「ビットコインのエコロジカル・レイヤー：トラストレス金融時代のカーテンを引き戻す」は、ビットコイン・エコシステムのあらゆる側面の発展に関する調査レポートです。このレポートは、Spartan Group チームの Kyle Ellicott と、フィードバックと洞察を提供し、この記事の最終バージョンをレビューするために惜しみなく時間を割いてくださった多くの専門家によって共同執筆されました。このレポートは 2023 年 12 月に起草されており、そこに含まれるデータは発行時点で正確です。この記事は、4 つのシリーズ記事のうちの 2 つ目です。最初の記事は「ビットコインの生態層：トラストレス金融時代の幕引き（1）」をご覧ください。
進化するビットコインの理論
2009 年 1 月の誕生以来、ビットコインの役割と可能性は大きく進化してきました。当初、多くの人はビットコインをインフレに対するヘッジ、価値の保存（SoV）、そして金融システムの民主化への期待とみなしていました。ビットコインが誕生して 15 年目を迎えたつい最近、分散型アプリケーション (dApps) の将来を形作るプラットフォームとしてのビットコイン ネットワークの役割が改めて注目され始めました。この段階でのこの進化は特に劇的であり、その主な理由は次のとおりです。アプリケーションにおけるイーサリアムの明らかな成果、資産としてのビットコインの優位性は衰えておらず、間違いなくビットコインネットワークに対する人々の期待に影響を与えています。これに触発されて、開発者はビットコインのコア ネットワーク (レイヤー 1 または L1) の上に多数のインフラストラクチャ「レイヤー」を次々と導入してきました。これらのビットコインのエコロジカルレイヤーは、ビットコインの安定性とセキュリティを最大限に活用し、同時に、L1を変更することなく、スケーラビリティとプログラマビリティを向上させることで、8,500億米ドルを超える成長を続けながら収益を生み出す資産を獲得することを目指しています。 。今日、私たちは皆、ビットコインの生態層の大きな進歩の目撃者であり参加者であり、これらの生態層がBTC資産に作用し、ビットコインの再構築されたセキュリティとファイナリティを完全に継承し、同時にその問題を克服できることを期待しています。プログラマビリティとパフォーマンスの制限。今後、ビットコインエコシステムに接続されたこれらの独自のインフラストラクチャレイヤーは、多くのアプリ起業家が依存する構成要素になるでしょう。
このような進歩にもかかわらず、必要なインフラストラクチャの多くはまだ開発および実験段階にあります。ビットコインのエコシステムが辿っている旅には前例がないわけではないことは注目に値します。 2017 年、イーサリアム ネットワークへの初期の NFT およびトークン プロジェクトの流入により、トランザクション速度が低下し、トランザクション手数料が大幅に上昇しました。この現象は、開発者コミュニティのより強力なインフラストラクチャを構築するという野心を実際に刺激しました。イーサリアム ネットワークは、大規模な潜在的なアプリケーション ニーズのごく一部をサポートするだけでなく、開発者はネットワークに必要な拡張性と柔軟性を提供することも期待しています。当時、イーサリアム コミュニティはさまざまな方法を議論し実験し、最終的にパフォーマンスとスケーラビリティを向上させるために階層型アプローチを採用することを決定しました。その結果、現在ではイーサリアム レイヤー 2 (レイヤー 2 または L2) が広く使用されており、それを受け入れると、そのチェーン（TVL）にロックされている資産の額は数十億ドルに達しました。したがって、イーサリアムの拡張、生態学的成長、分散型アプリケーションとその基盤となるネットワークにおける経験はすべてビットコインから学ぶことができます。
2017 年のイーサリアムの極めて重要な瞬間と同様に、2023 年の Ordinals の導入は、「ビットコイン エコシステムの構築」にとって大きな文化的転換点となりました。この変化は、ビットコイン L1 のインフラストラクチャと拡張層の上に開発を行う開発者革命を引き起こしました。私たちは現在、新しいプロトコルやトークン規格 (BRC-20 など) の出現だけでなく、新しいビットコイン L2 の開発も見ています。これらはビットコイン経済の可能性を解き放ち始めており、その可能性を垣間見ることができます。 8,500 ドル以上の休眠資本が事前に解放される可能性があり、この資本はこれまで業界で最も安定したテスト済みのテクノロジーに依存しています。その結果、ビットコインの理論は再定義されています。ビットコインはもはや単なる価値の保存や資産ではなく、拡大し続ける経済のインフラとしての役割を果たしています。
