BOB:BTCとETHを組み合わせたハイブリッドL2

概要

BOBは新しいL2タイプであり、Hybrid L2です。BOBは、最も安全なL1であるBTC L1によってセキュリティを確保し、このセキュリティを利用して信頼性のないブリッジを作成し、BTC、ETH、および他のL1ブロックチェーンを接続します。したがって、Hybrid L2は第三者のブリッジツールに依存せずに相互運用性を実現し、分散したBTCの多重チェーンの流動性の問題を解決します。

1 イントロダクション

BTCは分散化、透明性、および検閲抵抗性を持つ支払いシステムとして作成されました。10年後、スマートコントラクトチェーンは分散型金融アプリケーションや他のイノベーション製品の作成を推進しました。例えば、非代替トークン、トークン化されたソーシャルメディアやゲーム、およびDAOと他のトラストレスなガバナンス構造です。現在の状況では、BTC L1は依然として世界の暗号資産採用の中心ですが、イノベーションや開発者活動においては遅れています。

BTC L1は開発が遅れ、柔軟性に欠けるが、時価総額、出来高、アクティブユーザー数において、他のすべての暗号資産を合わせたものよりも大きい。2024年10月現在、BTCには3億のユーザー、10兆ドル以上の時価総額、そして無類のブランド認知度と支配力があります。しかし、BTC L1の分散型金融活動量は、すべての暗号資産の中で最も低いです：ETHの分散型金融TVLは時価総額比で30％ですが、BTCの分散型金融TVLの比率はわずか0.1％で、300倍の差があります。

過去数年間、多くの人々がBTC L1上でのプロトコル変更やフォークを試み、スマートコントラクトや分散型金融を導入しようとしましたが、これらの試みはすべて失敗しました。BTC L1では、機能の大幅な変更や複雑さの追加を可能にするプロトコルのアップグレードに反対しています。したがって、BTC L1は将来の長い期間にわたって、ETHのようなネイティブなプログラム可能性を持たず、最終的にはBTC L2がBTCエコシステムの分散型金融の最適なソリューションになります。

1.1 H****ybrid L2

Hybrid L2は、BTC L1の主要な課題である 分散型金融 の拡張を解決するためのBTC L2ソリューションです。このL2は通常、3つの主要な特性を備えています。

• BTC L1セキュリティ:BitVM2を介してBTC L1でOP検証とエラープルーフを使用します。
• 信頼できない BTC ブリッジ：改良された BitVM ブリッジの設計を使用し、BTC L1が安全であり、ネットワークに少なくとも1つの正直なノードがオンチェーンの紛争を実行できる場合、ユーザーはBTCにアクセスできます。この新しいセキュリティモデルは「存在即可信」（1-of-n）と呼ばれ、最小限の仮定に依存しているため、既存のBTCマルチサインブリッジよりもはるかに優れたセキュリティ性を持っています。
• 信頼性のないETHフレームブリッジ：BOBはBTC L1のセキュリティを使用し、L1 / L2のETHフレームOPロールアップブリッジのデザインを組み合わせて、ETHフレームのL2引き出しをL1スマートコントラクトの一部としてエンコードし、L2引き出しの正確性を確保します。このデザインは、ほとんどのスマートコントラクトを持つL1オンチェーンにスケーリングできます。

BOBは、最初のHybrid L2として、実用的な信頼なしのクロスチェーンインタラクションの相互運用性ソリューションを提供しています：まず第一に、BTC L1は最も安全な分散型ネットワークとして、L2およびすべてのクロスチェーンインタラクションブリッジを保護できます。さらに、BOBはクロスチェーンインタラクションBTCの流動性の分散を解決しました-ユーザーはBOBネットワークを介して、元のBTC流動性とBTC L1の安全な引き出しメカニズムを利用して、さまざまなオンチェーン資産を入金できます。最後に、BOBはBTC L1に料金を支払うことで、BTC L1のセキュリティと持続可能性を維持しています。

2. 現在のBTC L2の状況: 福と災厄が共存しています

BTC L2 は BTC L1 に革新をもたらす可能性があり、同時にそのコア原則を維持します。中心となる取引所に依存することなく、分散型金融のユースケースを開くことができ、取引、借入、ステークを可能にします。これは BTC の数兆ドル市場を開くための巨大な機会です。現在、数十のチェーンが自分自身を「BTC L2」と主張しています。

