初めて米国ETFの許可を受けた機関が1,000万ドルの資金調達を行ったBTC L2、Bitlayerの技術アーキテクチャ。

著者：十四君

序章

最近、ビットコイン L2 プロジェクト Bitlayer Labs が 1100 万ドルの A ラウンド資金調達を完了し、Franklin Templeton、ABCDE、Framework Ventures が共同でリードしました。同時に、Bitlayer は ETF 認可を受けた機関投資家によるビットコインインフラプロジェクトとして初めての存在となりました。

Bitlayer は BTC の L2 プロジェクトであり、その目的は BTC のスケーラビリティを向上させ、そのエコシステムの潜在能力を解放することです。プロジェクトの特徴として、Bitlayer は BitVM に基づく最初の L2 であり、BTC のセキュリティを完全に継承し、チューリング完全な L2 でもあります。

1、BTC L2 の現状

BTC L2 の本質はクロスチェーンブリッジであり、現在の L2 プロジェクトのクロスチェーンブリッジのソリューションはそれぞれ独自の特徴を持っていますが、技術的な観点から見ると、ほとんどのクロスチェーンブリッジの本質はマルチシグです。

マルチシグのソリューションには深刻な信頼の問題が存在し、現在、マルチシグによる資金盗難事件が頻発しています。

筆者は、L2 は L1 の補完として、エコシステムの拡張にとどまらず、L1 のセキュリティを継承すべきだと考えています。

Bitlayer は BitVM に基づく最初の L2 として、信頼の最小化を実現し、セキュリティとスケーラビリティの良好なバランスを実現しています。次に、十四君の技術的視点に従い、Bitlayer がどのように L2 として BTC を拡張しつつ、セキュリティを兼ね備えているのかを探ってみましょう。

2、Bitlayer - セキュリティとスケーラビリティを兼ね備えた L2

2.1 Bitlayer の基本アーキテクチャ

Bitlayer の基本アーキテクチャは以下の図の通りです。

Bitlayer のビジネスプロセスは主に 3 つの段階に分けられ、取引処理段階、取引検証段階、最終検証段階です。各段階での相互作用するコンポーネントとその大まかな処理プロセスは以下の表に示されています。

では、Bitlayer のコアプロセスを分解してみましょう。

2.2 取引処理段階 - 階層型仮想マシン LVM

L2 の取引処理段階には、オーダーラーと LVM（階層型仮想マシン）の 2 つのコンポーネントがあります。

オーダーラーについては多くを語る必要はありませんが、Bitlayer におけるオーダーラーはキャッシュされた取引を収集し、順序付けを行う役割を担っており、Bitlayer における取引の入口点です。

LVM は Bitlayer の計算コンポーネントであり、スマートコントラクトを実行し、最新の状態とゼロ知識証明を生成する責任があります。

階層型仮想マシンとは？

この質問に答えるために、以下の図を見てみましょう。

従来の VM の印象とは異なり、Bitlayer の LVM はフロントエンドのスマートコントラクトの実行とバックエンドのゼロ知識証明器のデカップリングを実現しています。VM とゼロ知識証明器は LVM 内でコンポーネントの形で存在します。この革新により、Bitlayer はさまざまなコントラクトタイプやゼロ知識証明検証器をサポートするための拡張が可能となり、システムのスケーラビリティとセキュリティが大幅に向上しました。

2.3 取引検証段階 - ZKP ベースの OP ブリッジ

取引の検証段階は、実際には L1 と L2 の相互作用の段階です。資産が取引の形で L1 と L2 の間で流動する際、我々は古典的な L2 クロスチェーンの問題に直面します：L2 はどのように L1 のセキュリティを継承するのか？

古典的な L2 クロスチェーンの問題：L2 はどのように L1 のセキュリティを継承するのか？

実際、ETH では非常に成熟したソリューションが存在します。現在の主流であり、安全性が保証されているのは主に ZK ブリッジと OP ブリッジであり、両者の比較は以下の表を参照してください。

ZK ブリッジ は 信頼不要 であるため、現在最も安全なクロスチェーンブリッジのソリューションです。OP ブリッジ は詐欺証明を通じて無効なクロスチェーンデータに対してオンチェーンでの挑戦を行い（1- N の安全モデル）、クロスチェーンデータの安全性を保証します。見た目には、ZK ブリッジは OP ブリッジよりも安全に見えますが、実際には Bitlayer が核心的に依存している BitVM は OP ブリッジを選択しています。

なぜ OP ブリッジなのか？

主な理由は技術的な制約です。現在、BTC L1 → L2 の入金方向の ZK ブリッジしか実現できず、L2 → BTC L1 の出金については、現在マルチシグブリッジまたは OP ブリッジのみがサポートされています。Bitlayer は安全性を考慮し、より安全な OP ブリッジを選択しました。これは実際には妥協の選択です。

Bitlayer のクロスチェーンブリッジのソリューションは、BitVM ブリッジ + OP - DLC ブリッジの組み合わせの形式であり、OP - DLC ブリッジは BitVM ブリッジの補完です。

