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ビットコインスマートコントラクト新思路:RGB、RGB++とArch NetworkのUTXO革新
ビットコインエコシステムのプログラム可能性探索
ビットコインは現在、流動性が最も高く、セキュリティが最高のブロックチェーンとして、多くの開発者がそのプログラム可能性とスケーラビリティの問題に注目しています。ZK、DA、サイドチェーン、ロールアップ、再ステーキングなどのさまざまなソリューションを導入することで、ビットコインエコシステムは新たな繁栄のピークを迎え、今回のブルマーケットの主要な焦点となっています。
しかし、多くの設計案はイーサリアムなどのスマートコントラクトプラットフォームのスケーラビリティの経験を引き継いでおり、ほとんどが中央集権的なクロスチェーンブリッジに依存しているため、システムの潜在的な弱点となっています。ビットコインの特徴に基づいて設計された案はほとんどなく、これはビットコインの開発の難しさに関係しています。ビットコインは以下の理由からイーサリアムのように直接スマートコントラクトを実行できません：
2017年の隔離証明(SegWit)アップグレードはブロックサイズの制限を増加させました；2021年のTaprootアップグレードはバッチ署名検証を実現し、取引処理効率を向上させました。これらのアップグレードはビットコインのプログラム可能性を創出しました。
2022年、開発者Casey Rodarmorは「Ordinal Theory」を提案し、ビットコイン取引に任意のデータを埋め込むための番号付けスキームを概説しました。これにより、プログラム可能性のある契約などのアプリケーションに新しいアイデアが提供されました。
現在、多くのビットコインのプログラム可能性を拡張するプロジェクトは、二層ネットワーク(L2)に依存しており、これによりユーザーはクロスチェーンブリッジを信頼する必要があり、L2がユーザーと流動性を獲得する障害となっています。さらに、ビットコインはネイティブの仮想マシンまたはプログラム可能性を欠いており、追加の信頼仮定なしにL2とL1の通信を実現することができません。
RGB、RGB++とArch Networkは、ビットコインの原生特性から出発し、さまざまな方法でそのプログラム可能性を強化しようとしています：
RGBはオフチェーンクライアントの検証を通じてスマートコントラクトを実現し、状態の変化をビットコインUTXOに記録します。プライバシーの利点はありますが、使い勝手が悪く、契約の組み合わせ可能性が欠けており、発展は遅れています。
RGB++はRGBを基に、チューリング完全なUTXOチェーンを利用してオフチェーンデータとスマートコントラクトを処理し、同型バインディングBTCを通じてセキュリティを保証します。
Arch Networkはビットコインにネイティブスマートコントラクトソリューションを提供し、ZK仮想マシンと検証者ノードネットワークを作成し、取引を集約することで状態変化をビットコイン取引に記録します。
! UTXOバインディング:BTCスマートコントラクトスキームの詳細な説明:RGB、RGB ++、Archネットワーク
RGBの
RGBはビットコインコミュニティの初期のスマートコントラクト拡張の考え方であり、UTXOを通じて状態データを封装して記録し、後のネイティブスケーリングに重要な考え方を提供します。
RGBはオフチェーン検証を採用し、トークン移転の検証をコンセンサス層からオフチェーンに移行し、特定の取引関連クライアントによって検証されます。これにより全ネットワークのブロードキャストの必要性が減少し、プライバシーと効率が向上しますが、同時に第三者からは見えなくなり、操作が複雑で開発の難易度が高くなります。
RGBは一度だけ使用されるシールの概念を導入し、各UTXOは一度だけ消費でき、作成時にロックされ、消費時にアンロックされます。スマートコントラクトの状態はUTXOによってカプセル化され、シールによって管理され、有効な状態管理メカニズムを提供します。
RGB++ の
RGB++はRGBの考え方に基づき、UTXOバインディングを基に発展しました。それはチューリング完全なUTXOチェーンを利用してオフチェーンデータとスマートコントラクトを処理し、ビットコインのプログラム可能性を向上させ、同型バインディングBTCを通じて安全性を保証します。