イーサリアムの成長軌道と同様に、ビットコインのエコシステムでも、成長のフライホイールを始動させる可能性のあるバイラルなユースケースによってユーザーの採用が急増する可能性があります。これにより、より多くの開発者が集まり、エコシステム アプリケーションの TVL が増加します。ビットコインの市場価値が約 8,500 億米ドルで、イーサリアムの市場価値 2,700 億米ドルの約 3.15 倍であることを考慮すると、比較すると、ビットコイン アプリケーションの現在の TVL はわずか 3 億 2,000 万米ドルであり、イーサリアム アプリケーションの TVL は760億ドル。言い換えれば、これらのデータは、ビットコインのエコシステムがアプリケーションレベルでイーサリアムと同様の成熟度に達する潜在的な 740 倍の成長機会がある可能性があることを示しています。これに加えて、エコシステムが勢いを増した後に追加の流動性が流入する可能性についても考慮する必要があります。
ビットコインスマートコントラクトの巨大な市場潜在力
「ネットワーク」と「資産」の戦い
進化する新しい物語を深く理解するには、ビットコインデジタル資産（BTC）とビットコインネットワーク（つまり、ビットコインコア、ビットコインL1、ビットコインブロックチェーン）の2つの概念を区別する必要があります。 「ビットコイン」という用語はネットワークとコインの両方を指すため、多くの人がその意味を混乱しています。両者は密接な関係にありますが、実際にはまったく異なります。混乱を避けるため、このレポートではネットワークを指す場合は「ビットコイン」を使用し、トークンまたはデジタル資産を指す場合は「BTC」を使用します。
ビットコイン ザ ネットワークに関する有名なホワイト ペーパー (ビットコイン: ピアツーピア電子キャッシュ システム、サトシ ナカモト) が 2008 年 10 月 31 日に発行され、その後すぐにビットコインが世界に紹介されました。通貨ネットワークはオンラインになります。そのジェネシス ブロックは 2009 年 1 月 3 日に採掘されました。リリース以来、他のネットワークではダウンタイムや攻撃などのさまざまな問題が発生する中、このネットワークは安定した運用を維持しており、ビットコインが究極のL1ネットワークとして実現可能であることが証明されています。ビットコインは、集中的な仲介者なしで信頼を提供し、トランザクション、資産、将来のアプリケーションのための究極の分散型決済レイヤーとして機能する能力を実証しました。しかし、BTC 資産自体以外のビットコイン上でアプリケーションを開発することは、ビットコインには柔軟なプログラマビリティが欠けており、外部からネットワークにトラストレスに書き込むことができないため、困難でした。イーサリアムと比較した場合、ビットコインとビットコインの重要な違いは、スマート コントラクトをネイティブにサポートしていないことです。スマート コントラクトを使用しない場合、ビットコイン ネットワークに基づくすべての開発では、スマート コントラクトと同様の機能を実行するためのより多くのツールの開発が必要になります。スマート コントラクトは、分散型アプリケーションが BTC を資産として使用したり、ビットコイン L1 でトランザクションを決済したりできるようにする重要な機能です。
BTC（デジタル資産）は伝統的に、価値の保存手段として、また、不安定な世界金融市場におけるインフレに対するヘッジとして考えられてきました。 BTC の出現により、デジタル、許可不要、検閲耐性のある希少な世界的資産が初めて世界に提供されました。 BTC の最高の暗号資産としての地位は決して揺るがず、その市場価値は現在 8,500 億米ドルを超え、2021 年 11 月にはピーク時にも 1 兆 2,500 億米ドルに達しました。しかし、10年以上経った現在でも、一般の人々は依然としてBTCの主な価値として価値の保存としての機能しか考えていません。 BTC がさらなる進化と革新を導かない限り、BTC がより実用性を獲得するのを見ることは難しく、一般の人々が現在の理解を超えてその価値を判断することは困難になるでしょう。
