ビットコインのテクノロジースタックの進化

過去10年間で、ビットコインエコシステムは、開発者を引き付け、基盤となるコードベースのほとんどを改善および刷新するために数千時間を費やしてきました。それでも、ビットコイン（BTC）はほとんど同じです。この理由は、アルゴリズムによるインフレやハードコードされた供給など、金融特性を定義するコンセンサスルールのコアセットが変更されていないためです。.

何度も何度も、派閥はこれらのコアプロパティを変更しようとしましたが、これまでのところすべての敵対的買収は失敗しました。それはしばしば苦痛なプロセスですが、ビットコインの最大の長所の2つを強調し、固めるものです。ビットコインがどのように進化するかを単一の当事者が指示することはできません。集中管理がないため、ビットコインの金銭的資産が保護されます.

開発への障壁—そしてそれらを乗り越える

ビットコインを人気のある現象にする価値は、ビットコイン上でのソフトウェアの開発を他のどのデジタル資産よりも困難にする価値でもあります。開発者は、価値のあるストアとしての装置を損なうことのないように、変換できるものに制限されています.

それでも、以下の例からわかるように、ビットコインの革新は可能です。創造性と忍耐力が必要です.

ビットコインのコアレイヤーを変更するには、その金銭的特性を侵害する可能性のある準政治的プロセスが必要であるため、イノベーションはモジュールとして実装されることがよくあります。この開発は、さまざまなプロトコルの層が特定の機能に特化しているインターネットのプロトコルスイートの開発に似ています。電子メールはSMTPで、ファイルはFTPで、WebページはHTTPで、ユーザーアドレス指定はIPで、パケットルーティングはTCPで処理されました。これらの各プロトコルは、今日のエクスペリエンスを作成するために時間とともに進化してきました。.

BlockchainCapitalのSpencerBogartは、この開発を簡潔に捉えています。現在、ビットコイン独自のプロトコルスイートの始まりを目の当たりにしています。ビットコインのコアレイヤーの柔軟性の欠如により、支払いチャネルのLightningのBOLT標準など、さまざまなアプリケーションに特化したいくつかの追加プロトコルが生まれました。この階層化されたアプローチは潜在的なリスクを最小限に抑えるため、イノベーションは活気に満ち、比較的安全です。.

以下の図は、すべての比較的新しいイニシアチブをマッピングする試みであり、ビットコインのテクノロジースタックのより完全な表現を示しています。これは網羅的なものではなく、特定のイニシアチブに対する承認を示すものでもありません。それにもかかわらず、レイヤー2テクノロジーから新しいスマートコントラクトソリューションまで、あらゆる面でイノベーションが推進されているのを見るのは印象的です。.

レイヤー2

最近、ビットコインの最も著名なレイヤー2テクノロジーであるライトニングネットワークの採用率について多くの話題があります。批評家は、Lightningのユーザー採用を評価する際に、チャネル数とロックされたBTCの合計が明らかに減少していることを指摘することがよくあります。しかし、これらの指標は採用の最も明確な測定値ではありません.

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ライトニングネットワークの最も過小評価されている長所の1つは、その単純なプライバシー特性です。 Lightningはグローバルな状態調整（つまり、独自のブロックチェーン）に依存しないため、ユーザーはTorなどの追加の手法やネットワークオーバーレイを使用してプライベートに取引できます。プライベートチャネル内で発生するアクティビティは、人気のあるLightningエクスプローラーではキャプチャされません。そのため、Lightningの個人的な使用が増えると、公的に測定できるものが減少し、オブザーバーは採用が減少していると誤って結論付けます。 Lightningが広く採用される前に、実質的なユーザビリティの障壁を克服する必要があるのは事実ですが、誤解を招くようなメトリックを使用してネットワークの現在の状態について主張することはほとんどありません。.

レイヤー2プライバシーの分野におけるもう1つの最近の開発は、Lightning上にプライベートメッセージングシステムであるWhatSatの作成でした。このプロジェクトは、ライトニングネットワークデーモン（LND）の変更版であり、通信するエンティティを接続するプライベートメッセージの中継者が、マイクロペイメントを介してサービスに対して報酬を受け取ることができるようにします。この分散型の検閲とスパムに強いチャットは、LND自体の革新によって可能になりました。 最近の改善 ライトニングオニオンでは、ライトニング独自のオニオンルーティングプロトコル.

