原著者: YBB Capital 研究員 Ac-Core
1. なぜビットコインでコーヒーを買うことができないのですか？
ビットコインに関して、ほとんどの人はまずその「分散化」と「不変」という特性を思い浮かべます。しかし、実際にコーヒーを買うためにそれを使いたい場合、すぐに厄介な問題に遭遇するでしょう。取引の確認を待つのはコーヒーを待つよりも長くかかり、時には取引手数料がコーヒーよりも高くなることもあります。ビットコインの資産は今日まで「山のように堅固」なままです。主にHODLに依存しており、貸し出しも結合も相互運用もできません。
Bitcoin Script のスクリプト構造は非常に保守的であるため、ほとんどのオフチェーン相互作用シナリオが制限されます。もともと、1 秒あたり数万件の支払いを処理するように設計されたものではありません。しかし、本当の需要は存在します。誰もがビットコインを使いたいだけなのです。たとえゲームスキンを購入したり、報酬としてビデオを視聴したりするだけの場合でも、10分も待つことは望んでいません。
2. ライトニングネットワーク：諸刃の剣
画像出典：Cointelegraph
ビットコインのメインチェーンは高速道路のようなもので、ライトニングネットワークはそれの隣に建設された有料道路のようなものです。その中核となるコンセプトは、メインチェーンのトランザクションの効率性に関する妥協から生まれたものです。オンチェーントランザクションには速度のボトルネックがあるため、チェーン上のすべてのトランザクションを記録することにこだわるのではなく、ユーザー間に専用の「支払いチャネル」を確立することで高頻度の会計を実現し、最終的にはチャネルがブロックチェーンに閉じられている場合にのみ資金の状態を同期します。このモデルは、友人同士が毎週交代でご馳走するのと似ています。食事のたびにすぐに銀行にお金を振り込むのではなく、10回の消費を積み重ねて一度に支払いを済ませます。ライトニング ネットワークは、本質的には、このような支払いチャネルが何万も組み合わさって構築されたトランザクション ネットワークです。
しかし、この一見洗練されたシステムは、実際の適用においてはさまざまな困難を伴います。 1 つ目は、チャンネル構築のハードルが高いことです。ユーザーは取引チャネルを確立するために事前に資金をロックする必要があります。つまり、何らかのオブジェクトと取引したい場合は、事前に専用のチャネル接続を確立する必要があります。 2 つ目は、複雑なルーティングの問題です。ユーザー A と B に直接チャネルがない場合、ACB を介した間接パスがあっても、中間チャネルに十分な資金がないか、パス ノードが利用できない場合は、トランザクションは失敗します。さらに深刻なのはセキュリティ上のリスクです。このシステムでは、チャネルが閉じられているときに相手方が期限切れの取引を送信して詐欺を働くことを防ぐために、ユーザーがオンラインのままでいることを要求します。これにより、一般ユーザーの機器操作および保守能力に非現実的な要求が課せられます。
ライトニングネットワークは長年にわたってオンラインになっていますが、これらの構造上の欠陥により、実用化においてボトルネックを突破することが困難になっています。公開データによれば、ライトニング ネットワーク全体で現在ロックされている資金の額は約 1 億米ドルにとどまっているようです。ビットコインシステムの兆レベルの市場価値と比較すると、その生態学的地位はほとんど無視されています。これは業界に深く考えさせるに違いありません。現在のジレンマを打破するために、より完全なオフチェーン決済プロトコルを構築できるでしょうか？
Chain Catcherが4月15日に報じたところによると、HSBCは公式プレスリリースで、ビットコイン・サンダーボルトはここ10年でビットコインにとって最も重要な技術的アップグレードであると明らかにした。 Thunderbolt の全体的な観察は「Lightning Network 2.0」に似ていますが、単なるアップグレードではなく、オフチェーンの Bitcoin 相互作用パラダイムの再構築のようなものです。
3. Thunderboltプロトコルとは
画像ソース: Nubit |ビットコインサンダーボルト
Bitcoin Thunderbolt は、Bitcoin ベースレイヤーに基づいたソフトフォークアップグレード方式です。これは、第 2 層ネットワークやクロスチェーン ブリッジの侵害に依存せず、ビットコイン メインチェーンのプロトコル レベルで直接変更を加えることで、ビットコインのスケーラビリティ、トランザクション パフォーマンス、プログラマビリティを根本的に向上させます。
