ビットコイン上の資産発行：既存プロジェクトおよび各自の方案ガイドライン
以下の内容は、上記の2点に着目し、現在存在するいくつかのビットコイン資産発行方案を概括し、データの可用性、資産の媒体、表現力、拡張性などのいくつかの側面から比較しました。本文作者：秘猿研究院 Yunwen Liu 1
英文版：Issuing Assets on Bitcoin: A Simple Guide to Current Projects and Approaches 2
私は知っています、この問題について話すと、ビットコインの純粋主義者は「ビットコインは静かにデジタルゴールドとして存在すればいいのではないか？なぜトークンが必要なのか？なぜUSDTが必要なのか？」と思うかもしれません。しかし、もしあなたが資産の安全性を特に気にするのであれば、イーサリアムがもし倒れたらどうなるのか？DeFiは誰が支えるのか？さらに、トークンの仕組みはビットコインのプロトコルと互換性があり、元々の機能を損なうことはありません。もし気に入らなければ、トークンのクライアントをダウンロードしなければ、大きな影響を受けることはありません。
ビットコイン上でトークンを発行する：なぜ不可能なのか？
ビットコイン上でトークンを発行し、現実世界の資産取引をチェーン上に移行するというアイデアは、2010年頃にビットコインコミュニティで登場しました。コミュニティの初期の議論は、現実世界の資産—例えば、不動産、株式、法定通貨など—をビットコイン上で分散型取引を行うことを想定していました。しかし、法的な要因により、不動産や株式のような資産の移動はそれほど簡単ではありません。たとえ自分の家のデジタル資産トークンを他の人に支払ったとしても、政府はそれを認めないかもしれませんし、現実世界の不動産証書を自動的に変更する必要があるかもしれませんし、さまざまな税金を支払う必要があるかもしれません。さらに、規制の下では自由にチェーン上で取引することもできません。
したがって、より魅力的な方法は、法定通貨に連動したトークン、すなわちステーブルコインを発行することです。ステーブルコインはNFTとは異なり、依然として同質的（fungible）なトークンであり、元のビットコインとは区別されています。トークンとして現れるとき、それらの価値は代表する現実世界の資産の価格によって決定され、元のデジタル通貨の価格はもはや関係ありません（もしデジタル通貨の価格が資産価格を大きく上回る場合、資産を放棄することも可能です）。これが、通常ビットコイン上のトークンがサトシ（Satoshi）単位で表される理由です。
デジタル通貨を資産のトークンとして扱うには、2つの主要な問題を解決する必要があります：
- どのようにビットコインで現実世界の資産を表現するか；
- ビットコインの非常に限られたスクリプト言語で、複雑な取引ルールと契約を設定する方法。
以下の内容は、上記の2点に焦点を当て、現在存在するいくつかのビットコイン資産発行の仕組みを概観し、データの可用性、資産の媒介、表現力、拡張性などの観点から比較します。
ビットコイン上の最初のトークン：カラーコイン
ビットコイン上でトークンプロトコルを設計した最初の人は不明ですが、そのアイデアはビットコインフォーラムやコミュニティの議論から生まれた可能性があります。カラーコイン（Colored Coin）プロジェクトは、2012年にYoni Assiaによって開始されました。当時、彼はVitalik Buterin、Lior Hakim、Meni Rosenfeld、Rotem Levと共に《カラーコインホワイトペーパー》（Colored Coins whitepaper）を執筆し、プロジェクトは2013年に運用を開始しました。
カラーコインの動作原理は、1サトシを特別なコインとしてマークし、資産に関連する情報をこのサトシに書き込むことです—このプロセスを「染色」と呼びます。あなたは1サトシを異なる色に染め、異なるタグを付けることができますが、同じ色のコイン同士は区別できません。例えば、一群のドルに染色されたサトシは、依然として同質的です。比較的初期のプロトコルでは、nSequenceフィールドを使用し、取引の最初のinput UTXOのnSequenceにタグを追加しました。しかし、nSequenceのストレージ上限は4バイトしかないため、その後のトークン設計は基本的にOP_RETURNフィールドに変更され、より多くのメタデータを保存できるようになりました。
カラーコインは現在、ビットコイン上の最初のトークンプロジェクトであるために言及されることが多いですが、プロジェクトの発展は実際には理想的ではなく、大規模な応用も得られなかったため、プロジェクト自体は徐々に忘れられていきました。当時、カラーコインが直面していた問題は、ビットコインの機能がこの比較的先進的なアイデアをサポートできなかったことです。このアイデアを実現し、高効率で安定して運用することは非常に困難でした。これが、Vitalikがカラーコインプロジェクトの後にビットコインの反対側に進み、スマートコントラクトにそれほど執着した理由かもしれません。
カラーコインはサトシの形で存在するため、その検証はUTXOの有効性を検証するのと同じで、全体のチェーンをダウンロードする必要があります。この問題は後にクライアントサイド検証（client-side validation）によって解決されます。
OP_RETURNを使ってトークンを発行する：Counterparty & Omni Layer
カラーコインとは異なり、CounterpartyとOmni Layer（USDTの背後にあるプロトコル）は、サトシ上で直接染色するのではなく、取引の中で数値が0のUTXOを設定し、そのUTXOのOPRETURNにメタデータを保存します。OPRETURNは80バイトを保存でき、OPRETURNのUTXOは消費できないことがマークされます。実際のトークンはOPRETURNに記録されたi番目の出力です。この出力の数値は通常0.00000546 BTCであり、システムが許可する最低値であり、トークンの価値はBTCに連動していないため、0.00000546 BTC以上のコインを発行する必要はありません。
これらのプロジェクトの検証はすべてチェーン上で行われ、メタデータはチェーン上に保存されます。
Omni Layerは長い間イーサリアムチェーンのプレイヤーでしたが、最近になってビットコインエコシステムに戻り、BTC-USDTを発行する準備をしています。Counterpartyは一部のビットコインを担保にしており、自分のトークンXCPを持っています。Twitterによると、最近はNFTを作成しているようです。
OP_RETURNについてさらに知りたい方は、以下を参照してください：
サイドチェーンでビットコインを担保する：Rootstock & Liquid Network
RootstockとLiquid Networkは、2017年頃に登場したプロジェクトで、サイドチェーンのソリューションです—双方向のペグ（Two-way peg）を使用してビットコインをサイドチェーンに置き換え、EVM互換のサイドチェーン上でさまざまなDeFiやdAppsを使用します。彼らはWBTCのようなトークン（RSKにはRBTC、LiquidにはL-BTC）があり、主にBTCを使用してイーサリアムエコシステムで構築したい人々を対象としています。
Rootstock上でトークンを発行する方法は、イーサリアム上で発行する方法と同じであるか、またはRootstockというサイドチェーンはマイニングを除いてビットコインチェーンと一緒に機能し、他の機能はイーサリアムエコシステムに適合するために設計されています。例えば、スマートコントラクトコードもSolidityで書かれています。したがって、ここでのトークンはすべてRBTCを基に発行されており、BTCとは直接の関係はありません。
この記事は主にパブリックチェーンに焦点を当てているため、Liquid Networkはコンソーシアムチェーンであるため、詳細には議論しません。
RSKについてさらに知りたい方は、以下を参照してください：
前述のプロジェクトの中には消えてしまったもの（例えばカラーコイン）もあり、ビットコインの名の下にイーサリアムのエコシステムを販売しているものもあります。これは主に、イーサリアムが資本を受け入れた後、DeFiとdAppsが絶対的な市場優位を占めるようになったため、イーサリアムと関わらないDeFiプロジェクトが優位性を得るのが難しくなったからです。イーサリアム上のトークンは、契約を通じて発行および取引され、ERC-20などの標準に従います。ビットコインエコシステムも最近2年間で契約機能を解放し始め、BitVMのようなものも登場し、BRC-20というトークン標準も現れました。
ビットコイン上でスマートコントラクトを実現する：RGB
2016年に誕生したRGB（Really Good for Bitcoin）は、最初はカラーコインの競争相手として設計されました。しかし、類似の課題に直面し、ビットコイン上でスマートコントラクトを有効にする方向に転換しました。RGBは主にスマートコントラクトの実行に焦点を当てていますが、トークンの発行には関与していませんが、彼らの仮想マシンAluVMの制限により、2024年までには完全な契約機能は依然として限られています。
RGBの考え方は、オフチェーンのデータとスマートコントラクトコードをビットコインの外で保持し、Merkle rootを通じて取引の検証とトークン発行のコミットメントを提供することです。ビットコインチェーンは取引のコミットメントの検証と最終性のみを行い、二重支払いが発生しないことを証明します。
