一文で理解するRGB++プロトコルを提案したビットコイン第2層：CKB

コンパイル | GaryMa ウーのブロックチェーンについて

ビットコインの Ordinals とインスクリプションが登場して以来、ビットコインネットワークにはさらなるトラフィックと注目がもたらされました。Ordinals のようなプロトコルはビットコインネットワークのプログラマビリティを大幅に向上させましたが、本質的にはビットコインスクリプトの "op_if" オペコードを "巧妙に利用" したものであり、これらの新しい資産発行方法をもたらしました。しかし、ビットコインは本質的に分散型台帳システムであり、そのスクリプトシステムはチューリング完全性を持たず、これらの資産は取引以外の用途がありません。したがって、ビットコインエコシステムのさらなる発展と繁栄を促進するために、ビットコインネットワークに適したスマートコントラクト開発の L2 ソリューションを探求することが急務です。

現在のビットコイン L2 ソリューションの種類は、状態チャネル（例：ライトニングネットワーク）、サイドチェーン（例：Liquid、メイリン）、ロールアップ（例：Rollkit）、クライアント検証（例：RGB、RGB++、Taro）などに大別されます。その中で最も有名なのはライトニングネットワークであり、拡張性、安全性、プライバシーの面で非常に優れた選択肢と言えますが、現時点では進展が比較的遅いです。

したがって、現在の市場の熱気とトレンドを考慮すると、現在のビットコイン L2 陣営をおおまかに二つのカテゴリーに分類することができるかもしれません：

● EVM 陣営：現在、ステーキングエアドロップが盛況なメイリン、B²

● UTXO 陣営：UTXO モデルを基にした派閥、RGB++ を提案した CKB など

EVM 陣営は、実際にはサイドチェーン技術を多く採用しており、ビットコインネットワークの外にサイドチェーンを構築し、クロスチェーンブリッジを通じて BTC および EVM チェーン上の資産を L2 に移動させることで、性能を大幅に改善できますが、BTC メインネットの安全性には達しません。また、ステーキングエアドロップの運営やユーザーが EVM および関連 L2 技術に慣れていることを利用して、ユーザーの心をつかみ、市場シェアを獲得することが比較的容易です。

UTXO 陣営は、比較的原生的な技術派閥に属します。本記事で重点的に分析する主役の CKB は、このトラックの人気選手であり、最近 RGB++ 拡張プロトコルを提案しました。しかし、UTXO 陣営は技術的には相対的に原生的で同型である可能性がありますが、だからこそ、この技術や概念の理解のハードルが高く、多くの人々がこのような設計の利点を理解するのが難しいのです。本記事では、CKB という UTXO 公共チェーンとその関連するビットコイン L2 の技術路線を結びつけて、このタイプのビットコイン L2 ソリューションについて説明します。

技術背景の解説：UTXO モデル & RGB

UTXO モデルとアカウントモデル

アカウントモデルは理解しやすく、銀行口座のように、口座内の資金総量は直感的に全体の残高として表示され、システムはユーザーの口座の残高変動を追跡するだけで済みます。これは現在のほとんどの公共チェーンが採用しているモデルであり、イーサリアムなどが該当します。

一方、UTXO モデルは現金取引のシーンにより近いです。たとえば、現在手元にさまざまな額面の紙幣があるとします。各紙幣は UTXO と見なすことができ、つまり使用可能なお金の一部です。ビットコインのようなシステムに例えると、他の人からビットコインを受け取ったとき、そのお金は財布の中の新しい紙幣のようなもので、まだ他のものに支払うために使用していないので、「未使用の/Unspent Transaction Output」となります。取引を行うとき、たとえば 100 元で 40 元の品物を購入し、60 元の釣り銭を受け取る場合、これはビットコインシステムにおいて、現在未使用の UTXO（100 元）を使用して二つの新しい UTXO を作成することになります。一つは品物に支払うため（40 元）、もう一つは自分への釣り銭（60 元）です。ps：UTXO モデルを理解することは、RGB およびその後の内容を理解するための鍵です。