パフォーマンスの観点から、Nubit は UTXO (未使用トランザクション出力) バンドル テクノロジーの使用を通じて、ビットコインの従来のトランザクション処理モデルの大幅な最適化を実現しました。従来のビットコイン ネットワークでは単一の UTXO モデルが使用されるため、トランザクション速度とスループットが大幅に制限されます。 UTXO バンドルにより、複数の UTXO を集約して一緒に処理することが可能となり、トランザクションデータの量を圧縮することと同等の効果が得られ、セキュリティを犠牲にすることなくトランザクション速度が約 10 倍向上します。
プログラミングの点では、Bitcoin Thunderbolt は OP_CAT オペコード (元々は Bitcoin の初期バージョンに存在していましたが、後に削除されました) を再導入して拡張します。 OP_CAT を使用すると、データを相互にリンクできるため、開発者はより複雑なスクリプト ロジックを構築し、ビットコインのメイン チェーン上で直接スマート コントラクトを実装できます。このアップグレードの最も直接的な利点は、開発者がサイドチェーン、ロールアップ、またはクロスチェーン ブリッジに依存せずに、ネイティブ Bitcoin ネットワーク上に分散型アプリケーション (dApps) を展開できることです。
資産プロトコル統合レベルでは、Nubit は Goldinals と呼ばれる統一標準を提唱し、実装しています。 Goldinals は、ゼロ知識証明とステートコミットメントに基づいた資産発行フレームワークを提供します。簡単に言えば、これは外部の信頼機関に依存したり、チェーン上の各トークンの存在とステータスを確認するために複雑なクロスチェーンブリッジを必要としない「ビットコインネイティブ」トークン標準のセットです。ビットコイン上で実行される BitMM のオンチェーン自動マーケットメーカーは、断片化された BRC-20、Runes、および Ordinals プロトコル資産を統合します。 Nubit は、トラストレストランザクションにおいても重要な進歩を遂げました。同社が立ち上げた BitMM (Bitcoin Message Market) システムは、ユーザーがビットコイン チェーン上で信頼のないトランザクション マッチングと情報検証を実行できるようにサポートします。
従来の拡張アイデア (サイドチェーン、Plasma、Rollup、ブリッジラップトークンの使用など) とは異なり、Nubit は「メインチェーンネイティブ拡張」パスを採用しています。 BitVisa は、分散型の ID および認証システムを提供します。トランザクションの圧縮、スマート コントラクトのサポート、資産標準の統合、オンチェーン トランザクションのマッチングなど、すべてが Bitcoin メイン チェーン上で直接実行されます。クロスチェーン マッピング トークンの代わりにネイティブ BTC が使用されます。
3.1 コアメカニズムの分析
このセクションの内容は、記事「Bitcoin 上のメタプロトコルのためのステートレスかつ検証可能な実行レイヤー」で説明されています (参照リンク 1 を参照)。私の個人的な理解によれば、Bitcoin Thunderbolt と Bitcoin Lightning は似ています。これらは両方とも、ビットコインのメインチェーン上でのトランザクション確認が遅い問題を解決するために提案された拡張ソリューションです。主な目標は効率を改善し、コストを削減することです。両者の違いは次のとおりです。
Lightning Network の設計は「支払いチャネル」に似ています。送金支払いにしか使用できず、スマート コントラクトや複雑なロジックをサポートしておらず、構築とメンテナンスのハードルが高く、大規模な普及にはつながりません。
Thunderbolt は Nubit によって開始されました。Nubit は、プログラム可能なオフチェーン プロトコルを提供し、チューリング完全な操作をサポートし、より複雑な状態資産、流動性プロトコル、金融アプリケーションを構築できるようにすることに取り組んでいます。
柔軟で調整可能な複数当事者署名