RGBの注目すべき点は、クライアントサイド検証と一度限りの封印技術を同時に使用していることです。これにより、UTXO上にトークンを示すマークを付けることはありません。これらの2つの概念は、Peter Toddが2013年に最初に提唱し、Giacomo ZuccoとMaxim Orlovskyがこの基盤の上にRGBプロトコルを設計しました。
クライアントサイド検証（Client-side validation）は、取引に使用されるデータとコードをオフチェーンに保存し、公開放送しないようにします。一部のデータは取引の両当事者間でのみ私的に交換され、取引に関係のない他の人々は全く知らないかもしれません。オフチェーンの状態はビットコインによって維持され、ブロックチェーンはタイムスタンプとして機能し、状態の順序を証明できます。
一度限りの封印（single-use seal）—これはクライアントサイド検証で最も一般的に見られる形態でもあります—はデジタル版の一度限りの封印です。これは、各UTXOが一度だけ消費できる性質を利用して、オフチェーンの状態の情報を1つのUTXOに書き込みます。したがって、ある時点でこのUTXOが消費された場合、状態が更新されたことがわかります。更新後の状態情報は新しく生成されたUTXOに書き込まれます。このオフチェーンの状態情報は、USDTトークンの所有権であったり、ある契約にいくつのトークンがあるかであったりします。
例えば、アリスがボブにUSDTを転送したい場合、このUSDTはビットコインチェーン上には存在せず、その情報はオフチェーンで維持されていますが、アリスが制御するUTXOに関連付けられています。その情報は、このUTXOを生成した取引の数値がゼロのUTXOのOP_RETURNフィールドに保存されています。こうすることで、アリスだけがこのUSDTを消費でき、ボブはチェーン上の取引を通じてこのUSDTが過去の取引でどのUTXOに保存されていたか、これらのUTXOが有効であるか、取引が合法であるかを追跡できます。こうして、アリスが取引を開始し、このUSDTのコミットメント情報をボブが制御するUTXOに移転すると、ボブは自分がこのUSDTを受け取ったことを確認できます。
RGBはライトニングネットワーク上でも動作可能です。なぜなら、その状態はオフチェーンであり、コミットメントをチェーン上またはライトニングネットワーク上に置くだけで済むからです。Taprootのアップグレード後、RGBはコミットメントをTaproot取引に埋め込むことができ、これによりRGBはより柔軟な方法でコミットメントをビットコインチェーンに埋め込むことができます。
RGBについてさらに知りたい方は、以下を参照してください：
トークンのみをサポートし、スマートコントラクトをサポートしない：Taproot資産
Taproot assetは、Lightning Network Daemon (LND)チームが開発したプロジェクトです。その原理はRGBに似ていますが、複雑なスマートコントラクトをサポートせず、トークンのみをサポートします（ここでのTaprootの説明を参照）。
クライアントサイド検証、RGB、およびTaprootについてさらに知りたい方は、以下を参照してください：
- Client-side validation
- Off-Chain Transactions: The Evolution of Bitcoin Asset Protocols
- Counterparty vs RGB vs TARO
各サトシをユニークにする：Ordinals & Inscriptions
Casey Rodarmorは2023年初頭にOrdinal protocolを発表しました。このプロジェクトは、サトシに番号を付け、各サトシにユニークなシリアル番号を付与して並べ替えるというアイデアから生まれました。このアイデアはカラーコインと同時期に生まれたもので、昨年再び提起されました。また、SegWitとTaprootの機能が追加されたことで、その実現がそれほど難しくなくなりました。Ordinalは各サトシを互いに異なるものにし、これによりNFTをビットコインチェーン上で直接発行できるようにしました。
InscriptionsはそのようなNFTプロジェクトの一つです。NFTのデータは取引のwitnessデータに保存され、以前のプロジェクトが使用していたOP_RETURNフィールドではなく、4MB以内のメタデータを保存できます。イーサリアム上のNFTとは異なり、Inscriptionsはチェーン上に保存され、メタデータと画像を含みます。
Ordinalsについてさらに知りたい方は、以下を参照してください：
- Ordinals: A common ground for Ethereum and Bitcoin maximalists?
