BEVM: ビットコイン原生技術革新の集大成

ビットコインのネイティブテクノロジーイノベーション:BEVMテクノロジーソリューションの分析

2024年5月20日、あるビットコインLayer2開発チームが技術白書『Taproot Consnesus - 一つの去中心化されたBTC Layer2解決策』を正式に発表しました。この白書では、Taproot Consnesusの実装メカニズムや、シュノール署名、MAST、ビットコインSPVノードなどのネイティブ技術を統合して完全に去中心化されたBTC Layer2ソリューションを構築する方法について詳しく説明しています。

全文を通じて読むと、このTaproot Consnesusソリューションが真の意味でのビットコインネイティブ拡張技術の集大成であることが感じられます。ビットコインのコードを何も変更せず、ビットコインのネイティブ技術を巧妙に組み合わせており、考え方が明確で、構造が精巧です。

正式な黄皮書の解釈に入る前に、ビットコインの技術的発展の歴史を振り返る必要があります。これは、Taproot Consnesusがビットコインの進化の文脈の中でどのように生まれたのかを理解するのに役立ちます。

一、ビットコイン技術発展史

2008年10月31日

ビットコインホワイトペーパー『あるピアツーピア電子キャッシュシステム』が正式に発表され、ビットコインの技術的実現方法が詳細に説明されています。

ホワイトペーパーの第八章では、SPV (シンプルペイメントバリフィケーション)ソリューションについて言及されています。これは、フルノードを実行することなくブロックヘッダーを保存するだけで支払いを検証できる技術手段です。

2009年1月3日

ビットコイン創世ブロックはヘルシンキの小型サーバーでマイニングされ、ビットコインの正式な誕生を示しました。

注目すべきは、ビットコインの初期コードが楕円曲線署名技術(ECDSA)を採用していることであり、より適したシュノール署名技術ではないということです。これは当時シュノール署名がまだオープンソースではなく、特許保護の期間中であったためです。

シュノル署名は、楕円曲線署名のすべての機能とセキュリティ仮定を保持しつつ、楕円曲線署名の下でのビットコインの最大15重のマルチシグの制限を突破し、最終的に1000以上のアドレスがビットコインを共同管理できるようになり、署名速度に影響を与えません。

2018

長年の検証を経て、ビットコインのコア開発者は正式にビットコインネットワークにシュノール署名を導入することを提案しました。

2021年11月14日

ビットコインはTaprootアップグレードを完了し、正式にシュノール署名を取り入れ、去中心化マルチシグの新時代を開きました。

TaprootアップグレードはMAST(Merkelized Abstract Syntax Trees)、すなわちマークル抽象構文木を導入しました。この技術により、ビットコインはスマートコントラクトに似た機能を持つことができるようになりました。複数の条件分岐の契約ロジックをマークルツリーの形式で整理することにより、ビットコインコードはスマートコントラクトに似た機能要件(を実行できるようになりますが、これはイーサリアムの複雑なスマートコントラクト)とは異なります。

シュノール署名はビットコインのマルチシグアドレスを1000以上に拡張でき、MASTはビットコインプログラムによってシュノール署名アドレスでマルチシグを実行できます。したがって、シュノール署名とMASTの組み合わせにより、手動署名を必要とせず、ビットコインコード指令によって駆動される分散型ビットコインマルチシグネットワークを実現できます。

これは、ビットコインが信頼を必要としない方法で制限を突破し、二層でより複雑で豊かなビジネスシーンを実現できることを意味します。

そして、あるチームが提案したTaproot Consnesusソリューションは、ビットコインが2008年から2021年の13年間にわたって行った技術的な進化の集大成と言えます。

パート2: Taproot Consnesusソリューションの概要

Taproot Consnesus技術のホワイトペーパーの冒頭では、"ビットコインネットワークの非チューリング完備特性は、イーサリアムのRollupのようなLayer2拡張ソリューションを直接実現することを制限しています。ビットコインネットワークのスクリプト契約層は単純な転送操作しか実行できず、より複雑なスマートコントラクト機能をサポートすることはできません。したがって、ビットコインのスクリプト層から単純にLayer2拡張ソリューションを構築することは不可能です。"

この説明は、ビットコインネットワークの非チューリング完全性と、ビットコインスクリプト契約が転送操作のみを実行できる制限を高度に要約しています。したがって、ビットコインの拡張の正しい方向は、レイヤー1ネットワークに手を加えることではなく、ビットコインの既存の能力を利用して、完全に分散化されたレイヤー2拡張ソリューションを構築することです。

Taproot Consensusは、ビットコインのTaproot技術(Schnorr署名とMAST)、ビットコインSPVライトノード、およびBFT PoSコンセンサスメカニズムを融合させて、分散化され高度に一致したLayer2ネットワークを構築しました。

パート3: Taproot Consnesusのアーキテクチャ

**Taprootのコンセンサスは、シュノール+マスト、ビットコインSPV、オーラ+グランパの3つの部分で構成されています。 **

Schnorr+MastはビットコインのTaprootアップグレードによってもたらされたこの2つのネイティブ技術を組み合わせることで、ビットコインの非中央集権的なマルチシグ管理を実現し、手動署名を必要とせず、ビットコインのコードによって駆動されます。