ビットコインの「署名」を半分に分割し、半分をアリスの手に、残りの半分を委員会の手に渡すことを想像してください。新しいユーザーに転送されるたびに、アリスと委員会はそれぞれ自分の半分の署名に「小さな秘密」を追加します。この秘密を知っているのは、それを受け取る新しいユーザーだけです。すると、受信者は自分が知っているちょっとした秘密を使って2つの部分を「つなぎ合わせ」、アリスが委員会とオンラインで話をしなくても完全な署名を得ることができます。
非同期フォールトトレラント委員会台帳
複数のノード（4n+1 など）で構成される「サービス グループ」が簿記を担当し、各自が現在の所有者を確認します。いくつかのノードに障害が発生しても、大多数のノードがオンラインである限り、元帳は動作し続けることができます。これらのノードは「署名を支援する」ことと「アカウントを維持する」ことのみを担当し、資金を自由に使用できないため、セキュリティと分散化が確保されます。
アトミックスワップのファイナライズ
お金が実際にチェーン上で使われるとき、まず「アトミック スワップ」の 3 つのステップが実行されます。1. アリス + 委員会は元のロックされた出力を使い、一時的にそのお金を委員会に渡します。 2. 委員会は同額を「ゼニと委員会」だけが使用できる金庫に保管します。 3. 最後に、Zenni は 2 つの署名を使用して金庫からお金を取り出します。このようにして、Zenni も委員会も逃げることができず、オフチェーン再構築とオンチェーン償還が一度に完了することが保証されます。
3.2 Thunderboltプロトコルの設計と主な革新
非対話型の再帰署名委任では、調整可能なしきい値 Schnorr 署名構造のセットを設計しました。従来の支払いチャネルでは、多くの場合、複数のメッセージをやり取りする必要がありますが、Thunderbolt では、毎回「小さな秘密を含む署名を送信する」だけで済み、オンライン要件も大幅に削減されます。
転送ごとに新しいロックを使用する
転送ごとに、アリスと委員会は新しい小さな秘密で署名を更新し、古い「ロック」は完全に無効になります。こうすることで、誰も新しい署名を取得できなくなり、古い署名が再利用されるのを防ぐことができます。チェーンに残る痕跡は 1 つだけであり、チェーンの先頭でのみ「ロック」されます。その後の変更はすべてチェーン外で完了し、最終的にお金は再びチェーンに戻されて使われます。チャネルを頻繁に開閉する必要がある Lightning Network と比較すると、Thunderbolt ではチェーン上の操作が少なく、プライバシーが優れています。
Alice または Zenni がオフラインであっても、委員会の過半数がオンラインであれば、タイムロックの期限切れや相手が悪意を持ってチャネルを閉じることを心配することなく、いつでも転送または償還を完了できます。
真の「機械で証明された」セキュリティ プロトコルのすべての主要なステップは、Tamarin Prover を使用して「正式に検証」されています。つまり、これらのセキュリティ保証は単なる紙上の話ではなく、自動化ツールによって何度もテストされているということです。
4. Thunderbolt は既存の Lightning Network ソリューションとどう違うのでしょうか?
Thunderbolt と既存のソリューション (BOLT プロトコル、Breez SDK、Phoenix など) を比較して、どのような改善が行われたかを見てみましょう。
Thunderbolt と既存の Lightning ネットワーク ソリューションの違い:
Thunderbolt の主な利点は、「セキュリティ」と「理論上の完全性」に反映されていることがわかります。これは、次のことができる数少ないツールの 1 つです。
プロトコル設計は安全であることが証明できる
悪意のあるユーザーはいかなる状況でも一方的に利益を得ることはできない
しかし、その欠点も明らかです。
複雑な導入：Thunderboltを使用するには、現在、完全なプロトコルスタックを実行する必要があり、これは一般のウォレットユーザーにとって使用が困難です。
メインチェーンの互換性: Bitcoin メインチェーンのスクリプト言語は単純すぎるため、Thunderbolt は巧妙な迂回路を使用して機能を実装する必要があり、実装の難易度が高くなります。
エコシステムのサポートはまだ不足しています。多数のウォレットとノードがサポートしているBOLTとは異なり、Thunderboltはまだ「初期研究段階」にあります。
