BOBの重要な構成要素をできるだけシンプルに、わかりやすく説明する101教育シリーズへようこそ。
今日、私たちはBitVMについて掘り下げます。BitVMは、Bitcoinを最も大きく、最も安全で、最もよく知られたブロックチェーンにしてきたコア・コンセンサス・ルールを一切変更することなく、Bitcoin上でプログラムを実行する新しい方法です。この記事の終わりには、BitVMがBOBのハイブリッドレイヤー2でいかに重要な役割を果たし、すべての人のために安全で信頼最小化されたビットコインDeFiをサポートしているかがわかるだろう。
BitVMがビットコインを賢くする
ビットコインは信じられないほどセキュアだが、柔軟性に欠けることはご存じだろう。ビットコインはトランザクションを処理するが、イーサリアムやソラナのようなチェーン上のDeFiアプリのより高度な要件には対応できない。
ビットコインスクリプトにはショートカットやツールが組み込まれていないため、単純なプログラムでもすぐに非常に大きくなり、実行コストが法外に高くなるからだ。例えば、掛け算のような単純なものは、繰り返しの足し算としてしか処理できない。10 x a = 10aの計算を1回行う代わりに、同じ結果を得るために複数の逐次加算計算をプログラムする必要がある。いくつかの最適化は可能だとしても、これがいかにすぐに複雑になるかわかるだろう。
資産を最大限に活用し、DeFi利回りにアクセスするために、一部のビットコインホルダーは、他のチェーンでBTCをラップするか、中央集権的な取引所に依存することを選択した。
現在、ビットコインのセキュリティモデルを維持しながら、ビットコインのプログラマビリティの制約を回避する方法は2つしかない：
- 新しいオペコードの追加：これはビットコインのコードに追加できる新しい組み込み関数で、ビットコインの4MBブロックに収めるためにプログラムサイズを小さくする。ビットコインのコードを変更することに対するコミュニティの抵抗は大きく、短期的にはこの可能性は低い。
- BitVMを使用する：BitVMは楽観的な方法でBitcoin上でプログラムを実行することを可能にする。つまり、ほとんどの計算をオフチェーンで処理するため、Bitcoinの制限に妨げられない。しかし、結果に不服がある場合は、ビットコイン上のオンチェーンで紛争を提起することができる。不正行為があれば、不正を行った者は摘発され、罰せられる。
提案されている2つのソリューションのうち、現在可能なのはBitVMだけだ。
信頼性のないブリッジングと真のビットコイン・ロールアップ
もともとZeroSyncのロビン・ライナスが提案したBitVMには、主に2つの潜在的な使用例がある：
- トラストレスビットコインブリッジ：ビットコインDeFiのためのブリッジングを再構築し、あなたのビットコインを誰かに託す必要がある現在のビットコインブリッジモデルを劇的に改善します。BTCをBOBのような新しいエコシステムに簡単かつ安全に輸送できるようにする。
- 真のビットコイン・ロールアップ：現在はブリッジが第一のユースケースだが、将来的にはBitVMを使用して、取引データがビットコインのブロックチェーン上に保存される真のビットコイン・ロールアップを実行できるようになるかもしれない。現在のBitcoin L2では、ブロックスペースに莫大なコストがかかるため、まだこのようなことは行われていません。これを効率的に行う方法はまだ研究中だ。
BitVM2-ほとんどすべての人がブリッジの青写真として使っている、最新で最も実用的なバージョン-は、ロビン・ライナスとBOBの共同設立者アレクセイ・ザミャーチン、そして他の研究者との1年にわたる共同研究から生まれた。これにより、BOBはBitVMの理論を深く理解し、その成功への道筋を明確にしたユニークな立場にある。
BOBのBitVMブリッジ・デザインは、ハイブリッド・レイヤ2用にカスタマイズされている。
前回の101の記事でお分かりのように、BOBはハイブリッド・レイヤー2であり、ビットコインにセキュリティを固定しつつ、イーサリアムスタイルのDeFiを提供する。BitVM2 はBOBのハイブリッド・デザインで中心的な役割を果たしている：
- 信頼最小化ブリッジ： マルチシグネチャ・グループや中央集権的なカストディアンを信頼するのではなく、BitVMは、少なくとも1人の誠実な参加者がいる限り、誰も資金を盗むことができないことを保証します。BTCをBOBにブリッジするためのゲームチェンジャーとなるプロトタイプが、最近Fiammaと共同でテストされ、成功を収めた。
- ビットコインDeFiの加速： BitVMを使えば、BTCはシームレスにBOBに移動し、様々なDeFi dappsとやりとりし、最小限の信頼性でビットコインに引き戻すことができる。不誠実な運営者はオンチェーンで異議を申し立てることができ、システムの安全性が保たれる。
BitVMの役割と責任
BitVMブリッジは、あなたが研究してきたかもしれない他のブリッジとは異なります。BOB上のブリッジスマートコントラクトは1つですが、Bitcoin上のBitVMプログラムのインスタンスは多数あります。BTCがBOBにブリッジされるたびに、BitVMプログラムの新しいインスタンスが作成されます。BitVMプログラムの各インスタンスは、BitVMのBTCもBOB上で燃やされ、ユーザーがBitcoin上でBTCを受け取った場合にのみ、BTCのロックを解除できることを保証する。インスタンスは複数の参加者グループによってサポートされ、それぞれが重要な役割と責任を担っています。
オペレーター