RGB

簡単に言えば、Ordinals は本来同質的なビットコインの最小通貨単位であるサトシに番号を付けて追跡するものであり、インスクリプションはその基礎の上に、データ内容（画像、文字、さらにはコードなど）を証明隔離区に書き込むことで、データとサトシの結びつきを実現し、資産の発行と流通を完了させるものです。しかし、Ordinals プロトコルの発展とともに、人々はすべてのデータをビットコインメインネットに保存するこの方法には多くの欠点があることに気づきました。高額な手数料をもたらすだけでなく、ビットコインネットワークをさらに混雑させ、根本的にはビットコインネットワークにプログラム可能なスマートコントラクトシステムをもたらすことができません。

数年前、開発者たちは「データの最も重要な部分だけをオンチェーンにする」という考えを提案しました。これが RGB の理念です：必要なときだけビットコインブロックチェーンを使用し、トークン移転の検証作業は全チェーンの合意層から除外し、オフチェーンに置き、受け取る側のクライアントによってのみ検証されますが、ビットコインの分散型ネットワークを利用して二重支払いを防ぎ、検閲に対抗します。

Ordinals と RGB の違いを比較することで、読者が理解しやすくなるかもしれません：

● RGB は関連資産を UTXO に結びつけますが、Ordinals は最小単位のサトシに結びつけます；

● RGB は関連資産の取引約束（すなわちハッシュ値）をビットコインメインチェーンに書き込み、具体的な検証プロセスはオフチェーンに置きますが、Ordinals のすべてのデータおよび検証ロジックはビットコインメインネットに依存しています。

上記の内容を踏まえて、RGB の二つの核心技術を引き出すことができます：

ワンタイムシール：すなわち前述の UTXO との結びつき

RGB プロトコルの下で発行された資産トークンには、具体的な公共チェーンが存在しません（現在の Ordinals/Atomicals などのプロトコル資産も同様です）。各 RGB の関連資産トークンは、ビットコインネットワーク上の特定の UTXO に対応する必要があります。ある人がビットコインネットワークの特定の UTXO を所有している場合、その人は RGB プロトコルに記録されたその UTXO に対応する RGB 関連資産トークンを所有しています。RGB 関連資産の移転を完了するには、保有者はその UTXO を消費する必要があります。UTXO のワンタイム性により、一度消費すると消えてしまいます。RGB プロトコルにおいては、これはこの RGB 資産を消費したことを意味します。この UTXO を消費するプロセスは、ワンタイムシールを開くプロセスです。この設計の利点は、特定の契約の特定の状態を検証する必要がある場合、すべてのブロックデータを取得する必要がないことです。各契約の各状態は、特定のビットコイン UTXO に付随し、その状態を変更するには、その UTXO を消費し、その消費した取引がブロックチェーンの確認を受ける必要があります。また、UTXO に付随する関連取引情報を通じて、この契約の初期状態を遡ることができ、この状態の本質を識別することができます。もちろん、この RGB 取引はビットコイン取引のようにビットコインノード間で検証されるのではなく、RGB の方案はクライアント検証であり、ユーザーがオフチェーンで自ら検証します。

クライアント検証

ビットコインメインネットが取引データをブロードキャストし、全ノードが取引の検証記録を同期するのとは異なり、RGB プロトコルはこのプロセスをオフチェーンに置き、取引情報は送信者と受信者の間でのみ伝送され、受信者がその取引を検証した後、関連データを記録するだけで、オンチェーン検証の要件を満たします。

RGB が直面する課題と困難

RGB プロトコルは設計上非常に優れていますが、現在も多くの課題に直面しています：

● DA 問題：前述のように、取引情報は送信者と受信者の間でのみ伝送されますが、必要な情報（たとえば、その UTXO の履歴分岐）を一般ユーザーが生成するのは難しいです。また、各クライアントが保存するデータは相互に独立しているため、データ孤島問題が発生し、契約の全体状態を確認することができません。

