サイドチェーンは、概念としてはかなり前から存在しています。このアイデアは、メインブロックチェーンと並行して動作するブロックチェーンを持つというものです。これにより、ユーザーはメインブロックチェーンからサイドチェーンにトークンやその他のデジタル資産を移動することができ、またその逆も可能になります。既存のブロックチェーンの拡張機能として、機能性を高めることができると考えることができます。この記事では、サイドチェーンがどのように機能するのかを見てから、現在ビットコインのブロックチェーン上で稼働している「RSK」と「Liquid」の2つの最も本質的なサイドチェーンを探っていきたいと思います。
サイドチェーンの仕組みとは？
サイドチェーンは双方向のペッグを介してメインブロックチェーンに接続されています。一方通行のペッグでは、BTCなどのトークンを消化し、その見返りとして他の通貨を得ることになります。例えば、Counterpartyはビットコイン上に構築されたピアツーピアの金融プラットフォームで、特定のアドレスにビットコインを送ることで「Burn」することができます。その見返りに、ネイティブトークンであるXCPを手に入れることができます。これはビットコインを元に戻すことができない不可逆的なプロセスです。
サイドチェーンでは、双方向のペグを作ることで、全体をリバーシブル状態にします。
下記ような流れになっています。
- ビットコインをBurnするのではなく、いくつかのビットコインをロックします。
- あなたはBTCをどのアドレスにも属さず、管理団体によって管理されている場所にロックアップします。
- BTCをブロックアップした後、サイドチェーン上に新たに作成された一定量のトークンを得ることができます。
- その後、あなたはこれらの新しいトークンを使えます。
- ブロックアップが終わったら、残っているトークンをBurnして、相当量のビットコインを取り戻すことでメインブロックチェーンに戻ることができます。
管理団体とは？
これらのチェーンは多くのお金を扱うため、ブロックチェーンとサイドチェーンの間で安全で信頼性が高いことが重要です。ここでの問題は、ビットコインスクリプトがこのプロセスを完全に分散化するほど洗練されていないことです。M-of-Nマルチシグネチャを組み込むことで、メンバー間の信頼を必要としない管理団体を作って運用することができます。BlockstreamのLiquidには、取引所のコンソーシアムを利用したフェデレーションペグがあります。
これらのマルチシグネチャがどのように機能するかを理解するために、m = 5、n = 7 の 5/7 マルチシグネチャ契約を考えてみましょう。これが本質的に意味することは、7人のメンバーがいる団体では、5人が特定の提案を承認する限り、その提案は通過するということです。
サイドチェーンのセキュリティ
では、サイドチェーンはメインのブロックチェーンと同じくらい安全なのでしょうか？セキュリティが同等であることを確認するために一定の手順を踏むことはできます。この点について、Rootstock(ルートストック)が何をしているかを見てみましょう。
Rootstockによると、PoW（Proof of Work、ビットコインで使用されているコンセンサスアルゴリズム）は、適切な最終性を提供する唯一のコンセンサスシステムです。その理由は、貴重な資源（電力）を実際に消費する唯一のコンセンサスシステムだからです。マイナーをプラットフォームに引き付けるために、ルートストックは “マージマイニング “と呼ばれるプロセスを通じてマイナーにインセンティブを与えています。マージマイニングでは、同じアルゴリズムに基づいた2つの別々の暗号通貨が同時にマイニングされます。
Rootstockでは「DECOR+」と呼ばれるブロック報酬の共有スキームを使用して競争を減らし、マイナーが遅れてルートストックのベストブロックに切り替えられるようにしています。DECOR+についての詳細はこちらをご覧ください。
51%攻撃の可能性を防ぐために、特に初期の段階では、ルートストックにはPoWでマイニングされたブロックのためのフェデレーションチェックポイントが含まれています。管理団体メンバーとクライアントがフェデレーションチェックポイントに署名することで、署名の大部分を利用してどのチェーンが最適なのかをより良く判断することができます。
これらの対策にもかかわらず、Rootstockのマイニングパワーがビットコインのハッシュパワーの5%を下回った場合、管理団体は署名付きブロックを作成する権限を得ます。また、ルートストックのハッシュパワーがBTCの最大ハッシュ難易度の66%を超えた場合、ユーザーはフェデレーションチェックポイントの利用を停止します。
ここまでで基本的なことを理解したので、ビットコインのネットワーク上にある2つの人気のあるサイドチェーンを見てみましょう。
ビットコインのネットワーク上のサイドチェーン：RSKとLiquid
#1 Rootstock(RSK)
Rootstock（RSK）は、サイドチェーン技術を介してビットコインのブロックチェーンに接続されたスマートコントラクトプラットフォームです。ルートストックはEthereumのアプリケーション（web3/EVM/Solidityモデル）と互換性を持ちながらも、ベースとなる暗号通貨としてビットコインを使用するために誕生しました。RSKの誕生の背景にあるアイデアは、ビットコインブロックチェーンにスマートコントラクトの機能を持たせることでした。その非常に核心的な部分は、RSKは以下のような組み合わせになっています。