5. Thunderbolt の潜在的な影響: BTCFi の触媒となるか?
画像出典：自家製
では、Thunderbolt は BTCFi にとって最適なソリューションなのでしょうか?大胆に発言しましょう。
Thunderbolt は現在、理論上は BTCFi にとって最適なソリューションですが、実際にはまだ「アルファ段階」にあります。言い換えれば、これはビットコイン界の「イーサリアム 2.0 ホワイトペーパー」のようなもので、ビジョンは豊富だが、まだ「エンジニアリング システム レベル」には達していない。現在の観察に基づいて、私は個人的に、Thunderbolt には 3 つの開発パスがあると考えています。
1. Rollup統合：ビットコイン側のDeFiエンジンとして
Bitcoin のメイン チェーン自体にはスケーラビリティが欠けており、Thunderbolt は最終的に Bitcoin L2 上のオフチェーン モジュール (BitVM、Nomic、BOB など) になる可能性があります。これは、「Rollup の一般的な契約実行レイヤーとして Thunderbolt を統合する」ことに似ています。
例えば：
BOBはThunderboltチャネル層を統合してネイティブBTCトランザクションを実現できる
RGBエコシステムはThunderboltの状態管理ロジックも導入する可能性がある
BitVM自体はより複雑なロジックをサポートし、Thunderboltは契約標準の1つになるだろう
Babylon、Bitlayer、その他のシステムに対応
2. 独立した標準エコシステムを形成し、メインチェーンと並行して実行する
Thunderbolt の最大の可能性は、Lightning Network と同様に、独自のネットワーク エコロジー、ノード運用・保守システム、アグリゲータなどを開発し、Thunderbolt-LSP オペレータを形成することです。同時に、Nubit は Satoshi 時代のマイナーと協力してプロトコル層のソフトフォークアップグレードを推進し、UTXO バンドルと OP_CAT という 2 つの主要機能を導入しました。また、BTC プロトコル資産 (BRC20、ルーン、オーディナル) を直接引き受けることもできるため、想像力に多くの余地が生まれます。将来的には次のようなことが起こるかもしれません:
Thunderbolt Wallet（Phoenixに類似）
サンダーボルトノード（ライトノード操作チャネル）
Thunderbolt DEX（オフチェーン注文マッチング）
Thunderbolt AMM（流動性プール）
3. よりシンプルな解決策に置き換えられた
もちろん、将来的にステート チャネルや形式言語、オフチェーン プロトコル連携なしで同様の機能を実現できるシステムが登場すれば、Thunderbolt は次のような段階的な移行製品に過ぎなくなるかもしれません。
BitVMでより効率的な契約実行環境を実現する方法
クロスチェーンZKテクノロジーにより、BTC資産は他のチェーン上で完全に信頼できるようになります。
ネイティブビットコインプロトコルは支払い+貸付+契約を統合します
最後に、環境の観点から見ると、Thunderbolt の最大の重要性は、決済を実行できることではなく、Bitcoin 資産が初めて「オフチェーン契約の構成可能性」を持つことができるようになったことです。これは抽象的に聞こえるかもしれませんが、イーサリアムのDeFiの爆発的な成長は、この「構成可能性」がいかに重要であるかを示しています。 Ethereum の爆発的な成長は、Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask の完全なエコシステムによるものです。
Thunderbolt の最大のハイライトは、UTXO バンドルと OP_CAT という 2 つの主要機能の導入です。 OP_CAT は、Bitcoin ネットワークにネイティブのプログラミング可能性を導入します。 UTXO バンドルは、複数の小さなトランザクションをまとめて処理し、トランザクション データのサイズを圧縮して、オンチェーンのスループットを向上させます。そのロジックは Ethereum Rollup に似ています。ビットコインのエコシステムプロトコルを統一し、さまざまな資産を組み込んでBitMMを実現することはもはや空論ではなくなったようですが、Thunderboltは現段階ではまだ「非常に強力な数学の論文を書く」ようなもので、開発者が「使える」ようになるにはまだまだ遠いのかもしれません。
参考リンク:
