Omnity によるオンチェーンでのビットコインのスケーリング

クロスチェーン相互運用性分野での5年間の休むことのない構築を経て、オクトパスネットワーク、開発チームオムニティは、十分に進歩すれば、あらゆる L1/L2/L3 や ZK テクノロジーにも接続できる、完璧な目に見えないオムニチェーン ハブを作成しました。Omnity の 100% エンドツーエンドのオンチェーン技術スタックは、高速なファイナリティ、代替可能なトークンの永続性、およびごくわずかなユーザー料金 (ビットコインでも) を提供します。

オムニティは4月28日に最初のビットコイン資産であるルーンを発売します。インターネットコンピュータ集中型のマルチシグやオフチェーンコンポーネントに依存せずにあらゆるチェーンを接続できる Omnity の機能は、ビットコインのスケーラビリティに前例のない可能性を追加し、ビットコイン レイヤー 2 ソリューションを実現します。

注目を浴びるビットコイン

ビットコインは今年、ETF、オーディナル、ルーン、半減期などで注目を集めています。オーディナルとBRC-20トークンの人気に支えられたNFT取引の急増により、Binanceやその他の暗号通貨取引所は、ネットワークの混雑を回避するためにライトニングネットワークなどのレイヤー2ソリューションを統合するようになりました。バイナンス最終的に、Bitcoin NFT トランザクションによってネットワークが詰まり、手数料が増加し、処理時間が遅くなるため、Ordinals のサポートを完全に中止することを決定しました。

ルーンズの取り組みは、より多くの開発者と従来のユーザーをビットコインに引き付けることを目指しており、それは成功しました。ルーンズの立ち上げはビットコインネットワーク上で激しい活動を引き起こし、ネットワークを麻痺させ、法外な取引手数料ビットコインのマイナーは、1日あたりの取引手数料が2400万ドルという記録を破った。半減後の60ブロック2017年、マイナーは860.20 BTCを蓄積しました。これは取引手数料だけで約5,400万ドルに相当します。これは、6.25 BTCから3.125 BTCへの半減期手数料削減で苦しんだマイナーへの補償として、慈悲深い行為だと多くの人が考えています。しかし、ビットコインの使いやすさこそが、より広範な問題です。

ビットコインのスケーリング

長年にわたり、ビットコインの本来の特性を損なうことなくスケーリングするという多面的な課題は、多くの革新的なプロジェクトの開発を推進し続け、ブロックチェーンのトリレンマに頭を悩ませてきた私たちの集合的かつオープンソースの膨大な歴史に貢献してきました。すべてのソリューションは、分散化、セキュリティ、スケーラビリティの間のトレードオフのバランスをとっています。

レイヤー、SegWit、Taprootについて

の概念 " 別々のレイヤー「ビットコインの機能を拡張する」というテーマは、ライトニング ネットワークが立ち上げられる何年も前の 2012 年に、Colored Coins のホワイトペーパーですでに言及されていました。つまり、この問題は 10 年以上も議論されてきました (しゃれです)。ライトニング ネットワークは、SegWit がなければ機能しませんでした。オフチェーン トランザクションのセキュリティと機能は、オンチェーン トランザクション識別子の不変性に依存しているため、トランザクションの可鍛性が存在する間は攻撃に対して無防備な状態になります。SegWit は 2017 年に正常に有効化され、使用可能なブロック スペースが増加し、トランザクションの可鍛性に対処しました。

2021 年に実装された Taproot は、スクリプトのプライバシー、効率、柔軟性を向上させるいくつかの機能強化をもたらしました。Taproot の中核は、キーと署名の集約を可能にする Schnorr 署名の導入です。つまり、複数の当事者がキーを 1 つの公開キーに結合して、1 つのメッセージに署名できるようになります。(Schnorr 署名については、この説明の後半で取り上げます。)

Taproot は MAST (マークル化抽象構文木) も導入しました。従来のビットコイン スクリプトはサイズが大きく、トランザクション実行時にスクリプトが完全に公開されるため、ユーザーのプライバシーが侵害されます。MAST はスクリプトをバイナリ マークル ツリーとして構造化し、トランザクションに必要な重要な部分のみを公開することで、スケーラビリティとプライバシーを向上させます。