- EthereumのEVMと互換性のあるチューリング完全なリソースアカウント型決定論的仮想マシン（スマートコントラクト用）。
- 強力な管理団体に基づく双方向のペグ化されたビットコインサイドチェーン（BTC建て取引用）
- ブロック間隔30秒のSHA256Dマージマイニングコンセンサスプロトコル（ビットコインのマイナーに依存したコンセンサスセキュリティ用。迅速な支払いのために）。
作った理由
ビットコインブロックチェーンにはいくつかの利点があります。それは、実証済みのセキュリティ、幅広い流通、長期間存在している事による認知度を備えています。また、ハッシュ化の力が強く、健全なコミュニティを持っています。RSKは、スマートコントラクト機能とより高い拡張性を提供しながら、ユーザーに価値の貯蔵庫としてのビットコインの利点を享受してもらいたいと考えています。
サイドチェーンの詳細
RSKチェーンは、ビットコインブロックチェーンに2ウェイペグで接続されています。ユーザーは自分のBTCをロックアップしサイドチェーンで同量のRBTCを取得します。これらのコインは、RSKブロックチェーン上でスマートコントラクトやdAppsを展開したり、コミュニケーションをとるために使用することができます。RSKフェデレーションはRSK双方向ペグを確保し、ブロックコンセンサスはマージマイニングによって確保されています。
RSKサイドチェーンには15人のアクティブなファクショナリーがおり、BTCをリリースするためにはそのうちの8人の署名が必要です。サイドチェーンは秘密鍵を保存するためにカスタムのハードウェア・セキュリティ・モジュール（HSM）を使用し、RSKフェデレーション・ファンクショナリーはHSMのファームウェアとハードウェアの両方を監査することが許可されています。
RSKサイドチェーンのネイティブトークンはRBTCです。RBTCは事前にマイニングされたり、ミントされたり、RSK上でインフレが発生しているコインを使うことはできません。ビットコインブロックチェーンとRSKブロックチェーンの間のこの2ウェイペグは、BTCとRBTCの間の固定変換を保証しており1 RBTC = 1 BTCとなります。BTCをRSKに転送するプロセスは以下の通りです。
- 送信者は、転送するビットコインがP2PKHアドレスにロックアップされていることを確認しなければなりません。そうでない場合は、トランザクションTx1でP2PKHアドレスに転送しなければなりません。
- トランザクションTx2でP2PKHアドレスからフェデレーションのマルチシグアドレスにビットコインを転送する。
- フェデレーションがこのトランザクションを確認した後、ブロックチェーンは直ちに送信者が管理するアドレスへのRBTCの等価数のロックを解除します。
マージマイニングについて
マージマイニングについては以前にも触れましたが、もう少し詳しく説明しましょう。
- マイニングプロセスの間、セカンダリブロックチェーン（RSK）から新たにマイニングされたブロックの暗号ハッシュがプライマリブロックチェーン（ビットコイン）に埋め込まれます。
- セカンダリブロックのハッシュには、マージマイニングの “タグ “が付けられます。このタグは短い説明文で別名 “マジックバイト “です。
- メインのBitcoinブロックチェーンからのブロックは、最大でもRSKブロックチェーンからの1つのブロックにしか関連付けることができません。これにより、タグの位置に関して混乱が生じないようになっています。
- マージマイニングの主なセキュリティ要件は、2つの異なるプライマリブロックチェーンブロックをマイニングするよりも、同じセカンダリブロックチェーンからの2つのブロックに関連付けることができるプライマリブロックチェーンブロックを作成することの方が困難でなければならないということです。
RSKのウェブサイトには、マージマイニングについての具体的なセクションがあり、マイナーへのインセンティブについて説明されています。
RSK上での開発について
RSKのスマートコントラクトは、RSK仮想マシン（RVM）の中で実行されます。RVMの主な機能は以下の通りです。
- オプトコードレベルでは、RVMはEVMと互換性があり、RSKがEthereumコントラクトを実行できることを意味します。
- ユーザーは、ビットコインブロックチェーンのセキュリティでEthereum DAppsを実行することができます。基本的には両方の世界のベストを楽しむことができます。
- RSKコミュニティは、多数のRSKIP（RSK改善提案書）で文書化されたパフォーマンス改善パイプラインを継続的に提案していきます。
これはRSKが採用している独創的なアプローチです。独自の言語を作成して開発者に一定の作業を強制するのではなく、最も普及しているスマートコントラクト言語（Solidity）を使ってdAppsを作成できるようにします。
管理体制
RSKでは、コミュニティ主導型の改善提案システム（RSKIPs）を採用しています。RSKのオリジナルホワイトペーパーは、コミュニティのすべてのアクターを代表することを目的とした長期的なガバナンスモデルを提案しており、5つの議題で構成されるガバナンスボードを提供しています。