しかし、BTC L2の構築は困難な課題であり、以前の試みではイーサリアムの成功に達することはできませんでした。BTC L2の成功には以下の3つの課題があると考えています。

• BTCの安全性とトラストレスなBTCブリッジ： これはBTC L2を他のすべてのチェーンと区別するための重要な特徴です。BTC L1のセキュリティにより、ユーザーは第三者に依存せずにBTCを預けたり引き出したりできます。これまでほとんどすべてのBTCブリッジはマルチシグネチャーに依存していましたが、BOBはBitVM2を使用してこの設計を実現した史上初のチームです。
• **競争力のあるエコシステムの構築：**L2は、そのdAppエコシステムが成功しなければ成功しません。成功した製品を作るための鍵は、ウォレット、機関保管、そしてオラクルマシンなどの最高の開発ツールと分散型金融基盤を提供することです。これには、msレベルの取引速度や抽象化されたガス料金など、開発のスピードに追いつく必要があります。競争力のある開発者環境を提供できない場合、BTC L1のアプリケーションはイーサリアムや他のネットワークの競合他社と競争することは困難です。
• **ブルーチップ流動性の導入（コールドスタート問題）：**分散型金融のエコシステムでは、ステーブルコイン、法定通貨の入出金チャネル、他のネットワークとの接続などが重要です。開発者にとって、ネットワーク効果は新製品の成功において決定的な要素ですので、孤立したチェーン上でのプロジェクト開発は大きな挑戦をもたらしました。

3. BOBの背景：ブリッジ、ライトクライアントと BitVM

BOBの革新性は、クロスチェーンブリッジ、ライトクライアント、およびBitVMの3つの主要な技術コンセプトに表れています。これらの技術はBOBの価値提案を共に構成しており、したがってこれら3つについて詳しく探求する必要があります。

3.1 ライトクライアント

BTC L1の“簡易支払い検証”（SPV）ライトクライアントプロトコルは、ノードが完全なブロックチェーンデータをダウンロードせずに支払い検証を実行できるようにします。この方法では、ライトクライアントはブロックヘッダーを使用してコンセンサスを検証し、選択した取引に基づいて検証できます。

BTC L1のライトクライアントは、検証可能なセキュリティを備えており、他のブロックチェーンでスマートコントラクト機能を持つことができます。例えば、ThresholdはETHブロックチェーンでこのようなライトクライアントを数年間実行しています。しかし、ETHブロックチェーンには安全なライトクライアントがありません。なぜなら、ETHブロックチェーンは100万を超えるバリデータの公開鍵を保存し追跡する必要があるため、システムの複雑さが増加しています。

3.2 クロスチェーンブリッジ

私たちは既に、資産を異なるブロックチェーンに「ブリッジング」または「パッケージング」するという2つの属性を証明しています：

a）2つのチェーンを同時に正しく動作させることができます。

b）信頼できる第三者がいない場合には実現が難しいです。

実践では、第三者に依存せずに任意のネットワーク参加者が検証責任を負うことにより、依存度を減らすことができます。 'ライトクライアントブリッジ’と呼ばれるものを介して、チェーンAとチェーンBはお互いのスマートコントラクトを使用して、各自のコンセンサスプロトコルを検証することができます。チェーンAのブリッジに資産aを入れると、チェーンBのスマートコントラクトは、そのトランザクションがチェーンAでコンセンサスに達したことを検証し、パッケージ化されたトークンb（a）をミントします。逆もまた同様で、チェーンBのb（a）を破棄する場合、まずチェーンAでのコンセンサスが達成されたことを検証する必要があります。このような設計は、ライトクライアントの複雑さのため、現在は非常に少ない成功事例しかありません。

3.3 ビット仮想マシン****

BitVMはBTC L1でOP方式で仲裁プロセスを実行する仕組みです。その実行はオフチェーンで行われ、失敗した場合はオンチェーンで紛争解決されます。主な2つのユースケースはBTC L1のOP集約（Arbitrumに類似）と信頼性のあるブリッジです。これらのケースでは、BitVMを使用するとL2からBTCにアクセスできるようになり、ネットワークに誠実なノードが存在する限り、預金は盗まれることはありません。

