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ビットコインのエコシステムのプロトコルについて

この記事では、ビットコイン・ブロックチェーン、ライトニング・ネットワーク、Nostr、Nostrアセット・プロトコル、Taproot・アセット・プロトコルといった言葉を、初心者にもわかりやすく解説する。


1. ビットコイン・ブロックチェーン

ビットコインはブロックチェーン技術に基づく暗号資産であり、2008年に誕生したビットコインは、P2Pを利用したピアツーピアの電子キャッシュシステムとして機能しています。
ブロックチェーンは、すべてのビットコインのトランザクションを管理する分散型台帳です。

ビットコインのブロックチェーンは、誰もが精査できる公開台帳として概念化でき、この台帳の各エントリーはブロックを表し、これらのブロックは時間の経過とともに順次リンクされ、不変の履歴記録を作成する。従来の台帳とは異なり、この会計システムは単一の事業体の管理下にあるのではなく、参加者ネットワーク全体によって維持・管理されている。

ビットコイン・ブロックチェーンの主な特徴:

  • 分散化:取引承認には過半数のコンセンサスが必要である。

  • プライバシー : ユーザーアカウントのアドレスは匿名だが、取引記録は一般に公開される。

  • インフレ防止:ビットコインは採掘され、限られた総供給量は4年ごとに半減する。

ビットコインの取引メカニズムのデメリット:

  • 取引速度が遅く、処理能力が低い。

  • 特にネットワークが混雑している場合において、取引手数料が高くなりやすい。


2. ライトニング・ネットワーク

ライトニング・ネットワークは、ビットコインのレイヤー2ソリューションで、取引効率の向上とコスト削減を目的として設計されています。

取引の流れ:

  • 取引記録を保存するオフチェーン決済チャネルの確立

  • 資金移動をチャネル内で行い、最終結果をオンチェーン上で確認される。

ライトニング・ネットワークとは何かをよりよく理解するためには、プリペイドカードに例えることができます。

このカードでは、あなたと他のユーザーがチャネルを確立し、毎回すべての取引を公開台帳に記録する必要なく、迅速かつ低コストの取引が可能になる。これは、あなたと友人の間で小さな元帳を作り、決済期間の終了時に合計額だけをメイン元帳に更新するようなものとなっています。

ライトニング・ネットワークの運用

  • オフチェーン決済チャネルの確立:参加者は秘密鍵を使って取引に署名し、資金移動は確立されたチャネル内で行われる。

  • チャネル内のライトニングネットワークのトランザクションはオフチェーンであり、スマートコントラクトの実行のみを必要としています。これにより、ネットワーク全体の確認が不要となることで処理効率が大幅に向上します。

  • 取引額のしきい値の引き下げ:最低取引額を引き下げ、少額決済を容易にすることで、マイクロトランザクションが可能になります。

ライトニングネットワークの意義

  • ビットコインのネットワークトランザクション速度を向上させる。

  • 少額決済時の取引手数料を削減。


3. Nostr

Nostrは "Notes and Other Stuff Transmitted by Relays"の略で、検閲のないグローバル・ソーシャル・ネットワークを構築する分散型ソーシャル・プロトコルのことです。

Nostrではトークンを発行することなく、暗号鍵と署名に依存しています。

NostrをX(旧Twitter)のようなソーシャルネットワークを例えると、ユーザーは、投稿や「ノート」(ポストのようなもの)を作成したり、投稿に「いいね!」を押したり、他のユーザーをフォローしたり、フォローを解除したり、投稿を「ブースト」(リポストのようなもの)することができる。Nostrでは、"投稿 "と "ノート "という用語が同じ意味で使われることがありますが、Nostrのコンテキストでは、"イベント"は前述のアクションのいずれかを指します。

Nostrはプロトコルです。Nostrは、サーバーとクライアント間の通信ルール(Bitcoinや電子メールのプロトコルのようなもの)であり、Nostrはアプリケーションでもなく、TwitterやFaceBookのような意味での「プラットフォーム」でもありません。

しかし、Nostrプロトコルの上では、数多くのアプリケーションを構築することができます。

一般的なSNSと違い、Nostrは分散型です。

中央のサーバーや会社が、あなたが投稿できる内容や他の人が見ることができる内容をコントロールすることはない。Nostrは検閲に強く、オープンソースという特徴があります。

