ICP Chain Fusionのユースケース｜Chain-key・EVM RPC canisterについて

2024年6月9日 21:42

この記事は「Chain Fusion Technology」を日本語訳したものです。

他のチェーンでの ICPスマートコントラクトの実行やBitcoinおよび Ethereum を使用した資産の保管など、Chain Fusionテクノロジーのユースケースを探ります。これらのアプリケーションは、Ethereum上のタスクの自動化から、Bitcoin/Ethereum を管理する ICP スマートコントラクトの作成まで多岐にわたります。開発者はckBTCとckETH を使用して、高コストと遅延を回避し、DeFi サービスを効率的に構築することもできます。

ウェブベースのマルチチェーンウォレット

スマートフォンやラップトップに MetaMask などの従来のウォレットをホストする場合の主な問題は、特に発展途上国で恐喝による盗難のリスクがあることです。たとえば、強盗は被害者を壁に押し付け、暴力で脅して携帯電話を開けるように強要する可能性があります。被害者が従来のウォレットに暗号資産を保管している場合、それが発見され、暗号資産を失ってしまいます。

チェーンキーを使用すると、暗号資産を管理するキャニスタースマートコントラクトによって裏付けられた純粋なWeb ベースのウォレットを作成できます。このようなウォレットの認証には、必要に応じてインターネット ID、Google SSO、またはユーザー名とパスワードを使用できます。これらは、シークレットモードのWebブラウザータブを使用して開くことができ、閉じたときにウォレットの痕跡は残りません。

OISYウォレットは良い例です。必要に応じて、ICPのアセット (チェーンキーツインを含む)、ネイティブビットコイン、ネイティブビットコインBRC20 トークン、ネイティブEthereumをカストディできます。自己管理された Ethereumのアセットは、サポートされるWalletConnect機能を使用して Ethereum DeFiで使用できます。ユーザーは利便性と優れたエクスペリエンス、そして優れたセキュリティを得ることができます。

ICP の Ethereum 上の Cron ジョブ

Ethereum スマートコントラクトを使用して DeFi やその他のサービスをホストする際の主な課題は、通常のジョブを安全に開始することです。多くの場合、スマートコントラクトジョブは、Amazon Web Services などの安全でないクラウドで実行される外部スクリプトを使用して開始されますが、呼び出しを行うために保持される秘密鍵は、ホットウォレットで使用される秘密鍵と同じように脆弱です。

Internet Computer は解決策を提供します。キャニスタースマートコントラクトには、将来必要な期間、安全な自動実行をスケジュールできる API があります。EVM RPC を使用すると、キャニスターを使用して、秘密鍵が脆弱になることなく、Ethereum スマートコントラクトへの時間ベースの呼び出しを開始することもできます。

EVM RPC を使用して ICP から Ethereum 上のスマートコントラクトを呼び出す

Internet Computerを使用すると、フルスタックの分散化モデルで、ほぼすべてのオンラインサービスを完全にオンチェーンで構築できます。このモデルは、SNS DAOの管理下にサービスを配置してメンテナンスを自動化することで拡張できます。これは、キャニスタースマートコントラクトがそれぞれ最大400GiBのメモリを保持し、非常に効率的に並列実行できるためです。

さらに、ICPのリバースガスモデル (キャニスタースマートコントラクトは、課金された「サイクル」を使用して自身の実行に対して支払います) により、HTTP リクエストを処理することで、ユーザーにインタラクティブなWeb ベースのユーザーエクスペリエンスを直接提供できます。現在、これらはワールドコンピュータパラダイムでEthereumがホストするDeFi やその他の機能とトラストレスで組み合わせることもできます。

EVM RPCにより、Internet Computer キャニスタースマートコントラクトは、Ethereum JSON-RPCプロトコルをサポートする任意のブロックチェーン上のスマートコントラクトと対話できるようになります。Internet Computer上で UX と大量のデータストレージおよび処理を維持しながら、金融レールが必要な場所では Ethereum DeFi に依存する、高度で完全に分散化された Web3 サービスを作成できます。この統合を容易にするために、EVM RPC キャニスターは、ICP キャニスタースマートコントラクトと Ethereum スマートコントラクト間の統合を簡単に構築できるサービスです。