Taproot の主な目標は特定のレイヤー 2 ソリューションの実現に直接焦点を当てたものではありませんでしたが、導入された機能により、レイヤー 2 ソリューションでより複雑なスマート コントラクトを実現し、さまざまなレイヤー 2 プロトコルとアプリケーションを促進および改善することができます。

ビットコイン レイヤー2

技術的には、ビットコインのレイヤー2ソリューションはまだ完全に開発される必要があります。概念的には、レイヤー2ソリューションはイーサリアムエコシステムで生まれました。しかし、ビットコインのエコシステムには、L1から拡張する方法が2つしかありません。1つは、 ZK/ビットVMこれは大きな進歩を表す技術です。ただし、ZK 証明はビットコインではまだ実用的ではありません。

もう一つの方法は、担保をリースすることです。バビロンでは、ビットコインの従来のセキュリティの一部が他のチェーンと共有されます。(厳密に言えば、この 2 番目の方法はビットコイン L2とは見なされません。) これは、ビットコイン レイヤー 2 開発者が懸命に働いていないと言っているわけではありません。オフチェーン コンポーネントに依存しないレイヤー 2 を構築することは、信じられないほど困難です。

したがって、今日ビットコイン L2 について話すとき、私たちはビットコイン資産を主に扱うあらゆる実行環境について言及しています。それらは、セキュリティ リースを活用した独立したチェーンや、イーサリアム L2 である場合もあります。現在、最もアクティブなチェーンは、ビットコインではなくイーサリアムからセキュリティを得ていることがよくあります。それらがビットコイン エコシステムに接続されていると仮定します。その場合、それらはビットコインの実行チェーンと見なされ、そのメインネットは中央銀行と商業銀行の関係と同様に、資産の発行と決済も担当します。

Omnity は Bitcoin コミュニティに何をもたらすのでしょうか?

Omnityは、100％エンドツーエンドのオンチェーンプロトコルスタックを使用して、ビットコインのメインネットとレイヤー2ソリューションの間に、トラストレスで非常に安全な資産ブリッジを構築します。Omnityは、インターネットコンピュータプロトコル(ICP) は、ビットコインのネットワークを ICP 内の専用サブネットに統合し、すべてのノードが P2P 経由でビットコイン ネットワークに接続されます。この点で、Omnity はビットコイン レイヤー 2 の実現者です。Omnity 開発チームがこれをどのように実現したかを説明するには、少し立ち止まって考える必要があります。

Omnity を構築したのは誰ですか?

Omnityの開発チームは、長年にわたり相互運用性の問題に精力的に取り組んできました。よりオープンで安全で公平なインターネットという当社の理念に沿って、当時cdotと呼ばれていたチームはIBCを採用し、それに基づいて構築しました（ブロックチェーン間通信）、2020年に助成金を受給ICFが基板上にIBCを実装Cdotは、NEARプロトコル上のSubstrateベースのアプリチェーンに共有セキュリティを備えたマルチチェーンネットワークである最初の製品をリリースしたため、Octopusにブランド名を変更しました。DCG、Electric Capital、NEAR Foundation、および数十の大手ベンチャーキャピタリストからの多大な支援を受けて、Octopusメインネットは2021年10月に立ち上げられ、最初の共有セキュリティネットワークとなりました。 コスモスの共有セキュリティに先立つわずか2年弱です。

完璧な目に見えないハブの誕生

Octopusとして、私たちはSubstrate IBC（ ICS10 ）Cosmos IBC仕様の開発者であり、以来その保守に携わっています。2023年には、最初のAVS の再ステーキングNEAR上で、ユーザーがOctopusからShared Securityに直接再ステーキングできるようにしました。次に、NEAR IBCを提案しました。 ICS12 NEAR と Cosmos を接続します。

NEAR IBCライトクライアントの先駆者として、私たちはインターネットコンピュータ検証プロキシをテストするために、インターネットコンピュータが私たちが知っていたよりもはるかに優れた機能を持っていることに気づきました。ICPのユニークな機能、例えばチェーンキー暗号化そしてHTTPS アウトコール、完璧でありながら目に見えないハブを提示することで、IBC の未完の野望を実現し、相互運用性の最終段階に導くことができます。