Lightningを利用したクラウドコンピューティングVPSから、マイクロトランザクションを介して広告収入を共有する画像ホスティングサービスまで、多数のアプリケーションにLightningのプライベートマイクロペイメント機能を活用するプロジェクトは他にもいくつかあります。より一般的には、レイヤー2を、ビットコインのベースレイヤーを、外因性のイベントが調整され、紛争が解決される裁判所として使用できる一連のアプリケーションとして定義します。そのため、ビットコインのブロックチェーンにデータを固定するというテーマは、ライトニングを超えており、マイクロソフトのような企業はビットコインの上に分散型IDシステムを開拓しています.

スマートコントラクト

安全で責任ある方法で表現力豊かなスマートコントラクト機能をビットコインに戻そうとするプロジェクトがあります。 2010年以降、元のビットコインオペコードのいくつか（ビットコインが計算できるものを決定する操作）がプロトコルから削除されたため、これは重要な開発です。これは、一連のバグが明らかになり、Satoshiがビットコインのプログラミング言語であるスクリプトの機能の一部を無効にした後に発生しました。.

何年にもわたって、表現力の高いスマートコントラクトに伴う重要なセキュリティリスクがあることが明らかになりました。一般的な経験則では、仮想マシンに導入される機能（オペコードを処理する集合的な検証メカニズム）が多いほど、そのプログラムは予測不可能になります。ただし、最近では、予測不可能性を最小限に抑え、膨大な機能を提供できるスマートコントラクトアーキテクチャへの新しいアプローチが見られました。.

Merklized Abstract Syntax Trees（MAST）と呼ばれるビットコインスマートコントラクトへの新しいアプローチの考案は、ビットコインスマートコントラクトをサポートするテクノロジーの新しい波を引き起こしました。 Taprootは、アプリケーション全体をマークルツリーとして表現できるようにするMAST構造の最も顕著な実装の1つであり、ツリーの各ブランチは異なる実行結果を表します。.

最近再浮上したもう1つの興味深いイノベーションは、ビットコイン取引にコベナンツまたは支出条件を実装するための新しいアーキテクチャです。 2013年にGregMaxwellによって思考実験として最初に提案された契約は、保管が変更された場合でも、残高の使用方法を制限するためのアプローチです。この考えは6年近く存在していましたが、Taprootが登場する前に契約を履行することは現実的ではありませんでした。現在、OP_CHECKTEMPLATEVERIFY（以前はOP_SECURETHEBAGと呼ばれていた）と呼ばれる新しいオペコードは、この新しいテクノロジーを活用して、コベナンツをビットコインに安全に実装できるようにする可能性があります.

一見したところ、コベナンツは、クローバックなどのポリシーの作成を特定のBTC残高に実装できるようにするため、貸付（およびおそらくビットコインベースのデリバティブ）のコンテキストで非常に役立ちます。しかし、ビットコインの使いやすさに対するそれらの潜在的な影響は、貸付をはるかに超えています。コベナンツは、ビットコインボールトのようなものの実装を可能にすることができます。これは、保管のコンテキストで、ハッキングされた誰かが盗まれた資金を「凍結」できるようにする2番目の秘密鍵に相当するものを提供します.

本質的に、Schnorr署名は、スマートコントラクトへのこれらの新しいアプローチのすべてを可能にする技術的プリミティブです。また、スクリプトレススクリプトなど、現在理論化されている最先端の手法もあります。これにより、完全にプライベートでスケーラブルなビットコインスマートコントラクトをオペコードではなくデジタル署名として表すことができます。これらの新しいアプローチにより、新しいスマートコントラクトアプリケーションをビットコイン上に構築できる可能性があります.

鉱業

マイニングプロトコル、特にマイニングプールの構成要素によって使用されるプロトコルにもいくつかの興味深い開発がありました。ビットコインマイニングの集中化の問題はしばしば非常に誇張されていますが、マイニングプールのオペレーターによって保持されている電力構造があり、さらに分散化できることは事実です。.

つまり、プールオペレーターは、すべてのプール構成要素によってマイニングされるトランザクションを決定できます。これにより、かなりの権限が付与されます。時間の経過とともに、一部のオペレーターは、トランザクションを検閲し、空のブロックをマイニングし、構成要素の許可なしにハッシュを再割り当てすることによって、この力を悪用してきました。.