これらのコードは、二層ネットワークによって達成されたコンセンサスによって駆動されます。二層ネットワークはどのようにコンセンサスを達成し、これらのコンセンサスがビットコイン一層とどのように状態同期を実現するのか?これがBitcoin SPV+BFT POSコンセンサス(Aura+Grandpa)の役割です。

Bitcoin SPVは、フルノードを実行することなく、ビットコイン取引を同期および検証できる簡単な支払い検証方式です。この特性により、Taproot Consensusは完全に分散化された環境で、いかなる許可もなくBTCの状態を同期できるようになります。

Aura+Grandpaは、バイザンチンフォールトトレランスを実現する高度なPoSコンセンサスプロトコルであり、分散型プロトコルを通じてネットワークノードの高い一貫性を確保します。

Taprootコンセンサスの三部分の運用原理のまとめは以下の通りです:

"このシステムでは、各検証者がSchnorr署名用のBTC秘密鍵を保有しています。Schnorr署名の特性により、高効率な署名集約が可能となり、システムの安全性と効率性が向上します。Musig2マルチ署名スキームによって生成された集約公開鍵Paggは、大型MASTツリーを形成します。

MASTツリーのルートハッシュ値が生成された後、検証者はMASTツリーが生成した閾値署名アドレスにBTCを転送し、刻印操作を行うことで、BTCメインネットからセカンドレイヤーネットワークにデータを送信する機能を実現します。同時に、各検証者はBitcoin SPV軽ノードとして機能し、安全かつ無許可でBTCネットワークの状態を同期することができます。

簡単に言うと:

Taprootコンセンサスはビットコインのレイヤー1でSchnorr+Mastを使用して分散型のBTCマルチシグ管理を構築し、レイヤー2でBitcoin SPVノードネットワークを運営します。あるプロジェクトを例にとると、そのレイヤー2ネットワークはすべてビットコインSPVノードを運営しており、これらのノードはビットコインのレイヤー1のデータ状態を同期することができ、ビットコインのレイヤー1との情報同期を実現します。レイヤー2ネットワークの安全性と信頼性を確保するために、そのプロジェクトはビットコインSPVノードネットワークとAura+Grandpaを統合し、ビットコインSPVノードネットワークにBFTコンセンサスの安全レベルを持たせています。これは、ネットワーク資産の管理が特定のマルチシグ参加者によって行われるのではなく、BFTコンセンサスに依存して推進されることを意味し、真の分散化を実現します。

第四に、イエローブックのその他の技術的な詳細

上述の技術フレームワークに加えて、Taprootコンセンサスのホワイトペーパーは、シュノール署名、MAST、ビットコインPSVライトノード、Aura+Grandpaなどの技術の実装詳細を詳しく説明しています。ビットコインの最新技術を学び理解したい人にとって、このホワイトペーパーは包括的で詳細な学習資料です。

さらに、ホワイトペーパーではMusig2の実装プロセスや、他の有名なBTC Layer2プロジェクトとの違いについても詳しく説明されています。

ある他のプロジェクトの基盤技術構造はtBTCプロトコルに基づいています。tBTCはビットコインのマルチシグを利用して、閾値署名ネットワークを構築しました。この構造は従来の分散型ネットワークに比べて、より強い一貫性を持っています。

しかし、tBTCは依然として9人の署名を必要とするマルチシグネットワークです。本当に人に依存せず、合意に基づいて推進するには、マルチシグネットワークとBFT PoS合意メカニズムを組み合わせる必要があります。これは分散型ネットワークとブロックチェーンの違いでもあります。前者は分散型を強調しますが、ビザンチン耐障害性の合意が欠けています。一方、後者は分散型ネットワークであるにもかかわらず、ビザンチン耐障害性の合意に基づいて推進されているため、真に分散化されたネットワークです。

Taproot Consensusは、より先進的な設計を採用しています。Schnorr署名、MAST、ビットコインSPVライトノード、AuraおよびGrandpaビザンチン耐障害性コンセンサスメカニズムを組み合わせることで、高度に一貫性があり安全な分散型Layer2拡張ソリューションを構築しました。この統合は、ビットコインネットワークのスケーラビリティと可用性を向上させるだけでなく、二層ネットワークの安全性と一貫性も確保しています。

! ビットコインネイティブスケーリングテクノロジーコレクション:BEVMテクノロジーイエローブックの包括的な解釈

まとめ

あるチームが発表した技術ホワイトペーパーは、Taproot Consensusの実装計画と技術的詳細を包括的に説明し、ビットコインのネイティブ技術に完全に基づいて構築されたレイヤー2ソリューションを示しています。

Taproot Consensusは、ビットコインの既存の技術方向を尊重し継承するだけでなく、ビットコインの歴史的なアップグレードから得た技術を組み合わせた革新を行い、真の意味でのビットコインのネイティブ拡張技術の集大成です。

ビットコインエコシステムの不断の発展とともに、人々は徐々に、真に去中心化されたビットコインの二層解決策がビットコインエコシステムの発展に不可欠な道であることを認識するようになるでしょう。そして、Taproot Consensusのような解決策が大いに注目を浴びることになるでしょう。

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コメント
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LostBetweenChainsvip
· 12時間前
Layer2の統合ドラゴン?すごいね
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SandwichDetectorvip
· 13時間前
何の特徴も見えない
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