキュリティ妥協を好むだろう。イーサリアムのスケーリングロードマップは、イーサリアムのスケーリング設計空間がどのように進化したかを理解するための良い参考になる。

数年にわたり、イーサリアムはロールアップがそのスケーリングの鍵であると認識した。現在、BTCを拡張し、よりプログラマブルにする最良の方法がどれかは、まだわかっていない。

データの保存方法やクロスチェーンブリッジの設計を選択するプロジェクトは、分散化、セキュリティ、スピード、ユーザーエクスペリエンスの間でトレードオフを行っている。以下の質問への答えが、ビットコイン拡張レイヤーを構築するプロジェクトや企業の設計空間を構成する：