ユニークなエコシステムを支えるビットコインUTXOのモデル

ビットコインの最近のイノベーションである刻印やルーン文字は、徐々に暗号通貨業界の注目を集めています。これは、オーディナルズプロトコル、ネルボスCKBなどを通じて、UTXO（未使用トランザクション出力）のさまざまな応用可能性を示してきたためです。これらは、業界の競争が激化し、テクノロジーが進歩するにつれて出現したビットコインUTXOモデルに従っており、ビットコインネットワーク上にアプリケーションを構築し、メインチェーンと自然にセキュリティを共有することができます。

ビットコインUTXOモデル

このモデルでは、 BTCのすべてのサトシ (sats、つまりビットコインの最小単位) の循環が追跡可能で、代替不可能です (おそらく NFT の最も初期の形式)。これは、Ordinals プロトコルと BRC-20 エコシステムの開発の基盤となり、ビットコイン開発者の Casey Rodarmor は、2022 年 12 月にビットコイン コア フル ノードで ORD と呼ばれるオープンソース ソフトウェアをリリースしました。このソフトウェアを使用すると、ユーザーはテキストの文字列や画像などの情報をビットコイン ブロックチェーンに入力し、アップロードしたこの情報を特定のサトシにバインドできます。これにより、最終的に、ビットコイン NFT とも呼ばれる情報とともにサトシを保存する可能性が生まれました。

Ordinals プロトコルには、Ordinals と Inscription の 2 つの部分があります。Ordinals は satoshi (1 BTC = 100,000,000 sats) をシリアル化し、個々の satoshi の追跡と転送を可能にします。番号が付けられると、そのコンテンツはトランザクションの「Segregated Witness (SegWit) 領域」に書き込まれ、トランザクション出力の最初の satoshi に割り当てられます。Inscription は sats に保存されるコンテンツで、画像、テキスト、オーディオ/ビデオ、コードなど、Bitcoin ブロックの 4MB 制限を超えない範囲で保存されます。

Ordinals プロトコルは、NFT だけでなくトークンの発行にも使用できます。BRC-20 などの新しい資産プロトコルや Runes などのアプリケーションの開発はその一例です。BRC-20 は、Twitter (X) ユーザーの Domodata が、Ordinals プロトコルは NFT だけでなくトークンの発行にも使用できると考えたことから始まったコミュニティ実験です。Domodata は、JSON データ形式で Inscription を添付すると、Ordinals プロトコルは NFT だけでなくトークンの発行にも使用できると考えています。彼は、Ordinals プロトコルに基づいて、GitBook で「興味深く実験的な標準」と呼ばれる BRC-20 を公開し、この標準では Inscription を JSON データ形式で設定してミントを展開し、トークンを転送できることを示しました。BRC-20 の出現以降、ビットコイン ブロックチェーン上のトランザクションは大きな割合を占めるようになりました。

BRC-20 規格は、ビットコイン ブロックと UTXO の可能性が深く探求されることがほとんどなかったため、インスクリプションの開発を急速に促進しました。これは、コミュニティとユーザーに受け入れられているビットコイン UTXO に基づく興味深い実験です。

ソース：ドモ2.gitbook.io

UTXOの可能性がビットコインL2エコシステムへの期待を高める

多くのアクティブなオンチェーントランザクションが記録されたため、UTXO モデルの可能性を活用してアプリケーションを構築するための基盤が 2023 年に築かれました。それ以来、このモデルは市場での期待が高まり、市場が待ち望んでいるイーサリアムのレイヤー 2 (L2) とは異なるエコロジカル モデルの構築を続けています。

イニシャル・コイン・オファリング（ICO）のきっかけとなったERC20規格から、DeFiを活性化させた自動マーケットメーカー（AMM）の開発、NFTやメタバースの出現まで、イーサリアムのエコシステムは紆余曲折を経て徐々に豊かになっていった。一方、イーサリアムのL2は近年急速に発展し、活気あるエコシステムの中でイーサリアムのオンチェーンガス料金の総合的なコントロールが実現したため、新興のビットコインL2エコシステムは、特にUTXOの可能性に対する市場の強い期待に関連して、市場の大きな注目を集め始めている。

ビットコインはイーサリアムのようなスマートコントラクト機能を持っていないかもしれませんが、ビットコインのすべてのサトシを区別できるUTXOモデルは、イーサリアムとは異なるエコシステムを約束します。また、ビットコインのトランザクションによって作成された出力が単なる公開鍵アドレスではなくスクリプトであるという点でも異なります。つまり、UTXOのBTCは誰かのアカウントに残高として記録されるのではなく、各トランザクションイニシエーターがスクリプトを通じてこれらのBTCのロックを作成し、所有者だけがキーを持ちます。このアプローチの主な利点は、すべての転送トランザクションをBTCの循環の観点から見ることができることと、UTXOが互いに厳密に区別されているため、異なるUTXOで並列トランザクションを実行できることです。各サトシは転送されるたびにスタンプされるため、UTXOメカニズムはBTCのすべての部分の転送履歴を完全に記録します。

Taproot のアップグレードにより、この期待はさらに高まりました。これは、Segregated Witness (SegWit) の有効化以来最も重要なアップグレードであり、ビットコイン ネットワークのプライバシーと効率性の向上を目指しています。Taproot の最も注目すべき変更点は、複数の複雑な署名 (マルチシグ ウォレットなど) を個別にではなくまとめて集約して検証できるようになったことです。集約された署名により、ネットワークのパフォーマンスが向上し、コストが削減され、ブロック スペースが節約されます。Taproot は、ユーザーのプライバシーと柔軟性を高めてビットコインのスケーラビリティを大幅に向上させることで、ビットコイン取引を実行する新しい方法を提供します。

UTXOベースのBTC L2は新たなエコシステムを育むと期待されている

オーディナルズプロトコル、刻印、ルーンの出現により、ビットコインエコシステムはさらに改善されました。5月6日現在、イーサリアムエコシステムの総ロック価値（TVL）は960億ドルを超え、ビットコインエコシステムは過去1年間でTVLを12億ドル増加させました。間違いなく、イーサリアムと比較すると、ビットコインエコシステムの開発はまだ初期段階にあります。

イーサリアムのスマート コントラクト機能がなければ、ビットコインは UTXO の新たな可能性を模索するために、さまざまな技術的ルートをたどっています。その 1 つが、状態チャネル (ライトニング ネットワークなど)、サイドチェーン、ロールアップなどを使用するビットコインの L2 ネットワークで、スマート コントラクト機能を拡張するために主に L2 に依存しています。ビットコインのメイン チェーンは、コンセンサスと共有セキュリティを実現するために、クロスチェーン方式でサイドチェーンの一種として L2 とブリッジする必要があるため、ビットコインの UTXO モデルとのやり取りは避けられないステップです。

当然、代替可能トークン（FT）の資産プロトコルも新たな方向性となるでしょう。2024年4月20日8時9分、BTCはブロック高840000で4回目の半減期を迎え、ブロックごとのマイニング報酬は6.25BTCから3.125BTCに減少しました。同時に、ビットコインルーンがブロック高840000で正式に開始されました。ルーンは刻印の改良版で、ビットコインUTXO内でより柔軟かつ直接的な資産の展開を可能にし、中国語の「ルーン」で表現されるエッチング技術に似ています。ルーンプロトコルは、トークン資産の直接記録された情報をビットコインチェーンに展開します。これは、ビットコインUTXOのOP-RETURNフィールドに書き込まれます。

Runes のローンチは、ビットコインのオンチェーン手数料の急激な増加を直ちに引き起こしました。4 月 20 日のローンチ以来、その日の Runes アクティビティによって発生したオンチェーン手数料は、ビットコインのオンチェーン手数料全体の 70.1% を占め、これまで主なソースであった従来のビットコイン転送とは明らかに一線を画しています。ブロック 840000 では、発生した手数料は 37.626BTC で、マイニング報酬 (3.125BTC) の 10 倍以上でした。これは市場で非常に求められています。

Runes は、設計、発行、互換性の面でさらなる改善を行い、代替可能なトークンとの互換性、ブリッジや DeFi アプリケーションとのインターフェイスの準備を整えました。

UTXO の進化: Nervos (CKB) 細胞モデル

一方、エコシステム アプリケーションが UTXO モデルから得るべき期待と、ビットコイン L2 エコシステムの独自の開発可能性にもかかわらず、ビットコインでは、ビットコイン取引のフローを表すために使い慣れたアカウント モデルを使用していないという課題が残っています。

適切なシナリオは、ユーザーが別のユーザーから 100 BTC を受け取って 100 BTC UTXO を形成する場合です。これは、ユーザーの秘密鍵でしか解除できない鍵付きのボックスに 100 BTC を入れてロックするようなものです。実際には、これらの 100 BTC は、他のロックされた UTXO ボックス (例: 4 つの 25 BTC UTXO ボックス、またはその他の組み合わせ) で構成されている可能性があります。その場合、各操作は、BTC の「含まれている」値のみを保存でき、より多くのデータを保存したり、より拡張性を持たせたりすることができないため、ビットコイン未使用出力 (UTXO) になります。これは、残高の状態を単に更新するアカウント モデルとは異なります。

Nervos CKB は Bitcoin の UTXO アーキテクチャを継承し、UTXO のシンプルさと一貫性を維持する状態ストレージ用の一般化された UTXO モデルであるセル モデルを作成しました。CKB では、計算がオフチェーンで行われる間、すべての状態がセルに保存され、ノードはトランザクションの検証を実行してオンチェーンに公開します。Bitcoin UTXO モデルにヒントを得たセル モデルは、Nervos CKB 内の各セルの動作と、セルに含まれるデータの更新プロセスを定義します。

Bitcoin UTXO と同様に、セルは一度形成されると変更できません。つまり、セルがチェーンに追加されると、変更はできません。セル内のデータを更新するには、「支出」と呼ばれるプロセスが必要です。これは、Bitcoin UTXO 転送が「支出」によって実行される方法に似ています。これには、更新されたデータを使用して新しいセルを作成し、それをチェーンに追加することが含まれます。これは、新しい Bitcoin UTXO (使用された出力用) の形成に似ています。同様に、各セルは 1 回しか使用できません。

Bitcoin の UTXO とは異なり、Cell には CKByte、トークン、JavaScript コード、JSON 文字列など、さまざまなデータ型を含めることができます。これにより、Cell の機能が広がり、UTXO の可能性が拡張されます。たとえば、スマート コントラクト (NFT の発行、トークン供給の制限、固有のニーズを満たすための条件の設定など、カスタマイズされたものも含む) が可能になります。言い換えると、Cell はよりスマートな UTXO のようなものです。つまり、Bitcoin の UTXO が紙の台帳を保管する箱だとすると、Cell は紙の台帳を Excel スプレッドシートに置き換えるようなものです。

セル モデルでは、スマート コントラクト実行の計算と検証が分離されていることに留意してください。計算はオフチェーンで行われ、新しいデータが生成され、その後ネットワーク ノードによってオンチェーンで検証されます。セル モデルでは、スマート コントラクトの実行は並列で行われます。つまり、各トランザクションは仮想マシン内で独立して実行され、複数の仮想マシンが同時に実行されます。セル モデルのトランザクションは非常に柔軟かつ効率的で、複数のスマート コントラクト操作を 1 つのトランザクションにまとめることができるため、トランザクションと処理の手数料を最小限に抑えることができます。

ソース： ckbdapps.com

前述のオフチェーン計算とオンチェーン合意モデルは、オフチェーン計算を伴い、合意トランザクション結果をビットコイン チェーンに送信する BTC 拡張プロトコルの RGB プロトコルなど、非常に人気があります。このプロトコルは、本質的には Lightning Network に似ています。これに基づいて、ワンタイム シールとクライアント側検証 (CSV) テクノロジを利用して状態変更とトランザクション検証を管理する RGB++ プロトコルが開発されました。このプロトコルは、ビットコイン UTXO を Nervos CKB のセルに同型にマッピングし、CKB チェーンとビットコイン チェーンのスクリプト制約を使用して、状態計算の正確性と所有権変更の有効性を検証します。これは、ビットコインと Nervos CKB 間で UTXO の機能をシームレスに統合することによるメリットです。RGB++ は、強化されたクライアント側検証、トランザクション フォールディング、契約間の状態共有を実装するだけでなく、クロスチェーン トランザクションを必要とせず、セキュリティを損なうことなく、ビットコインにチューリング完全なスマート コントラクトのスケーラビリティとパフォーマンス拡張を導入します。

UTXO の独自性が独自のビットコイン エコシステムを育成するか?

ビットコインの UTXO とイーサリアムの ERC20 には、古典的対現代的な違いがあるように思われた時期がありました。しかし、Ordinals と Runes によって UTXO に基づく資産の展開が可能になり、Nervos CKB による UTXO のアップグレードによって計算能力がさらに解放されたことで、まだ初期段階であるにもかかわらず、状況は変わりつつあります。これらの開発は、UTXO のユニークな潜在的用途を示唆しており、より興味深いものとなり、業界の新たな期待となっています。

UTXO は、ビットコインのセキュリティと信頼性 (二重支払い防止、追跡可能性など) の根幹であると同時に、スケーラビリティの問題によりビットコイン エコシステムの発展を制限しており、イーサリアムの DeFi、NFT、メタバースの豊かなエコシステム シナリオにはまだ到達できていません。しかし、その独自性は、ビットコインの最近のイノベーションが UTXO の可能性に対する市場の信頼の大胆な指標として大きな市場の注目を集めていることから、新しいエコシステムを育む可能性があります。ルーンや序数の出現後の誇大宣伝が変動している中、UTXO の特性は異なるエコシステム パラダイムを刺激する可能性があると考えており、そのような「素晴らしい」パラダイムがすぐに出現することを期待しています。