エッジルーティングによる無制限のマルチチェーン

これまでのところ、Internet Computerネットワークは、ビットコインおよびイーサリアムネットワークと直接統合されており、これらのネットワークでホストされる資産のツインを生成することができます。ただし、より広範なマルチチェーン機能は簡単に生成できます。

Internet Computerにより、ホストされたスマートコントラクトは他のブロックチェーン上にアカウントを作成し、そのネットワーク上で実行できるトランザクションに署名できるようになります。トランザクションルーティングは、Web3 サービスのUX によって実行できます。

Web3サービスの UX は、トランザクションに対して非常に高速で完全に分散化されたエッジルーティングを提供できます。たとえば、キャニスタースマートコントラクトが別のブロックチェーンで実行するためのトランザクションを作成すると、UX (Web ブラウザーで実行されている JavaScript など) はスマートコントラクトを呼び出して署名済みのトランザクションを取得し、それを宛先ネットワークのノードのオンライン API にプッシュして結果をポーリングできます。

Bitcoin twin：ckBTC

開発者は ICPを使用して、スマートコントラクト機能をBitcoinに導入します。この新しいソリューションは、Bitcoin のコストと待機時間という新たな課題をもたらします。ICP スマートコントラクトがどれだけ高速であっても、Bitcoin の移動には Bitcoin ネットワークのコストと待機時間が発生します。

これに対処するために、開発者は ckBTC (「チェーンキービットコイン」) も使用します。これは ICP でホストされる信頼できない「ビットコインツイン」であり、ICP スマートコントラクトでビットコインを安価かつ迅速に移動するために使用できます。これが可能なのは、ICP ノードがビットコインノードと通信してビットコインネットワークのブロックをダウンロードし、未使用トランザクション出力 (UTXO) セットを維持するためです。CkBTC はキャニスタースマートコントラクトロジックによって直接処理され、ほぼゼロのコストで 1 秒のファイナリティで転送できます。

キャニスタースマートコントラクトは、ビットコインを直接組み込んだ Web ベースのウォレットやその他の Web3 サービスを提供するために使用できます。たとえば、OpenChat では、チェーンキービットコインをインスタントチャットメッセージ経由で転送できます。キャニスターは、新世代の「ビットコイン DeFi」サービスの構築にも使用できます。

ckBTC を作成するには、ユーザーは自分のウォレットが提供する ckBTC アドレスにビットコインを転送します (例: NNS で提供される機能を参照)。その後、ckBTC ツインはわずかな手数料でほぼ瞬時に他の ckBTC アドレスに送信したり、標準のビットコインアドレスに直接送信してビットコインツインを元の形式に戻すことができます。

OrdinalsとBRC20

Bitcoin Ordinals の作成にはコストがかかり、時間がかかります。ICP はここでも役立ちます。ICP キャニスタースマートコントラクトは Bitcoin API を使用してビットコインを処理できます。また、Bitcoinブロックチェーン上で NFTを作成および転送するために使用されるOrdinalsも処理できます。Internet Compute上の完全に分散化された Web3 サービスは、Bioniqなどの Ordinals のマーケットプレイスを作成する機能を活用しています。

BitcoinとOrdinalsの処理には、舞台裏で ECDSA 暗号化を処理する ICP プロトコルが関与します。ただし、Ordinalsの刻印と BRC20アセット (ビットコインに便乗するミームコインなど) の作成と処理には Schnorr 暗号化が関与し、ICP は現在これもサポートしています。

ICP は SchnorrをサポートしているためOISYなどのWebベースのスマートコントラクトウォレットは、BRC20、Ethereum、ネイティブ ICP アセットを自己ホストできます。

