ほとんどの場合、ブロックチェーンの基板が異なるため、これらの新しいシステムを構築するエンジニアが利用できる技術には制限が課せられます。 たとえば、ライトニング ネットワークは、ビットコイン スクリプトの時間およびハッシュ ロック機能を活用することで可能になります。 実行時の制限が少ないブロックチェーンは、単純な所有権の移転(オプティミスティックや zk ロールアップなど)を超えたオフチェーン機能を促進する、高度な証明検証エンジンに依存する階層化プロトコルにアクセスできます。
ただし、ブロックチェーン上で利用可能なスクリプト システムによって構築が制限されず、代わりにユーザーの資金を保護する暗号アルゴリズムによって構築される階層化プロトコルがあります。
そのようなプロトコルの 2018 つであるステートチェーンは、もともと XNUMX 年に Ruben Somsen によって提案されました。彼が説明した構造により、秘密鍵のオフチェーン転送が可能になります。 ビットコインをステートチェーンにデポジットした後、追加のオンチェーン料金なしで、キーマテリアルをユーザー間で即座に転送できます。
グローバル決済層はまさにこの問題を解決するために設計されているため、これはブロックチェーンがどのように機能するかについての私たちの理解に反するように見えます。 ただし、いくつかの優れた暗号化と追加の信頼仮定を使用すると、キーの転送が可能になるだけでなく、非常に強力になります。 ステートチェーンによって実現される興味深いユースケースのいくつかに入る前に、ステートチェーンがどのように機能するかを見てみましょう。
資金をステートチェーンに入金するには、ユーザーはステートチェーン エンティティを使用してビットコイン アドレスを対話的に生成します。 この共同鍵生成プロセスでは、ステートチェーン エンティティとユーザーの間で均等に分割される鍵が作成されます。 相互の協力がなければ資金を動かすことはできません。 ユーザーにはタイムロックされたバックアップ トランザクションも提供されるため、ステートチェーン エンティティにアクセスできない場合でも資金を回収できます。
この「ステートコイン」を転送するために、ステートチェーンエンティティ、送信者、受信者間の対話型プロトコルが開始されます。 完全なキーを持っている当事者は存在せず、キーは転送のたびに暗号的に更新 (微調整) されます。 転送ごとに、受信側に対して新しいバックアップ トランザクションが生成されます。 これが Mercury ステートチェーン実装でどのように正確に機能するかについては、Reuben の元の提案とは著しく異なるため、すぐに詳しく説明します。
セキュリティ モデルに関連するため、ステートチェーンはライトニング ネットワークとフェデレーテッド サイドチェーン (Liquid など) を組み合わせたものと考えることができます。 Lightning Network では、XNUMX 者が署名付きトランザクションをやり取りすることでオフチェーンで対話します。 セキュリティは、チェーンの不正行為 (古い署名済みトランザクションの悪意のあるブロードキャストまたは偶発的なブロードキャスト) を監視する両当事者に依存しています。 フェデレーテッド・サイドチェーンでは、ユーザーはサイドチェーンへのアクセスと引き換えに、ビットコインの保管権を XNUMX つ以上のエンティティに与えます。 セキュリティは誠実な連合に依存します。
ステートチェーンでは、各バックアップ トランザクションは署名され、オフチェーンに転送されます。 これは、現在のキー所有者がこれらの古いバックアップ トランザクションのブロードキャストについてネットワークを監視する必要があるため、ライトニング ネットワークに似ています。 キーの一部を保持するステートチェーン エンティティも存在します。 主な違いは、ステートチェーン エンティティだけでは資金を盗むことができないことです。 資金を盗むには、古いステートコイン所有者と共謀するか、以前にそのステートコインの所有者であったかのどちらかでなければなりません。
最も高いレベルでは、ステートチェーンに対する私たちの理解は時間の経過とともに進化してきました。 最初で現在唯一の実装である Mercury は、XNUMX つの理由から Reuben の提案から逸脱しています。XNUMX つは、taproot-schnorr がアクティブ化される前に作成されたこと、もう XNUMX つは、ビットコイン プロトコルのアップグレードである ANYPREVOUT のアクティブ化がまだ提案されていないことです。
Schnorr 署名のドロップイン代替品として、Mercury 実装は 2-of-2 マルチパーティ計算 ECDSA ライブラリを利用します。 ANYPREVOUT がライブの場合、新しいバックアップ トランザクションごとにシーケンス番号が更新され、新しいバックアップ トランザクションの所有者が悪意または誤ってブロードキャストされた古いバックアップ トランザクションを上書きできるようになります。 この機能が利用できないため、Mercury はビットコインのタイムロック機能を減分方式で使用します。つまり、新しいバックアップ トランザクションには、以前のトランザクションよりも新しいタイムロックが割り当てられます。 これにより、現在のキー所有者は、古いバックアップ トランザクションがブロードキャストされた場合にバックアップ トランザクションを確認する競争において時間的に有利になります。
ステートチェーンの用途
ステートチェーンがどのように機能するかを確立したので、それがプラットフォームとしてどのような便利な機能を提供するかを理解しましょう。 注意すべき点の XNUMX つは、ベア ステートコインに課せられる主な制約です。それを転送するときは、出力全体を移動する必要があります。 ステートコインに追加のプロトコルを追加しない限り、それをより小さな値に分割することはできません。
この制約に適したユースケースの XNUMX つは、プライバシー プロトコルの開発です。 プライバシー プロトコルを構築するときは、ユーザーの匿名性のコストを削減し、プロセスの摩擦をできるだけ少なくする必要があります。 最も人気のあるオンチェーン プライバシー プロトコルである Coinjoin では、通常、ユーザーは同等の値の出力を持つ大規模なトランザクションを対話的に構築する必要があります。 コインジョインの新しいラウンドごとに、手数料と確認の遅延を伴う追加のオンチェーントランザクションが必要になります。
ステートチェーンのコンテキストでは、同じ価値の出力のユーザーが追加料金なしで即座にステートチェーン内の他のユーザーと秘密鍵を交換できるコインスワップ プロトコルを想像できます。 まさにこれです マーキュリーウォレット するように設計されています。 これは、第 XNUMX 層で動作するビットコイン ネットワークにおける最初で最も強力な非保管プライバシー プロトコルです。 XNUMX 回の料金を支払うだけで、好きなだけコインスワップを行うことができます。 プライバシー愛好家にとっては非常に興味深い見通しです。
Mercury の有用性はプライバシーを超えて広がります。 また、金融機関、カストディアン、および相互に即座に価値を交換したいその他の団体の間で資金を決済するための優れたツールでもあります。 これは、コインスワップと合わせて、Mercury ウォレットがメインネットにデプロイされている場合にすぐに機能します。 このように、ステートチェーンは、迅速かつプライベートな決済を可能にするものの、より面倒なセキュリティ モデルを伴う Liquid のようなネットワークの代替となります。
将来に目を向けると、開発ステートチェーンから他にもエキサイティングなユースケースが生まれるでしょう。 完全な出力転送によってうまく機能するユースケースの XNUMX つは、アセット プロトコルです。 ビットコイン ネットワーク上の代替不可能な資産は、まさに代替不可能であるため、ライトニング ネットワークのようなレイヤー XNUMX 環境では厳しく制限されています。トークンを正常にルーティングするのに十分な流動性がありません。 オンチェーン上に存在する代替不可能な資産については、ステートコインに変換することで、追加料金なしで即座にオフチェーンに転送できるようになります。
さまざまな種類の金融商品に携わるユーザーにとって、ステートチェーンは便利です。 たとえば、おそらくディスクリート ログ コントラクトとして構築された、ビットコインの価格に関する XNUMX 人のユーザー間のオンチェーン ベットを考えてみましょう。 いずれかの当事者が契約を更新する (新しい取引相手と自分自身を交換する) ことを希望した場合、多数のオンチェーン インタラクションが発生する必要があります。 代わりに、賭けがステートチェーン内で行われている場合は、追加料金や確認の遅れなしに、契約全体をオフチェーンで更新できます。
ステートチェーンはブロックチェーンの暗号システムのレベルで存在するため、その上に追加のシステムを重ねることが可能です。 サイドチェーン内でステートチェーンを使用できるだけでなく、その上にライトニング ネットワークを重ねることもできます。 これを行うにはいくつかのアプローチがあり、そのほとんどは ANYPREVOUT の存在によって大幅に改善されますが、ANYPREVOUT が存在する可能性は非常に興味深いものです。
ライトニング ネットワークをステートチェーン上に階層化することの主な利点は XNUMX つあります。XNUMX つ目は、当事者間でライトニング チャネルの所有権が即座に譲渡されることです。これにより、ユーザーは事前にチャネルを持たずにライトニング ネットワークにオンボーディングできるようになります。 XNUMX つ目は、チャネルを閉じて再度開く必要がなく、ネットワーク グラフ上の任意の場所に Lightning チャネルを展開できる機能です。
ステートチェーンには期待できることがたくさんあります。 マーキュリーは彼らの存在への道を切り開き、他の人々が彼らの可能性に気づき始めるにつれて、より広いコミュニティからのさらなる発展を期待しています。 Mercury の取り組みをフォローすることで、Mercury の開発を追い続けることができます。 GitHubの.
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