● P2P ネットワーク問題：RGB 取引はビットコインの拡張取引であり、P2P ネットワークに依存して拡散する必要があります。ユーザー間で送金取引を行う際にも、インタラクティブな操作が必要で、受信者は領収書を提供する必要があります。これらはすべてビットコインネットワークとは独立した P2P ネットワークに依存しています。

● 仮想マシンと契約言語：RGB プロトコルの仮想マシンは現在主に AluVM を採用しており、新しい仮想マシンとして、十分な開発ツールや実践的なコードが不足しています。

● 無主契約問題：RGB プロトコルには現在、無主契約（公共契約）のインタラクション方案が整っていません。これにより、多者間のインタラクションが実現しにくくなっています。

CKB が RGB++ を携えて BTC L2 に参入

CKB の BTC L2 への転型

CKB は 2019 年 11 月にメインネットを立ち上げ、PoW コンセンサス機構を採用し、UTXO モデルを改良しました。CKB は UTXO モデルを一般化し、セルモデルと名付けました。UTXO と同様に、セルも取引出力ですが、セルは UTXO の amount を一般化し、capacity と data の二つの内容に対応させることで、元々整数を格納する空間を任意のデータを格納できる空間に変えました。

ビットコインエコシステムが盛り上がる中、CKB は BTCKB「BTC+CKB」計画を策定し、CKB の "PoW+UTXO" などの特徴を通じて、初の BTC と完全に同型（PoW+UTXO ベース）のビットコイン Layer2 への転型を目指しています。

RGB++：CKB に基づく RGB 拡張プロトコル

2 月 13 日、CKB 公式は RGB++ のライトペーパーを発表しました。

RGB++ は RGB の原理に基づく拡張プロトコルであり、RGB の核心点 "UTXO" と CKB の基盤アーキテクチャの同源的な特徴を利用し、RGB プロトコルの二つの重要な点を CKB のアーキテクチャと結びつけました：

● 同型結びつき：RGB コンテナとしての UTXO は CKB のセルと結びつけてマッピングできます。

● RGB のオフチェーンクライアント検証は CKB のオンチェーン公開検証に変換でき、検証されるデータと状態はセルの data と type に対応します。

RGB プロトコルにおいて、最も重要な二つのコンポーネントは、すべての権利認定に使用される UTXO と、状態管理およびワンタイムシールに使用されるコミットメントです。RGB++ の同型結びつきは、ビットコイン UTXO を一対一で CKB のセルにマッピングし、ビットコインロックを使用して権利の同期を実現し、セルの data と type を使用して状態の維持を実現します。

これにより、RGB が直面していた課題を解決するだけでなく、RGB にさらなる可能性を与えます：

● CKB ブロックチェーンは強化版の検証クライアントとして機能します：すべての RGB++ 取引は BTC と CKB チェーン上でそれぞれ一つの取引が同期して発生します。前者は RGB プロトコルの取引と互換性があり、後者はクライアント検証のプロセスを置き換え、ユーザーは CKB 上の関連取引を確認するだけで RGB++ 取引の状態計算が正しいかどうかを検証できます。これにより、前述の DA 問題やデータ孤島問題などが解消されます。

● 取引の折りたたみ：ビットコイン UTXO と CKB セルの同型結びつきにより、CKB セル検証をサポートするチューリング完全なビットコイン UTXO 取引が実現されます。さらに CKB セルのプログラマビリティを利用すれば、複数の CKB 取引を一つのビットコイン RGB++ 取引に対応させることができ、低速で低スループットのビットコインチェーンを高性能の CKB チェーンで拡張することが可能です。

● 非インタラクティブな送金：元の RGB プロトコルの一つの問題は、受取人がオンラインでなければ通常の取引を完了できないことです。これにより、ユーザーの理解の難易度と製品の複雑さが増します。RGB++ はチューリング完全な環境の利点を利用し、インタラクションを CKB 環境内に置き、送信-受領の二段階操作を用いて非インタラクティブな送金ロジックを実現します。