さらなる利点は、キャニスタースマートコントラクトが Cardano や Solana などのチェーン上で実行するためのトランザクションに署名できることです。

Ethereum asset twins: ckETH と ckERC20

開発者は、ICP を使用して Ethereum を保管します。この新しいソリューションは、Ethereum のコストと待ち時間という新しい開発者エクスペリエンスの課題をもたらします。これに対処するために、ICP コミュニティは ckEth (「チェーンキー Ethereum」) を使用します。これは、ICP でホストされる信頼できない「Ethereum の双子」で、ckETH と呼ばれる「イーサツイン」や、ckUSDC (ステーブルコイン)、 ckUSDT、ckUNISWAP、ck1INCH、ckAAVE などの ERC20 トークンの「双子」などがあります。これらは、ICP でホストされるスマートコントラクトによって直接処理できます。

Ethereum 資産の「チェーンキー」バージョンは、ICP スマートコントラクトによって作成された台帳に保存され、1 秒で完了し、ほぼゼロのコストで転送できます。さらに、Web ベースのウォレットを提供するキャニスターや、SocialFi や GameFi など ICP でホストされているその他の Web3 サービスによって直接処理できます。

チェーンキーの Ethereum アセットツインを作成するには、ユーザーはそれをウォレットで指定されたアドレスに転送します。その後、標準的なファイナライズ遅延とトランザクション手数料を経た後、ほぼ瞬時にわずかなコストで他のチェーンキーアドレスに送信するか、標準の Ethereum アドレスに直接送信します (ツインは元の形式に戻ります)。

イーサリアム上のicpERC20トークン

Ethereum は世界有数の DeFi レールを提供しています。Uniswap などの分散型取引所は、ERC20 トークンの取引に莫大な流動性を提供しています。投資機関の間で人気のある Fireblocks などの人気の保管サービスは、あらゆる ERC20 トークンを標準で保管します。

ICP プロトコルにより、標準台帳にホストされているネイティブ ICP トークンを icpERC20 の形式で Ethereum に公開できるようになります。ツインは標準の ERC20 トークンであり、ERC20 トークンを処理する任意のサービスで処理できます。

インターネットコンピュータがホストするスマートコントラクトによって作成されたサービスは、ICP トークンの icpERC20 ツインを作成する機能 (多くの場合、ウォレットによって中継されます) を提供します。このサービスでは、icpERC20 ツインをインターネットコンピュータに返すこともでき、そこではネイティブ形式が保持されます。

icpERC20 トークンが作成されると、Ethereum レイヤー 2 ネットワークで処理され、従来のブリッジを使用して他のチェーン間で移動できるようになります。

Ordinals、tSchnorr を使用した ICP からの BRC20 のinscriptions

インターネットコンピュータ上のキャニスタースマートコントラクトは、ビットコイン API を使用してビットコインを処理できるほか、ビットコインブロックチェーン上で NFT を作成および転送するために使用される Ordinals も処理できます。インターネットコンピュータ上の完全に分散化された Web3 サービスは、この機能を利用して Ordinals のマーケットプレイスを作成しています (例: Bioniq)。

ビットコインとオーディナルの処理には、舞台裏で ECDSA 暗号化を処理する ICP プロトコルが関与します。ただし、Ordinalsの刻印と BRC20 資産 (ビットコインに便乗するミームコインなど) の作成と処理には Schnorr 暗号化が関与し、ICP は現在これもサポートしています。

ICP は Schnorr をサポートしているため、OISY などの Web ベースのスマートコントラクトウォレットは、BRC20、Ethereum、ネイティブ ICP アセットを自己ホストできます。

さらなる利点は、キャニスタースマートコントラクトが Cardano や Solana などのチェーン上で実行するためのトランザクションに署名できることです。

Chain Fusionについて

ICP は、信頼できる仲介者に頼ることなく、ビットコイン、イーサリアム、その他の EVM (近々 Solana も) を含むすべての主要なブロックチェーンとの直接的な相互運用性を実現します。他のブロックチェーンと比較してユニークなのは、ICP スマートコントラクトは異なるチェーンから読み取り、異なるチェーンに書き込みができるため、開発者は異なるチェーンにまたがるスマートコントラクトを作成できる点です。これが Chain Fusion です。