ビットコインのエコロジカル レイヤーは、この問題の解決策を提供します。 BTC 資産は、ビットコイン L1 の初期のユースケースです。ビットコイン L2 などのビットコイン エコシステム層が、BTC を資産として使用できるスマート コントラクトを実行できる場合、ビットコイン L1 はその重要な利点 (セキュリティ、耐久性、分散化など) を維持しながら、他のビットコイン エコシステムに関する無制限の実験も可能になります。層。アプリケーションは BTC を資産として使用し、L2 レールで実行し、L1 でトランザクションを決済できます。これらの L2 レールは、L1 からセキュリティを段階的に継承しながら、より高速でスケーラブルなトランザクションを提供します。これにより、「ビットコインを基盤とした構築」が可能になり、ビットコインの理論が成長するビットコイン経済の真の資産およびインフラストラクチャとして再定義されます。
ビットコインエコシステムの構築
過去数年間にわたり、市場は、ビットコイン ブロックチェーン上に構築することが独特の機会と課題をもたらすことを証明してきました。他のブロックチェーンとは異なり、ビットコインは元々、アプリケーション プラットフォームとしてではなく、資産または「通貨」としてみなされるように作成されました。他のブロックチェーンは、アプリケーション プラットフォームとして明らかにみんなの視野に入ってきました。ビットコインが他のエコシステムに比べて成熟するのが遅い理由を理解するには、初期段階の状況を確認することが特に重要です。
ビットコイン ネットワークは、背景や技術的な知識に関係なく、誰でも利用できます。ビットコインのコードはオープンソースであり、コピーしたり変更したりすることができます。このオープンさは実験を奨励する文化を育み、単一のグループや個人がブロックチェーン開発の方向性に決定的な影響を与えることはできません。
ビットコイン ネットワークの相互運用性は限られており、この特徴がその独自の派生製品につながります。ビットコインの派生ネットワークは完全に独立しており、独自の資産を持ち、元のビットコイン ネットワークとの「下位互換性」はありません。したがって、現在の状態では、BTC 資産はビットコイン ネットワークに制限されており、直接削除したり、他のブロックチェーン ネットワークに転送したりすることはできません。
プログラマビリティが欠如していると、構築に大きな障害が生じる可能性があります。ビットコインはスマート コントラクトをサポートしていないため、柔軟なプログラミング機能がなく、アプリケーション開発プラットフォームとしての使用が制限されています。厳しいパフォーマンス制限と相まって、ビットコインを構築用のプラットフォームと見なす場合、これは直面しなければならない大きな課題です。
ビットコイン L1 は速度とスケーラビリティに関して依然として支援を必要としています。ビットコイン ネットワークは、トランザクションを迅速に確認できる点と、短期間に大量のトランザクション データを処理する能力の点で非常に制限されています。分散化を確保することが重要であるため、ビットコイン ブロックチェーン内のレコード (ブロックとも呼ばれる) のサイズと頻度は制限されています。ブロックは平均 10 分ごとに生成され、元のブロック サイズは 1 メガバイトであるため、ビットコイン ネットワークのオンチェーン トランザクション処理能力はこれに影響され、平均トランザクション確認時間は 10 分から 30 分以上かかります。 、ほとんどのアプリケーションのニーズを満たすことができません。
ビットコインのこれらの特性に対処または改善したい場合は、まずブロックチェーンのトリレンマを理解する必要があります。この概念を使用してビットコイン L1 を見ると、分散型 (a) で安全 (b) ですが、スケーラビリティに欠け (c)、トランザクション処理速度は 1 秒あたり 3 ～ 3 トランザクションにすぎないことがわかります。この制限は、ブロックチェーン ネットワーク固有の欠点を補う代替手段や追加のエコロジカル レイヤーを見つける必要性を浮き彫りにしています。