現在、最もよく使用されているBitVMバージョンはBitVM2です。そのデザインの要約は以下の通りです：

• プログラムをSNARK検証器に圧縮し、BTC L1スクリプトに実装します。
• 検証プログラムを4MB未満のサブプログラムブロックに分割して、BTC L1取引で実行します。
• BitVM2操作员は設定中にタップルートツリーを介してプログラムを提出し、事前に署名されたトランザクションを行います。
• ユーザーはBitVM2（たとえば、ブリッジデポジット）に資金を入金します。
• BitVM2から資金を引き出そうとすると、誰もがオペレータを疑うことができます。
• もし疑われた場合、オペレーターはすべての中間サブプロシージャの結果を明らかにし、最終的な計算結果を示さなければなりません。
• オペレーターが不正行為を行った場合、特定のサブプログラムを実行することにより、そのオペレーターの不正行為を証明することができますが、公開される一部のサブプログラムの結果は誤っている可能性があります。
• 不正な操作員は追放され、預金にアクセスできなくなります。

出典:bitvm.org

私たちの最新の論文には、BitVM2に関する詳細な概要が含まれています。

4. BOB ハイブリッド L2

BOBのHybrid L2 の革新的な設計は、BTC L1が分散化ネットワークの信頼概念とコンセンサス検証のシンプルさに基づいています。

4.1 BTC L1のセキュリティ

BOBのHybrid L2はBTC L1を利用して決済とセキュリティを確保します。現在、BTC L2の理想的な設計はzk-rollupsに基づいており、すべての状態変化がオフチェーンで計算され、その後zkプルーフを用いてオンチェーンで検証および記録されます。しかし、現時点では、BTC L1のスクリプトにzkプルーバを実装するためには、コンセンサスの偽造を回避するための追加のオペコードが必要であり、BTC L1はまだzk-rollupsをサポートしていません。そのため、BOBはBitVM2のOP検証を通じてセキュリティを実現しています。この方法は、各状態変化ごとの有効性の証明を生成し、状態の差分とともにBTC L1に公開します。BitVM2とペアリングされた場合、ネットワーク参加者は故障証明機構を通じて7日以内に失敗した操作を覆し、セキュリティを確保するために挑戦できます。

これは、BitVM2を介してネットワーク内のどのノードでも障害証明メカニズムに参加させ、エラーを発見した際にチャレンジを行うことができることを意味します。この設計により、セキュリティはほぼBTC L1自体と同等になります：ネットワーク内の少なくとも1つのノードがオンラインかつ正直であれば、障害証明がトリガーされます。

4.2 信頼最小化BTC L1ブリッジング******

BitVM2のトラブルシューティング証明は、BOBが信頼最小のBTC L1ブリッジを作成できるようにします。具体的には、これはライトクライアントブリッジであり、BTC L1はBitVM2で実行されるライトクライアントによってBOBをサポートします。このブリッジにより、ユーザーは安全性を確保しながらBTCをBOBネットワークに預けることができ、必要な場合にはBTC L1ネットワークから引き出すことができます。この新しい設計は「存在的な正直さ」（existential honesty）のセキュリティモデルに依存しており、1-of-nの正直な仮定だけで正しい動作を保証することができます。既存のマルチシグネチャーブリッジソリューションよりも厳格です。

在既存のBTCブリッジでは、ほとんどのものがマルチ署名スキームに依存し、大部分の署名者が正直であることを要求しています。しかし、BitVM2の設計では、すべてのブリッジオペレーターが不正直であっても、ネットワークにオンライン参加者が1人でもいれば、資金を盗むことはできません。この設計により、マルチ署名スキームのセキュリティ上の欠陥が解決され、史上最も安全なBTCブリッジソリューションが構築されました。

4.3 信任最小化のETH坊ブリッジ

BOBのHybridデザインは、Optimismのデザインに似たETHとERC20の安全なアクセスをサポートしています。ユーザーがL2から資産をイーサリアムに引き出したい場合、何らかの障害がないことを確認するために7日間のチャレンジ期間を待つ必要があります。このメカニズムにより、イーサリアムとBTC L1ネットワークの資産が安全にブリッジされ、クロスチェーンブリッジの固有のリスクが解決されます。