ICPの高度な技術の特定のプリミティブにより、OmnityチームはIBCの最も厄介な制限のいくつかを解決することができました。この発見の完全な議論はこの記事の範囲を超えていますが、ここ下の図は、ICP 技術を適用して IBC/TAO に加えた変更の概要を示しています。

TLDR : Omnity ネットワークでは、 Customs と Routesと呼ばれる ICP スマート コントラクトがそれぞれ IBC のペグ ゾーンとライト クライアントに取って代わり、ブラウザー/ウォレットがリレーの役割を引き継ぎます。

Omnity では、IBC のペグゾーンが ICP Customsスマート コントラクトに置き換えられ、独立したセキュリティおよびインセンティブ モデルが不要になりました。ハブ チェーン上のスマート コントラクト ランタイムにより、異種ブロックチェーンの拡張が可能になります。現在、スマート コントラクトの形式でさまざまな種類の軽量クライアントをハブで実行して、さまざまなブロックチェーンとの通信を容易にすることができます。Customsは、ユーザー資産のロックを処理し、資産をさまざまなチェーン (L1/L2/L3 またはアプリチェーンに接続) にルーティングすることで、税関チェックポイントのような役割を果たします。

Omnityでは、IBCライトクライアントはICP Routeスマートコントラクトに置き換えられています。CosmosはTendermintコンセンサス（現在のCometBFT）をIBCライトクライアントを念頭に置いて設計したため、Cosmos SDKチェーンにはすぐに使用できるオンチェーンライトクライアントが存在していました。これは他のブロックチェーンには当てはまりません。さらに、ライトクライアントの検証は、Omnityセキュリティの基礎である決済チェーンには十分ではありません。特に、Eth2などの一部のライトクライアントを考慮すると、重要なユースケース向けに設計されていない橋のように。

最後に、Omnityユーザーのブラウザ/ウォレットがリレーの役割を引き継ぎます。ICPの逆ガスモデルOmnity はオフチェーン リレイヤーを排除できます。ユーザーは ICP 上のスマート コントラクトとやり取りするためにガス料金を支払う必要はありません。そのため、ユーザーのフロントエンドは、リレイヤーの作業の前半を引き受け、ソース チェーンから ICP にクロスチェーン メッセージを中継します。ユーザーは事前にウォレットをインストールして $ICP を保持する必要はありません。

Omnity はビットコインとどのように連携しますか?

キャニスターは、プログラムのコードと状態を含む ICP スマート コントラクトです。キャニスターは、数百の署名を持つブロック ヘッダーを検証したり、チェーン上に数百 GB のデータを保存したりするなど、複雑な計算を非常に手頃なコストで実行できます。これは、他のブロックチェーンでは不可能なことです。

ICP は 100% オンチェーンのエンドツーエンドの技術スタックを構築しているため、ビットコインの統合はオンチェーンでビットコインノードを実行することに似ています。ICP はプロトコル レベルでビットコイン ネットワークと統合されており、BTC コードを維持して移行とデータ消費を容易にしています。キャニスターはビットコイン ネットワークの読み取りと書き込みが可能です。

下の図は、Omnity が他のコンポーネントを構築している間、ICP メインネット上でほぼ 1 年間稼働していた Bitcoin アダプターと Bitcoin キャニスターを示しています。

専用のビットコインサブネット各ノードはBitcoin アダプタデーモンを実行し、Bitcoin P2P ネットワークに独立して接続されます。キャニスターがBitcoin トランザクションを実行する場合、ICP のオンチェーン Bitcoin 状態を含むBitcoin キャニスターをホストする Bitcoinサブネットにリクエストが送信されます。

サブネット ノードが新しい Bitcoin ブロックについて合意に達すると、そのブロックは、UTXO セット全体を継続的に更新する UTXO インデクサーであるBitcoin Canisterに送られます。その後、リクエストはBitcoin Adapterを介して Bitcoin ネットワークに送信され、Bitcoin ネットワークによって非同期的に処理されます。

Omnity BTI: 初の完全オンチェーン ビットコイン インデクサー

Omnity は、 Bitcoin Canisterと並行してBitcoin Token Indexer (BTI ) を展開し、BRC20、Runes、およびその他の Bitcoin 資産をサポートします。Omnity BTI は、世界初の完全にオンチェーンの Bitcoin トークン インデクサーとなり、Bitcoin トークンを他のブロックチェーンに完全にトラストレスに転送することを容易にし、普遍的な決済レイヤーとしての Bitcoin の地位を強化します。

ckBTCとは何ですか?