スケーラブルなソリューションに対する緊急の必要性により、初期の段階でイーサリアム ネットワークが誕生しました。イーサリアムはビットコインと比較するとセキュリティや分散化に欠けていますが、第 2 層ネットワーク L2 (例: Arbitrum、OP Mainnet など) やサブネットワーク (例: Avalanche の Evergreen) など、アプリケーション開発に必要なスケーラビリティ ソリューションを提供し、大きな成果を上げています。成長。業界全体で同様のトレードオフ ソリューションが次々と登場しており、シャーディング、ネストされたブロックチェーン、ステート チャネルなどのスケーリング ソリューション、スーパーネット (Polygon Edge など)、アプリなどのソリューションに焦点を当てた開発の波が見られます。チェーン、および第 2 層ネットワーク (サイドチェーンとも呼ばれます)。
長年にわたり、イーサリアムとその互換性のあるイーサリアム仮想マシン (EVM) エコシステムに重点が置かれてきました。しかし、2023 年までに、ビットコイン L1 の最新アップグレードと Ordinals の出現により、業界全体の焦点の変化を私たちは集合的に目撃することになります。開発者は、特にビットコインの L1 不可能三角形問題 (セキュリティ、分散化、スケーラビリティ) の重要な部分であるスケーラビリティ問題を解決するために、ビットコインに再び注目を集めています。
ビットコインのスケーリング: 重要な L1 アップグレード
ビットコインのスケーラビリティにおける大きな進歩は、2017 年 7 月の Segregated Witness (SegWit) アップデートから始まりました。このアップグレードは、ロック解除コードを各ビットコイントランザクションの専用セクションに分割することで、トランザクション時間を短縮し、2010年にサトシ・ナカモトによって設定された1MBの制限を超えてブロックサイズを拡大する重要な変更を示しています。
SegWit は、後に vsize/vbyte として知られる「重み単位 (wu)」を使用する改訂されたブロック サイズ測定方法を導入し、ブロックあたり最大 4M 重み単位 (4wu) を許可し、ブロック サイズを効果的に削減し、約 4MB に拡張します。この変更は、以前のすべての Bitcoin Core バージョンと下位互換性があり、トランザクション効率が大幅に向上するように設計されています。
ビットコイン: 1MB ブロック サイズの容量係数。出典: グラスノード
SegWit は、データ構造を分割することでこれを実現します。これは、トランザクション内の「証人データ」 (署名やスクリプトを含む) を、送信者と受信者の詳細を含むビットコイン ブロックのまったく新しい部分である「トランザクション データ」に分離します。等この構造の導入により、新しい 4wu (重み付けユニット) ブロック サイズが次の 2 つの部分に分割されます。
証人データの各仮想バイト (vbyte) は 1 重み単位 (wu) として計算され、トランザクション データと比較すると、各 vbyte の重みは 25% のみです。
トランザクション データの各仮想バイト (vbyte) は、4 重み単位 (wu) として計算されます。これは、証人データの仮想バイトあたりの重みの 4 倍です。
SegWit はどう違うのですか?出典: コインテレグラフ
Taproot は、SegWit に続くビットコインのもう 1 つのメジャーアップグレードとして、2021 年 11 月に有効化されます。 Taproot は、トランザクションごとの監視データ消費量の最大制限を取り除き、トランザクション速度の高速化、Merkelized Alternative Script Tree (MAST) によるプライバシー保護の強化、および Schnorr 署名によるセキュリティの強化を可能にするソフト フォークです。また、Taproot は、Pay-to-Taproot (P2TR) や Taproot Asset Representation Overlay (Taro) などのプロトコルを導入し、ビットコイン L1 での資産取引を容易にします。
Taro は、Taproot 技術をベースに提案されている、ビットコイン L1 およびライトニングネットワーク上でのアセットの発行、送受信をサポートするプロトコルです。このプロトコルは、2023 年 10 月にメインネットのアルファ版を開始します。