一般的な Web3 パターンは、異なるブロックチェーンから dapp を構築することです。たとえば、資産の保存には Ethereum または Solana、フロントエンドの提供には IPFS または Arweave、スマートコントラクトの計算の大部分には Arbitrum または Optimism を使用します。ただし、このような dapp の構築は非常に面倒です。開発者は、さまざまなプログラミングモデル、トランザクションコスト、決済時間に適応する必要があります。チェーンフュージョンにより、マルチチェーン dapp の開発が大幅に簡素化され、単一の環境で構築するのと同じくらい簡単で直感的になります。

サンプルコード

Chain Fusion がいかに強力であるかを示すために、1 つのスマートコントラクトで 3 つのチェーンが相互作用する簡単な例を示します。これは、ビットコインを保管し、 Ethereum DeFi スマートコントラクトで観察されたイベントに基づいてプログラムでビットコインの送信をトリガーできる単一のICPスマートコントラクトです。

このコードスニペットはRustと Motoko プログラミング言語の両方で記述されていますが、TypeScript、Python、その他の言語でも記述できます。

オンラインエディタでコントラクトを展開する

// This is a test canister without API keys, for production use 7hfb6-caaaa-aaaar-qadga-cai
import evm "ic:a6d44-nyaaa-aaaap-abp7q-cai";
import ic "ic:aaaaa-aa";
import Cycles "mo:base/ExperimentalCycles";
import Timer "mo:base/Timer";

//Actor is the computational unit of ICP smart contract
actor {
  let EVM_FEE = 1_000_000_000;
  let BITCOIN_FEE = 1_000_000_000;

  //Function checks the logs of an ETH smart contract for an event
  //If a particular event is found, it sends bitcoin to an address
  func check_evm_log() : async () {
    Cycles.add<system>(EVM_FEE);
    let log = await evm.eth_getLogs(
      #EthMainnet(null),
      null,
      {
        // dummy address. Replace with the right one
        addresses = ["address"];
        fromBlock = ? #Finalized;
        toBlock = ? #Finalized;
        //dummy topics to look at. Replace with topics of interest
        topics = ?[["topic1", "topic2"]];
      },
    );
    switch log {
      case (#Consistent(#Ok(_))) {
        // if we get a consistent log, send bitcoin
        await send_bitcoin();
      };
      case _ {};
    };
  };

  // Function that sends bitcoin. This is used by check_evm_log()
  func send_bitcoin() : async () {
    Cycles.add<system>(BITCOIN_FEE);
    await ic.bitcoin_send_transaction({
      transaction = "eef";
      network = #testnet;
    });
  };

  // Check for evm logs every 2 seconds
  let _ = Timer.setTimer<system>(#seconds 2, check_evm_log);
};

どのように課題が解決されるか

今日の開発者は、他のブロックチェーンで使用するためにネイティブトークンのラップされたコピーを作成するブリッジとして機能する信頼できる仲介者に依存しています。これらのブリッジは遅く、不便であり、ほとんどのハッキングがここで発生し、数百億ドルの資産が失われるということです。

また、ベース L1 チェーンのセキュリティに依存するロールアップもあります。ただし、各ステップの転送がメインチェーンに依存するため、異なるロールアップチェーン間で資産を任意に簡単に移動することは依然として不可能であり、その結果、高額なL1 ガス料金と数日間続く決済遅延が発生します。ロールアップでは、Bitcoin、Ethereum、Solana などのチェーン間のスマートコントラクトの相互運用性も解決されません。

チェーンフュージョンの2つの柱

真のマルチチェーン機能には、スマートコントラクトがチェーン間で読み取りと書き込みを行えるようにする必要があります。たとえば、ビットコインを保管し、 Ethereum DeFi スマートコントラクトで観察されたイベントに基づいてプログラムでビットコインの送信をトリガーできる単一のICPスマートコントラクトを作成できます。

チェーンキー暗号化は、 ICP スマートコントラクトが他のブロックチェーンで実行されるトランザクションを作成および署名し、他のブロックチェーンに直接書き込むことを可能にする科学的なブレークスルーです。

直接的なネットワーク統合により、 ICPスマートコントラクトは、ICPコンセンサスによって検証された他のブロックチェーンからのデータやスマートコントラクトを照会し、他のブロックチェーンから読み取ることができます。

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？