マイニングプロトコルの変更は、マイニングプールオペレーターがマイニングするトランザクションを決定する際に持つことができる制御を覆すことを目的としています。ビットコインマイニングにもたらされる最も重要な変更の1つは、マイニングプールで使用される最も一般的なプロトコルであるStratumの2番目のバージョンです。 Stratum V2は、マイニングプールの構成要素がマイニングするブロックの構成を決定できるようにするセカンダリプロトコルであるBetterHashを実装する完全なオーバーホールです。その逆ではありません。.

より安定性に貢献するはずのもう1つの開発は、ハッシュレートと難易度デリバティブへの関心の再燃です。これらは、ハッシュレートの変動や難易度の再調整をヘッジしたいマイニング操作に特に役立ちます。.

プライバシー

そこにあるいくつかの議論に反して、ビットコインにオプションのプライバシーをもたらすことができる新しいプロトコルのホストがあります。そうは言っても、ビットコインのプライバシーは、今後数年間、科学というよりも芸術であり続ける可能性があります。.

より一般的には、デジタル資産全体のプライベートトランザクションの最大の障害は、ほとんどのソリューションが中途半端なものであることです。トランザクショングラフのプライバシーに焦点を当てたプライバシー資産は、ネットワークレベルのプライバシーを無視することが多く、その逆も同様です。どちらのベクターも成熟度と使用法が不足しているため、ピアツーピア（P2P）ネットワーク層またはブロックチェーン層のいずれかで統計的トレーサビリティ分析を介してトランザクションのシールドを解除しやすくなります。.

ありがたいことに、両方の面で限界を押し広げているいくつかのプロジェクトがあります.

トランザクショングラフのプライバシーに関しては、プライバシーが効率の副産物になるため、P2EPやCheckTemplateVerifyなどのソリューションは興味深いものです。これらはCoinJoinへの新しい追加であるため、このようなソリューションは、取引手数料の削減のみに動機付けられているユーザーによるプライベート取引の採用を増やすことができます。 CoinJoinの下では、プライバシーの保証は依然として最適ではありませんが、ビットコインの供給の監査可能性を維持するため、シールドされていない送信量は有益な場合があります.

より低い取引手数料が動機となり、ビットコインの匿名性セット（CoinJoinの出力であるUTXOの割合）の増加につながる場合、統計分析による匿名化の匿名化は、これまでよりもさらに主観的になります.

タンポポのようなプロトコルが暗号ネットワーク全体でテストされており、P2P通信のプライバシーにもかなりの進歩がありました。もう1つの注目すべき開発は、プライベート通信の効率を高め、ノード実行のオーバーヘッドを削減する代替トランザクションリレープロトコルであるErlayです。 Erlayは、効率の向上により、特にISPが帯域幅に上限を課している国で、より多くのユーザーがIBDをより簡単に完了し、チェーンを継続的に検証できるようになるため、重要な改善です。.

それはほんの始まりです

これらの例は、ビットコインフレームワークを変革するために行われているほんの一握りのイニシアチブです。ビットコインは、全体として、絶えず進化するプロトコルのスイートです.

比較的厳格なルールと値のセット内での進化は開発者にとって困難な場合がありますが、私たちが見た階層化されたアプローチは、段階的で効果的な変更を可能にするものです。ビットコイン内の政治主義を最小限に抑え、その基本的な金銭的特性を保護することは、プロセスの必要な部分です。開発者は、これらの範囲内で有意義な方法で作業する方法を学んでいます.

ここに記載されている見解、考え、意見は著者のみのものであり、必ずしもコインテレグラフの見解や意見を反映または表現しているわけではありません。.

ルーカス・ヌッツィ, Digital AssetResearchのテクノロジーディレクター。彼はDARの研究部門を率い、暗号通貨エコシステムのすべての領域に関する独自のレポートと洞察を開発しています。ルーカスは、デジタル資産コミュニティ全体でブロックチェーンと分散システムの専門家として広く認められており、いくつかの主要な出版物に寄稿しています。 2023年にDARを共同設立する前は、ブロックチェーンの研究者およびコンサルタントを数年間務めていました。.