オペレーターはブリッジ運営を支える要です。彼らはBTC入金に必要なBitVMプログラムのインスタンスをセットアップする責任がある。そして、ビットコインレイヤー-1に戻る引き出しのために、彼らは自分の資金からユーザーにBTCを送り、BitVMの預金からそのBTCを取り戻す。つまり、ユーザーは資産を受け取る前にチャレンジ期間中待つ必要がない。
委員会
委員会は、BitVM プログラムの各インスタンスを形成する Bitcoin トランザクションに署名する責任を負う。高いレベルでは、BitVMインスタンスは楽観的検証を可能にするブラックボックスとして扱うことができる。ボンネットの下では、ロジックを実装するために複数のビットコイントランザクションを接続する必要がある。委員会の署名がその接続の役割を果たす。将来、Bitcoin Scriptが誓約を実装すれば、委員会を置き換えることができる。
流動性プロバイダー（LP）
プロの流動性プロバイダーは、BOB上のBitVM BTCの大半の造幣を処理することが期待されています。それは、各造幣、したがってBitVMの各新インスタンスは、大量のBTCを含むからです。同様に、各引き出しは完全なBitVMインスタンスでなければなりません - 部分的な引き出しは不可能です。そのため、LPはL1とL2の間で資産の再バランスを取る責任があります。
挑戦者たち
チャレンジャーは、取引を監視し、不正行為があった場合にはオペレーターに異議を申し立てることで、出金プロセスの安全性を確保します。チャレンジャーとして活動できるのは、オペレーターとDeFiユーザー自身である。
ビットコインDeFiユーザー
BitVMを直接使用するのではなく、ほとんどのDeFiユーザーは、BOBゲートウェイとビットコインインテントによるアトミッククロスチェーンスワップを介してBOB上のBTCにスワップします。これは、LPの1つによってL2に持ち込まれたBOB上のBitVMブリッジBTCを、信頼最小化されたBTCと直接スワップすることを意味します。これは、BitVMのアンダーザフードの複雑さにもかかわらず、イーサリアムの流動性ブリッジの機能に似ており、中央のカストディアンを信頼する必要がなく、ほぼ「CEXのような」経験を提供します。
BitVM/acc
BOBは、BitVMの採用を加速させるため、20以上の研究機関パートナーと共にbitvm/accを設立した。bitvm/accは、トップクラスのオペレーターやLPを教育しオンボードすることを支援するように設計されています。
BitVMステップバイステップ
BOBの共同創設者であるアレクセイ・ザミャチンが共著した最新のBitVM2デザインは、ビットコイン上で実用的な詐欺証明を可能にし、ビットコインL1とBOBの間で信頼最小化ブリッジングを実施することを可能にします。これは当然、シンプルにするのが少し難しいが、やってみよう。以下のプロセスは、BitVM プログラムの単一インスタンスを通じて 10 BTC を入金・出金するものです。
1.BitVM インスタンスをセットアップする
オペレーターはBitVMのインスタンスを10BTC分セットアップし、委員会がそれをチェックし、必要なトランザクションをプレサインする。インスタンスはビットコインスクリプトのプログラムであり、それはゼロ知識（ZK）証明に圧縮される。SNARKベリファイアのサイズは2GBにもなり、それでも4MBのビットコインブロックには大きすぎる。SNARKはその後、それぞれがブロックに収まるように、連続したサブプログラムに分割される。
2.BTCを入金する（ペグイン）
ユーザーはこのBitVMインスタンスに関連付けられているアドレスにBTCを送信し、BOB上で10 BTCが鋳造される。
3.BTCを引き出す（ペグアウト）
ユーザーはペッグアウトを要求し、適切なペッグインを選択します。BitVM アドレスにロックされた全額を同時に Bitcoin L1 に引き出す必要があります。オペレーターはリクエストを受け入れ、自身の資金からL1上のユーザーのアドレスにBTCを送金する。支払いはリレーを使用してBOB上で証明され、BOB上のBTCは燃やされ、オペレータは払い戻しプロセスを開始する。チャレンジが来なければ、オペレーターはBitVMアドレスにロックされた10BTCを請求できる。
4.チャレンジ
チャレンジ期間中、オペレーターがBitVMインスタンスからBTCを取り戻すことができるようになる前に、挑戦者は、セットアップフェーズ中に署名されたトランザクションに従って、正しいアドレスに提供されたBOB上のBTCとBitcoin上のBTCが燃やされ、プロセスが正しく完了したことを確認します。もし挑戦者が払い戻し要求が不正であると考えた場合、挑戦者はチャレンジを提出することができる。この場合、オペレーターはビットコインチェーン上に証明データを提出しなければならない。
5.証明
トランザクションが不正である場合、証明は不正確となり、チャレンジャーはオペレーターの担保を切り崩すトランザクションを提出することができ、請求が通るのを防ぐことができる。オペレーターが不正に挑戦した場合、反証トランザクションは失敗し、オペレーターはBTCを取り戻すことができる。
BitVM + BOB: Bitcoin DeFiのロック解除
BitVM2 + BOBのハイブリッド・チェーンは、Bitcoin DeFiの可能性を最大限に引き出すために欠けているパズルのピースです。もう大きなカストディアンや複雑なマルチシグネチャグループに依存する必要はありません。
その結果、あらゆる面で勝利がもたらされる。小売ユーザーも大規模な機関投資家も同様に、完全なカストディと信頼最小限のセキュリティでBTCをDeFiにデプロイすることができ、開発者はBitVMを搭載した非常に安全なBTC ERC-20トークンの恩恵を受け、ビットコインの比類ない流動性をDappsに活用することができます。