BOBのHybrid L2設計では、ETHブリッジスマートコントラクトはBTC L1ネットワークでの最終確認が完了するのを待ち、すべての証明が正しいことを確認します。この機能はブリッジスマートコントラクトの一部であり、BTC L1ブロックチェーンを検証し、BTC L1ライトクライアントを介して実現されます。したがって、BOBにETHやERC20トークンを預け入れるユーザーは、BTC L1ネットワークが安全であり、エラー証明をトリガーできるオンラインノードがあれば、これらの資産をイーサリアムに戻すことができます。

出典:BoB

5. 展望：BOBが分散型金融の中心としての役割を果たす

Hybrid L2の独特性将BOB推向業界最大の分散型金融エコシステム。現在、BOBはBTC L1とETHのネットワーク効果を活用しており、将来的に他のチェーンにも拡大します。

5.1 イーサリアムによる自立******

BOBに構築されたdAppは、イーサリアムの最高のインフラストラクチャと開発ツールを活用し、分散型金融の中核ユーザーグループを取り込み、すべての取引所や機関プレイヤーとの関係を構築できます。ほとんどのイーサリアムユーザーがBTCを所有していることに注意すべきで、ほとんどのBTCユーザーもETH分散型金融を利用しています。01928374656574839201

5.2 BTC L1が牽引する成長******

時間の経過とともに、信頼の最小化されたBitVM2ブリッジを介して、BTC L1が提供する追加のセキュリティとBTCへのアクセスが、未開発のBTC流動性プールをさらに解除し、dAppsがBOB上でETH競合相手に追いつくだけでなく、それらを超えることを可能にします。この効果は、BTC L1の世界的な採用と多様なユーザー基盤によってさらに強化されます：一方、ETH L2は同じユーザー基盤を争奪する中、BOBのdAppはBTCを利用して30億以上のユーザー基盤と数千の実世界の企業を活用できます。

5.3 BTC L1は多様な分散型金融センターとして機能します

BTC L1、ETH、およびステーブルコインは市場の90%を占めています。しかし、既存の銀行と同様に、我々は将来、さまざまなアプリケーションシナリオや地理的な位置に特化した何百ものチェーンが存在すると信じています。これらのチェーンはすべて、BTC L1への安全なアクセスを必要とし、またそれらの間で資産を交換する方法も必要です。

現在、中央集権型取引所はこの役割を果たしており、すべてのチェーンを接続し、ユーザーが資産にアクセスし、資産を対応するL1に交換できるようにしています。しかし、中央集権型取引所は過去にも重大な問題を引き起こしており、これからも分散型金融に完全に移行するまで、その問題は続くでしょう。

逆に、BOBの使命は、BTC L1を安全かつ透明な分散型金融エコシステムの基盤として位置づけることです。Hybrid L2として、BOBは、BTCを安全にブリッジし、BTC L1ブロックチェーンを検証できるスマートコントラクトオンチェーンに資産を移動することができます。これは、Solana、Tron、SUI、Aptos、Monad、Avalanche、Cosmos、Polkadotなどの現代90%のL1およびL2チェーンを含む、BOBを介して安全に資産を預けたり引き出したりできることを意味します。これらすべては、第三者ブリッジに依存することなく、BTC L1を通じて最小限の信頼で操作されます。

出典:BoB

BTC L1を信頼のアンカーとして使用して、相互運用可能な分散型金融エコシステムを作成することは、Hybrid L2デザインの主要な利点です。BTC L1の流動性を数十のチェーンに分散させる代わりに、BOBはBTCの流動性を集中させ、中央集権的な取引所を置き換え、BTCを分散型金融の中心に置く真の代替案を提供します。

6. 結論

BOB Hybrid L2は、BTC L1を基盤に分散型金融システムを構築する際のいくつかの最も緊急な課題を解決しました。BTC L1のセキュリティを受け継ぎつつ、信頼を最小限に抑えたBTCブリッジを作成することにより、必要なインフラストラクチャを提供し、多くのユーザーが中央集権的なサービスプロバイダーに依存せずにBTC L1に参加できるようにしました。同時に、BOBは信頼を最小限に抑えたブリッジを介してイーサリアムおよび他のスマートコントラクトL1チェーンに接続し、BTCの流動性の分断を防ぎ、長期的なクロスチェーンインタラクションの相互運用性の問題に対する実用的でBTC L1のセキュリティに基づいた解決策を提供し、BTCを分散型金融の中核に位置づけています。