Schnorr 署名は、複数の公開鍵と署名を 1 つにマージする機能を導入することにより、鍵の集約を可能にします。つまり、各署名を個別に集約するのではなく、複数の署名を組み合わせて検証することで、トランザクションの効率が向上します。
MAST は、トランザクションに関連する事前設定された条件を非表示にし、チェーン上で未使用の結果を公開しないことによりプライバシーを向上させるだけでなく、トランザクション量とデータ使用量を削減します。
P2TR は、Taproot アドレスを介した新しいビットコイン支払い方法を導入します。
これらの L1 アップグレードは、ビットコインのエコロジカル層のさらなる開発の基礎を築き、これらの開発活動は舞台裏で静かに実行されてきましたが、ビットコインの構築作業が再び注目を集めるようになったのは、インスクリプションのリリースまででした。ビットコインは新しい時代の拡張性と機能性を実現できます。
碑文がビットコイン構築者のルネッサンスを引き起こす
L1 アップグレードにもかかわらず、2017 年の「ブロック サイズ戦争」の保守的な結果を受けて、ビットコインの開発活動は 2022 年まで続く停滞期間を経験しました。この開発のペースが比較的遅いのは、ほとんどの取り組みがビットコイン コア L1 の維持に集中しており、広範なエコシステムの構築に必要な広範なインフラストラクチャの開発にはあまり注意が払われていないことが主な原因です。ビットコインの限られた開発活動は、主にスタック（月間アクティブ開発者 175 人以上）やライトニングなどの新興エコシステムに集中しており、これらのエコシステムは業界の開発者のほんの一部を占めるにすぎません。
2022 年 12 月、Inscription の登場により、ビットコインの開発状況は大きく変わりました。 Ordinals により、オンチェーン上で不変のデジタル アートの作成が可能になり、ビットコイン開発者コミュニティが再び活性化するだけでなく、これが 2025 年までに 45 億ドルの市場に発展すると予測されています。ますます多くの開発者がイーサリアムのみに焦点を当てるのではなく、ビットコイン L2 ソリューションを含めるよう視野を広げています。この重要な開発は、ビットコインエコシステム内での関与と革新的な活動の復活を示し、成長と技術進歩の新たな波の舞台を設定します。
毎月のアクティブなビットコイン開発者の数。出典: エレクトリックキャピタル
Ordinals の導入は、特に取引手数料の増加など、ビットコイン ネットワークに大きな影響を与えました。 2023年5月にオーディナルズが注目され始めた2022年の比較的控えめな1～3sat/vB手数料レベルと比較すると、取引手数料は20倍から500倍という驚異的な高騰を経験しました。 2023 年 12 月までに、その年間成長率は 280% にも達します。このデータの急増は、ビットコイン ネットワークに対する活動と関心の急激な増加を顕著に示しており、ビットコイン ビルダーの文化とエコシステムを活性化する上で重要な役割を果たしています。手数料の引き上げは、ビットコインの長期的なセキュリティ予算を現在の基準を超えて増やすのに役立ちますが、ビットコインのブロックスペースに対する需要の高まりも反映しています。
Ordinals により、ビットコインの平均取引手数料は 2023 年 5 月にピークに達しました。出典: ycharts
ビットコイン ネットワークの使用量の急増により、特に取引コストの上昇など、そのインフラストラクチャに多大な圧力がかかると同時に、その手頃な価格と実用性に新たな課題が生じています。この展開は、ユーザーが取引量に不釣り合いな高額な手数料に直面した場合に特に顕著になります。たとえば、100 ドル相当のビットコイン取引には最大 50 ドルの手数料が必要となる可能性があり、その経済的存続可能性が大幅に低下します。同じ状況がライトニングネットワークチャネルにも当てはまります。同様の取引額を持つチャネルを閉じることは、法外なコストのために現実的ではなくなります。取引手数料が 1000 sats/vB など高すぎる場合、ネットワークはさらに複雑な状況に直面します。したがって、トランザクションの実行可能性を維持しながら需要の増大に応えるため、ビットコインのエコシステム内でスケーラビリティ ソリューションが緊急に必要とされています。