- マイナーがハッシュパワーで投票できるようになる (1票)
- ビットコインとRSKのユーザーはプルーフオブステークで投票する (1票)
- 取引所とウェブウォレットは、連盟への参加を通じた投票を行う（1票）
- RSKとビットコインコアの開発者は特別な閾値投票制になる (1票)
- 最後の投票は、最大のエコシステムを代表する非営利で設立されたビットコイン機関に提供される可能性があります。また、EVM/Solidity/Web3ツールチェーンを標準化することを目的とした組織に機関票が提供されることもあります。
RIFOS – RSKの上のlayer
RSKの上には、RIFOSと呼ばれる技術スタックであります。RIFOSは分散化されたAWSと “サードレイヤー “と考えることができます。開発者はRIFOSを使用して、以前は不可能だったであろう多くの興味深い機能をビットコインブロックチェーンに取り込むことができます。現在、RIFOSの開発者は、ストレージ、決済、ネーミングサービスのアプリケーションに取り組んでいます。興味のある方は、ここでそれらについて読むことができます。もしあなたがRIFOSを使って実験してみたいと思っているのであれば、以下の点に注意してください。
- 製品に基礎となるプロトコルと互換性がある限り、開発者はRIFOSのエコシステム内にシームレスに統合することができます。
- RIFOSの個々のコンポーネントはすべて、プロトコルのエコシステム内でインフラサービスを提供したいと考えている人にとって、潜在的な利益を最大化するように設計されています。
- すべてのコンポーネントは、ビットコインネットワークによって提供されるセキュリティによって保護されています。
- そのプロトコルには、ネットワーク効果と大規模な経済を誘発するメカニズムが含まれます。
- RIFOSで稼働しているサービスのほとんどは、単一のトークン（RIF）を利用して消費されます。
#2 Liquid
Liquidは、商用利用のためにリリースされた最初のビットコインサイドチェーンの1つです。Blockstreamによって作成されたLiquidは、取引所プラットフォーム間での即時の資金移動を可能にすることで、ビットコインのスケーラビリティの問題を緩和するのに役立ちます。ネイティブトークンは、BTCと1:1でペッグされておりLiquid Bitcoin (LBTC)と呼ばれています。
Liquidの優位性
Liquidサイドチェーンの主なメリットは以下の通りです。
- 取引所、マーケットメイカー、特定のウォレット間での取引をほぼ瞬時に行うことができます。
- サイドチェーンでは大量の資金を移動させることができるため、より効率的な取引業務が可能になります。
- リキッドはビットコインブロックチェーンよりもプライベートな取引分析ツールの影響を受けません。
- リキッドのブロックは1分間隔でプログラムされているため、非常に信頼性が高いです。
- リキッドフェデレーションは、市場での評判の低下を防ぐために、システムの利益のために行動しなければならない信頼できる機関よって維持されています。
誰がLiquidの管理団体なのか？
管理団体には、4大陸9カ国の取引所、トレーダー、金融機関のグループがあります。現在、連盟には合計35名の会員がいます。
Altonomy、Bitbank、Bitfinex、Bitmax、BitMEX、Bitso、Blue Fire Capital、BTCBOX、BTCTrader/BtcTurk、BTSE、Cobo、Coinone、Coinut、Crypto Garage、DGroup、DMM Japan、FRNT Financial、Gate. io、GOPAX（Streamiが運営）、Huobi、L2B Global、OKCoin、OpenNode、Poolin、Prycto、Sideshift AI、The Rock Trading、SIX Digital Exchange、TaoTao、Tilde、Unocoin、Xapo、XBTO、Zaif
特筆すべきは、Liquidのネットワークは管理団体メンバーによって運営されているということです。Blockstreamはネットワークを管理していません。
BTCからLBTCへの移行はどのようにできるのか？
移行は以下の手順で行われます。
- 流動的なユーザーは、管理団体が管理するアドレスにビットコインを送信します。
- この取引が102の承認を受けた瞬間、ユーザーはLBTCで入金されます。
- すべてのリキッド会員は、ネットワークの流動性を維持するために、資金の一部をLBTCとして保管しなければなりません。
ビットコインのサイドチェーン – 結論
サイドチェーンは、暗号通貨業界における最も重要なイノベーションの一つです。ほんの数年前までは「ビットコインの上にdAppsを作成する」というアイデアは空想の域を出ないものだったでしょう。現在では、SegWit、Liquid、RSKのような実装があり、ビットコインを指数関数的にスケーラブルでプログラム可能なものにしています。これらの実装のおかげで、開発者がビットコインの上にどのようなアプリケーションを構築するかを見るのは魅力的なことでしょう。
原文：https://blockgeeks.com/guides/sidechains-on-top-of-bitcoins-network-rsk-liquid/ By blockgeeks