Nostrの特徴

  • 暗号鍵と署名に基づき、中央サーバーに依存しない。

  • 分散型で検閲に強い。

  • アプリケーションではなく、様々なアプリケーションを構築するためのプロトコルである。

Nostrの意義

  • 検閲に強いため、自由な発信が可能で、従来のソーシャルメディアに比べて自由度が高い。


4. Nostrアセット・プロトコル

  • Nostr Assets Protocolは、NostrエコシステムにTaprootアセットとSatoshis(ビットコインの最小単位)を導入するオープンソースプロトコルです。

Nostrアセット・プロトコルの意義:

  • ライトニングネットワークの資産のユースケースを拡大し、ソーシャルネットワーク、決済、DeFiにおけるアプリケーションを提供。

  • ユーザーの参入障壁を下げ、ユーザーエクスペリエンスをよりシンプルにする。

  • 流動性と資産管理を強化し、さまざまな資産を導入。

  • エコシステム内の分散型ビジネス・インフラの開発を促進する。


5. Taproot・アセット・プロトコル

Taproot Assets(旧名Taro)はタップルートがサポートするプロトコルで、ビットコインのブロックチェーン上で代替可能なトークンと代替不可能なトークンの両方を発行できるように設計されています。

2022年末にLightning Labsによって開始されたこのプロトコルは、ビットコインのエコシステムに資産発行を導入することを目的としています。

Taproot Assets Protocol(TAP)は、2021年11月に実装されたTaproot Bitcoinのアップグレードに基づいて構築されていて、このアップグレードにより、開発者は既存の未使用トランザクションの出力(UTXO)内にアセットのメタデータを埋め込むことができます。

また、同時に、ライトニングネットワークとの互換性を確保しながら、スケーラビリティとシンプルさを強化するためにシュノア署名を採用しています。

TAPは、ライトニング・ネットワーク(LN)を介した資産移動を可能にし、ほぼ瞬時でコスト効率の高い取引を実現します。その結果、ビットコインネットワークの安定性とセキュリティの恩恵を受けながら、ライトニングネットワークのスケーラビリティ、スピード、コスト効率を活用することができます。

タップルート・アセットの運営:

Taprootアップグレード(ソフトフォーク)の実装は、ビットコインのスケーラビリティを強化することを目的としている。これには3つの改善案が含まれる:Schnorr署名、Tapscript、Taprootである。

シュノア署名は複数のトランザクションを1つのバンドルで検証することを可能にし、TapscriptはTaproot署名とSchnorr署名をサポートし、ブロックチェーンに新しい機能をエンコードすることを容易にします。Taprootは、ユーザーがUTXOに支出条件を設定することを可能にし、指定された条件を満たすUTXOのみがブロックチェーン上で公開されることを保証し、ビットコインネットワークにおけるプライバシーを強化します。

タップルート・アセットの意義

  • ビットコインブロックチェーン上での資産発行:Taproot Assetsは、ビットコインブロックチェーン上でカビ付け可能なトークンとカビ付け不可能なトークンの両方を発行することを可能にし、ビットコインのエコシステムに資産発行をもたらす。

  • 効率的な資産移転:ライトニング・ネットワークに対応することで、Taproot Assetsは、ライトニング・ネットワークのスケーラビリティ、スピード、費用対効果を活用し、ほぼ瞬時で費用対効果の高い資産移転を実現します。

  • 柔軟なアセットルール定義:発行者は、総供給量や、代替可能または代替不可能なトークンをミントする際の制限など、アセットに関するルールを定義できます。これらのルールの暗号化された施行は、Taproot Assets クライアントによって処理されます。

  • マルチアセットコントロールと未使用トランザクション出力の最適化:Taproot Assetsは、複数の資産を同じ出力で制御することができます。また、複数のトランザクションを1つのUTXOに集約し、未使用のトランザクション出力を最適化することができます。

  • Taproot Assets の保有と送信:資産は、Taproot AssetsキーとTaprootキーの両方を保持するウォレットに保管されます。また、Taproot Assetsウォレットは、どのデジタル資産がどのUTXOに保管されているかを追跡します。


さいごに

ビットコインのネイティブチェーン、ライトニングネットワーク、Nostr、Nostrアセットプロトコル、Taprootアセットプロトコルを理解することで、これらの概念をよりよく把握し、それらがよりオープンで自由で効率的なデジタル経済エコシステムにどのように貢献しているかを理解することができます。


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