驚異的な碑文は開発者のビットコインへの関心を再燃させましたが、同時にビットコインの限界をさらに増幅させました。特に、Inscription が完全表現スマート コントラクトをサポートしていないため、開発者は他のプラットフォームに注目するようになりました。これは、より広範なブロックチェーンと金融環境におけるその有用性と関連性を確保するために、ビットコインエコシステム内でより洗練されたスケーリングソリューションの必要性を浮き彫りにしています。
第 2 層ソリューションの戦略的必要性
したがって、ビットコイン ネットワークの機能を向上させ、さらなる成功を収めるためには、L2 ソリューションの重要性がますます高まっています。 L2 は L1 の上で実行され、オフチェーンのトランザクション チャネルを容易にすることでスケーラビリティを向上させ、トランザクション コストを削減します。 L1 が独立してスマート コントラクトをサポートするイーサリアムとは異なり、ビットコインの L1 は、セキュリティと分散化を重視した初期設計のため、この機能を提供するには L2 ソリューションに依存する必要があります。この信頼性は、ビットコインの有用性を基本的なトランザクションを超えて拡大し、その効率性、スケーラビリティ、デジタル資産空間における全体的な魅力を高める上での L2 ソリューションの重要な役割を強調しています。
ビットコインの L2 ソリューションはまだ開発の初期段階にありますが、大幅な成長を遂げる準備が整っています。比較すると、イーサリアムなどの成熟した代替 L1 スケーリング オプションや Polygon などの L2 ソリューションは、より高い成熟度に達しています。 2017 年以来、開発者の広範な努力により、これらのネットワークには高度なツール (Starknet、ZKSync など) と機能が装備されており、それは市場の約 9.0% を占める TVL データに明確に反映されています。資本金は12.5%に増加。テクノロジーの進歩と革新が続くにつれて、ビットコインの L2 ソリューションも同様の成熟度に達すると予想され、既存の L2 ソリューションと同等かそれ以上の規模の経済システムに発展する可能性があります。ビットコインの L2 ソリューションは、将来的には多数のビットコイン トランザクションを処理できるようになり、おそらく全ビットコイン トランザクション量の 25% を超えると予測されています。これは、現在のビットコイン L1 の使用量と比較すると大きな飛躍となります。
著者の更新 (2024 年 2 月 8 日)
ビットコインの L1 インフラストラクチャにおける最近の開発の一部は、専用のスマート コントラクト層を構築することなくスマート コントラクト機能をエミュレートすることを目的としています。 Recursive Inscription (BRC-420) や OrdiFi などのイノベーション、およびソフトフォークによる「OP_CAT」機能の再有効化に関する議論はすべて、従来のスマートコントラクトをバイパスする DeFi のような複雑なトランザクションを促進することを目的としています。
汎用仮想マシンを通じて構成可能性を実現するイーサリアム仮想マシン（EVM）互換チェーンとは異なり、ビットコインのフレームワークにはそのようなスマートコントラクトメカニズムが欠けていることを再度強調する必要があります。この根本的な違いにより、ビットコイン プロジェクトは追加のツールとより洗練された統合戦略を展開して、イーサリアムと同等のユーザー エクスペリエンスを提供する必要があります。これにより、L1 での実験がベース ネットワークと同様のスケーラビリティの課題に直面する可能性があります。現時点では、スマート コントラクト アプリケーションがさまざまな程度でエコシステムに登場し始めており、さらに拡大する可能性があります。
たとえば、BRC-420 の背後にあるチームは最近、スケーラビリティの問題を軽減するように設計されたビットコインネイティブの L2 ソリューションである Merlin Chain を立ち上げました。さらに、Ordz Games は昨年、BRC-20 トークン $OG を使用して史上初のビットコインベースのゲームをリリースしました。これは、今年初めに ALEX Lab の Launchpad の分散型取引所 (IDO) で提供され、81 倍のオーバーサブスクライブとなりました。 $ORDGの。このシリーズの次の部分では、これらのイノベーションを詳しく掘り下げ、ビットコイン エコシステムの進行中の進化について概説します。