- The Ultimate Guide to Bitcoin Ordinals and Inscriptions
双方向に任意のUTXOチェーンをバインドする：RGB++同型バインディング
RGB++は、最初はBTCとCKB（Nervos Networkの基盤）間の同型バインディングプロトコルとして登場しましたが、現在ではその適用範囲は広がり、CKBとBTCの間に限らず、理論的には任意の2つのUTXOチェーンをこのプロトコルでバインドできます。
RGB++はRGBのクライアントサイド検証と一度限りの封印のアイデアをさらに発展させました。前述のように、RGBプロトコルの最大の問題は、データがユーザー自身によってローカルに保存されることです。ユーザーがデータを誤って失った場合、バックアップはなく、復元することもできません。また、ユーザーは自分のトークンに関連するデータのみを保存するため、他のデータを検証するのが難しくなります。同型バインディング層のソリューションは、トークンをビットコインUTXOのOP_RETURNフィールドにバインドするだけでなく、関連するビットコイン取引情報をCKBチェーンの取引にバインドすることです（CKBのCellのLock Script内で特別なIB-lock-scriptを使用して実現します）。CKBチェーン上の取引が合法であるかどうかを判断する際、Lock ScriptはCKB上のBTCライトクライアントのデータを使用し、対応するUTXOが消費されたかどうか、消費された後に新しく生成されたUTXOが現在のトークン取引情報をバインドしているかどうかを確認します（署名を含まない部分情報として）。
RGB++の注目すべき特徴：
- 双方向バインディングによるデータ可用性の問題の解決：
- CKB CellがUTXOのOP_RETURNフィールドにバインドされる
- UTXO情報がCKB取引のoutput Cellにバインドされる
- ライトニングネットワークおよびCKBベースのライトニングネットワークであるFiber Networkとの互換性
- 複数の資産をサポート
- 任意のUTXOチェーンとバインド可能
RGB++についてさらに知りたい方は、以下を参照してください：
各プロジェクトの利点と限界をより明確に理解するために、上記のプロジェクトを以下の表に比較しました。特に注目すべき指標は次のとおりです：
- データ可用性（Data availability）：同型チェーン（isomorphic-chain）とサイドチェーンはほぼ同等ですが、オフチェーンのデータ可用性は他のソリューションよりも劣ります。この項目の強さの順序は：チェーン上 ≥ 同型チェーン ≥ サイドチェーン > オフチェーン；
- 資産媒介（Asset carrier）：BTCに直接関連するトークンソリューションは、非直接関連のソリューションよりも優れています；
- 同質性（Fungibility）：ここで言うのは、プロジェクトのネイティブトークンが相互に交換可能かどうかであり、プロジェクトがNFTの発行をサポートしないという意味ではありません。後者は追加のプロトコルを通じて実現できます；
- 表現力（Expressiveness）：複雑なスマートコントラクトを処理する能力を指します。