RGB++は、チューリング完全なUTXOチェーンを影のチェーンとして使用し、オフチェーンデータとスマートコントラクトを処理します。このチェーンは、複雑なスマートコントラクトを実行でき、ビットコインのUTXOにバインドされており、システムのプログラム可能性と柔軟性を高めます。ビットコインのUTXOと影のチェーンのUTXOは同型バインドされており、両チェーン間の状態と資産の一貫性を保証し、取引の安全性を確保します。
RGB++拡張は、すべてのチューリング完全UTXOチェーンをサポートし、クロスチェーン相互運用性と資産流動性を向上させます。UTXO同型バインディングを通じてブリッジなしのクロスチェーンを実現し、"偽通貨"の問題を回避し、資産の真実性と一貫性を確保します。
影のチェーンを通じてオンチェーン検証を行うことで、RGB++はクライアント検証プロセスを簡素化しました。ユーザーは影のチェーンに関連する取引を確認するだけで、RGB++の状態計算の正確性を検証できます。この方法は検証プロセスを簡素化し、ユーザー体験を最適化し、RGBの複雑なUTXO管理を回避します。
! UTXOバインディング:BTCスマートコントラクトソリューションの詳細な説明:RGB、RGB ++、Archネットワーク
アーチネットワーク
Arch Networkは主にArch zkVMと検証ノードネットワークで構成されており、ゼロ知識証明と分散型検証ネットワークを利用してスマートコントラクトの安全性とプライバシーを確保します。RGBよりも使いやすく、RGB++のように別のUTXOチェーンにバインドする必要もありません。
Arch zkVMはRISC Zero ZKVMを使用してスマートコントラクトを実行し、ゼロ知識証明を生成します。これは分散型検証ノードネットワークによって検証されます。システムはUTXOモデルに基づいて動作し、スマートコントラクトの状態をState UTXOsに封装して安全性と効率を向上させます。
Asset UTXOsはビットコインや他のトークンを代表し、委託管理を通じて管理されます。検証ネットワークはランダムにリーダーノードを選出し、ZKVMの内容を検証します。FROST署名スキームを使用してノードの署名を集約し、最終的にトランザクションをビットコインネットワークにブロードキャストします。
Arch zkVMはビットコインに対してチューリング完全な仮想マシンを提供し、複雑なスマートコントラクトを実行します。契約の実行後、ゼロ知識証明が生成され、契約の正確性と状態の変化を検証するために使用されます。
ArchはビットコインのUTXOモデルを使用し、状態と資産はUTXOにカプセル化され、単一使用の概念を通じて状態変換が行われます。スマートコントラクトの状態データはstate UTXOとして記録され、元データ資産はAsset UTXOとして記録されます。Archは各UTXOが一度だけ使用されることを保証し、安全な状態管理を提供します。
Archは検証ノードネットワークを必要とします。各Epochの期間中、システムはステークに基づいてリーダーノードをランダムに選択し、情報の伝播を担当します。すべての証明は分散化された検証ノードネットワークによって検証され、システムのセキュリティと検閲耐性を確保し、リーダーノードに署名を生成します。取引は必要なノードの署名を受け取った後、ビットコインネットワークでブロードキャストされます。
! UTXOバインディング:BTCスマートコントラクトソリューションRGB、RGB ++、Archネットワークの詳細な説明
まとめ
RGB、RGB++、およびArch Networkは、ビットコインのプログラム可能性設計においてそれぞれ独自の特徴を持ち、UTXOの結びつきを引き継いでいます。UTXOの一度きりの使用認証属性は、スマートコントラクトの状態記録により適しています。
しかし、これらのソリューションは、ユーザーエクスペリエンスが悪い、確認遅延が長い、パフォーマンスが低いなどの問題に直面しています。ArchとRGBは主に機能を拡張していますが、パフォーマンスは向上していません。RGB++は高性能UTXOチェーンを導入することでユーザーエクスペリエンスを改善しますが、追加のセキュリティ仮定が増えます。
ビットコインコミュニティにより多くの開発者が参加するにつれて、op-catアップグレード提案のようなさらなるスケーリングソリューションが活発に議論されるでしょう。ビットコインのネイティブな特性に合ったソリューションは特に注目に値し、UTXOバインディング方式はネットワークをアップグレードせずにプログラム可能性を拡張する有効な方法です。ユーザーエクスペリエンスの問題が解決されれば、ビットコインのスマートコントラクトにとって重要な進展となるでしょう。