BitVM && OP - DLC ダブルコンビネーションブリッジのプロセス解析

Bitlayer は Bitvm ブリッジを使用して安全性を確保し、同時に OP - DLC を補完することで BitVM への依存を減少させました。現在までに、BitVM ブリッジは何度かのアップグレードを経て、純理論から実践可能な飛躍を実現しました。

BitVM ブリッジの最新のプロセス図は以下の通りです。

全体のプロセスには、5 つの役割があります。

このモデルはどのように理解すべきか？

モデルの観点から見ると、BitVM ブリッジは先に立て替え、後で精算するモデルに基づいています。 オペレーター ノードは出金ユーザーのために資金を立て替え、定期的に公共の預金アドレスに対して精算を申請します。出金ユーザーの手数料から得られる差額を利用して利益を得ます。もしオペレーターが悪事を働き、取引データを虚偽報告した場合、誰でも挑戦し、罰を受けることができます。

では、安全性は保証されているのか？

私たちは、クロスチェーンの資金移動の際に依存するのは公共の資金プール（本質的にはユーザーがロックした資産）であり、資金プールの安全性の問題がすべてのクロスチェーンブリッジが解決すべき核心的な問題であることを知っています。

従来の BTC L2 ソリューションは一般的にマルチシグの形式で公共の資金プールを管理していますが、このようなソリューションは明らかに信頼リスクを伴います。一方、BitVM ブリッジは、事前に指定された資金が誰によって引き出されるか を決定するという、ライトニングネットワークに似た考え方を採用しています。ユーザーが資金を公共の資金プールにロックすると、アライアンスと通信を行い、資金は Taproot アドレスにロックされ、オペレーターのみが引き出すことができます。オペレーターは立て替えが完了し、自らの立て替えの証明をチェーン上に提供し、挑戦が正しいと確認されて初めて関連する資金を解除できます。

言い換えれば、BitVM ブリッジはオペレーターを導入することで資金プールの分割を実現し、この考え方は確かに新しいものです。過去の経験に基づいて、私たちは去中心化された資金管理手段を実現する方法を考えがちですが、資金プールという概念自体が中心化されていることを見落としがちです。BitVM ブリッジは資金プールを去中心化することで、根本的にチェーンブリッジの安全性を向上させました。

では、何か不足している点は？

しかし、完璧なソリューションは存在せず、常にいくつかの不満足な点があります。

注意深い友人は、BitVM ブリッジのこのオペレーターがユーザーに資金を立て替え、その後公共アカウントから精算する形式が、資金プールの形式に似ていることに気付くでしょう。1 つのプールは公共アカウント（つまり、ユーザーが実際にロックした資産で、オペレーターに直接精算を行う責任があります）、もう 1 つのプールはオペレーターで構成されるプールで、ユーザーの出金ニーズに直接立て替えるためのものです（このプールは仮想的で、異なるオペレーターに分散しています）。

ユーザーが出金を開始する際、オペレーターとの資金のやり取りが直接行われるため、オペレーターの最終的な資金は資金プールの資金に変わります。

出金ユーザーの資金はオペレーターという第三者を経由しており、資金の出所はもはや資金プールではなく、同時に他のユーザーの資金も混在しています。

この資金プールモデルに制約され、資金の出所を非常に重視するユーザーにとって、BitVM ブリッジは実際には資金の独立性のニーズを満たすことができません。

この問題に対処し、BitVM ブリッジへの過度な依存を減らすために、Bitlayer は OP-DLC のブリッジソリューションを追加しました。これはパイプラインの考え方に似ており、ユーザー間の P2P 取引を実現し、OP-DLC ブリッジの安全性は詐欺証明と第三者オラクルに依存しています。

可用性はどうか？

BitVM ブリッジの安全性は疑う余地がありませんが、可用性の問題は継続的な構築が必要です。たとえば、BitVM の期待に基づくと、大量のアライアンスメンバーがすべてオンラインで正しく事前署名を行う必要があり、プロセスの正確な進行を確保することが求められます。これは実際には挑戦です。

3. まとめ

アーキテクチャの観点から、Bitlayer の LVM はスマートコントラクトの実行とゼロ知識証明のデカップリングを実現しており、これは前向きな設計思想であり、Bitlayer が将来的にさまざまな VM やゼロ知識証明器に適応する可能性を開きます。

クロスチェーンブリッジの技術選定において、Bitlayer の BitVM + OP-DLC のダブルチャネルブリッジは、現在の BTC L2 において最も安全なクロスチェーンブリッジの実現方法であり（信頼の最小化を実現）、Bitlayer は技術とエンジニアリングの融合を通じて、BitVM に基づいて安全性とスケーラビリティを兼ね備えたクロスチェーンブリッジソリューションを構築しましたが、これはあくまで過渡的な段階であり、安全性とスケーラビリティのバランスを考慮した妥協に過ぎません。

信頼の最小化は BTC L2 が追求すべき目標であり、BitVM が少しずつ実用化されていく中で、筆者の知る限り、約 3 か月後に Bitlayer が BitVM の構築において重大な突破を迎えることが期待されます。Bitlayer が期待される BTC L2 へと一歩一歩進化していくことを楽しみにしています。