ICPのチェーンフュージョンテクノロジーICP スマート コントラクトが BTC を直接保持、受信、送信できるようにし、BTC によって 1:1 で裏付けられた ckBTC トークンの作成を容易にします。ただし、ckBTC のようなチェーン キー トークンの大きな価値は、トークンのネイティブ ネットワーク上でそのコストのほんの一部で数秒以内に転送できることです。 ICPのckBTCビットコインのネットワーク状態を共有するという点でビットコインの双子のようなものです。 ICRC-2メインネット上で 100% 保持される BTC に 1:1 で裏付けられたトークンで、ICP と Bitcoin ネットワークが 1 つのブロックチェーンであるかのように、インターネット コンピュータ ブロックチェーン上の DeFi および Web3 サービスに BTC を安全に組み込みます。

OmnityはすべてのチェーンのためのBTCレイヤー2イネーブラーです

ICP のオンチェーン ビットコイン統合は、ビットコインにスマート コントラクト機能をもたらし、ビットコイン ネットワークを混雑させたり取引手数料を上げたりすることなく、DeFi および Dapp 開発の新たな可能性を切り開くため、不可欠です。

Omnity はトークンの転送を容易にするため、トークンをビットコインに戻す必要はありません。トークンは、証人や検証者なしで、完全にオンチェーンの ICP プロトコルに接続された任意のチェーンに転送できます。これは、初の完全にオンチェーンのトークン ブリッジです。

Omnity は、フルノード セキュリティが実現できる場合にのみ決済チェーンを組み込みます。現時点では、ビットコイン、イーサリアム、ICP 自体がこの基準を満たしています。ただし、さまざまなタイプの L2 を含むほぼすべてのブロックチェーンは、実行チェーンとして Omnity に接続できます。一方、接続された決済チェーンで発行されたトークンは、流動性規定なしで Omnity を介して比類のないクロスチェーン相互運用性を実現します。

すでに述べたように、Schnorr 署名を使用すると、マルチ署名としきい値署名を簡単に集約できます。ICP が最近発表したしきい値 Schnorr 署名の統合により、キャニスターは独自の Schnorr 公開鍵とアドレスを取得し、ICP に任意のメッセージの Schnorr 署名の計算を要求し、BIP-340 と Ed25519 の両方をサポートできるようになります。これにより、Omnity のクロスチェーン資産取引の範囲が Ordinals やその他の資産タイプに拡張され、将来的には Solana、Polkadot、Cardano などの Ed25519 バリアントを使用する他のチェーンとの統合も可能になります。

Omnityは脆弱性に強く、将来性も備えています

Omnity は、マルチ署名やその他の外部検証クロスチェーン ブリッジを大幅に改善したものです。ユーザー エクスペリエンスを向上させ、集中型モデルに見られる脆弱性に対する耐脆弱性性を発揮する、信頼できないオムニチェーン ハブを提供します。

IBC 設計に懐疑的な人は、検証プロキシの必要性を疑問視し、代わりに外部検証クロスチェーン ブリッジのみに頼ることを提案するかもしれません。しかし、IBC はオープンな階層化プロトコルであるため、IBC の相互運用性を維持しながら検証レイヤーを継続的に進化させることができます。そのため、Omnity は、テクノロジが成熟したらプロキシ クライアントを ZK 検証ツールに置き換えるなど、既存のアプリケーションを中断することなく、将来の進歩をシームレスに統合できます。

Omnity は、テクノロジーの進歩に遅れず、それをリードし、接続されたすべてのブロックチェーンがビットコインのレイヤー 2 ソリューションとして効果的に機能することを保証する態勢を整えています。安全で完全にオンチェーンのクロスチェーン プロトコルというこのビジョンは、ビットコインのスケーラビリティのために利用可能な最高のテクノロジーを採用し、推進するという当社の取り組みを強調しています。

スザンヌ・リーオムニティネットワークの編集者。この記事は、ルイス・リューのCEO兼創設者オムニティネットワーク。