総じて、RGB++ は RGB プロトコルの核心思想を継承し、異なる仮想マシンと検証方案を採用し、ユーザーは独立した RGB++ クライアントを必要とせず、ビットコインと CKB の軽ノードにアクセスするだけで独立してすべての検証を完了できます。RGB++ はビットコインにチューリング完全な契約拡張と数十倍の性能拡張をもたらします。クロスチェーンブリッジを使用せず、ネイティブのクライアント検証方案を使用することで、安全性と検閲耐性を確保しています。

BTC L2 競争において、CKB の優位性は？今後の計画は？

陣営の比較

上記で述べたように、現在の市場の熱気とトレンドに基づいて、ビットコイン L2 を「EVM 陣営」と「UTXO 陣営」に大別できます。

● メイリン、B² を先頭とする「EVM 陣営」は、熱心なステーキング TVL 競争を展開し、ビットコインエコシステムの開始時期のウィンドウを捉え、市場シェアを獲得するための先発優位性を得ようとしています。

● 一方、CKB を先頭とする「UTXO 陣営」は、BTC と完全に同型（PoW+UTXO ベース）の技術的蓄積と、ビットコインコミュニティで比較的認められている RGB などの拡張プロトコルを活用し、技術的優位性の高地を占め、ビットコインにクロスチェーンなしで安全性を損なうことなくチューリング完全な契約拡張と性能拡張をもたらすことができます。ただし、初期の推進やエコシステム資産の魅力においては、ステーキングエアドロップのような運営方式が即効性を持つとは限りません。

路線の計画

CKB の最初の製品 RGB++ は、4 月初旬にオンライン予定で、その時点でビットコインメインネットで RGB++ 資産を発行できるようになるでしょう。これにより、当初の Ordinals/Atomicals/Runes などのプロトコルの資産発行ブームが再燃するかもしれません。したがって、その時期には関連する資産発行ツールに注目することができ、インスクリプションのような機会が存在するかもしれません。

BTCKB 計画を推進するために、CKB は CELL Studio という会社を設立しました。理解を容易にするために、CELL Studio をイーサリアムエコシステムの ConsenSys に例えることができます。BTC と CKB エコシステムをつなぐことに専念しています。

市場運営の面では、CKB は二つのビットコイン会議を開催します：

● 3 月にシンガポールで開催される Bitcoin Singapore では、約 100 人程度が参加し、ビットコインエコシステムに非常に関心を持ち、ビットコイン技術についても一定の理解があるが、最新の進展にはあまり詳しくない仲間を対象としています。

● 4 月初旬の万向ブロックチェーンサミットでは、Bitcoin Magazine と共同でビットコイン特集を開催し、規模はより大きく、一般向けになります。

長期的な観点から、CKB の共同創設者 Cipher は、年末までに RGB++ とライトニングネットワークを接続できることを望んでいると述べました。ライトニングネットワークは CKB の長期的な主戦場となり、その時には関連する RGB++ 資産がライトニングネットワークを通じてビットコインエコシステム内で流通することができ、クロスチェーンブリッジを必要としなくなります。

結論

以前、CKB は多くの人にとって「異類」と見なされていました。イーサリアムが PoS に転向する中、CKB はビットコイン公共チェーン技術路線である PoW+UTXO を選択しました。そのため、新しい公共チェーンやロールアップ L2 の物語の背景の中で、CKB は依然として目立たない存在でした。しかし、現在市場がビットコイン L2 エコシステムの物語を引き起こし、CKB もこの波に乗り、ビットコインと完全に同型の特徴を持ち、革新的な RGB++ プロトコルを発表することで、現在のビットコイン L2 トラックの技術的リーダーとなり、単に技術を追求するだけでなく、市場運営やブランドプロモーションにも取り組み、エコシステムを主導する会社 CELL Studio を設立しました。CKB は現在の市場で最も早く立ち上がる BTC L2 ではないかもしれませんが、その技術的優位性により、ビットコインエコシステムの重要な一環となることが期待されます。ビットコイン L2 の物語は単一のサイクルで消える泡ではなく、ビットコインネットワークエコシステムの拡張の始まりであると見られます。