ABCDE：アーチ・ネットワークに投資した理由

By Kris, ABCDE

Arch Networkはビットコインネイティブアプリケーションプラットフォームです。ArchVMはRustベースのフォグ知識仮想マシンで、Arch Networkと総称される検証者の分散型ネットワークと組み合わされます。ArchvMはSVMの後方互換（つまり並列実行のために設計された）Eを受ける仮想マシンで、トランザクション検証のためのゼロ知識証明（ZKP）と組み合わされ、BTC上でネイティブかつプログラム的に実行されます。

アーチは、ビットコインが設立された主権の原則を尊重しながら、チューリング完全なプログラマビリティでBTCのネイティブレイヤーを強化し、BTCレイヤーのプログラマビリティを解除します。

BTCがスマートコントラクトを実行できない理由については何度も議論されてきましたが、主な理由は3つあります。

1.スクリプト言語の制限：ビットコインのスクリプト言語であるスクリプトは、意図的に機能が制限されています。セキュリティとシンプルさを確保するためです。イーサリアムなどのプラットフォームで使用されている言語のチューリング完全性がないため、ビットコインのスマートコントラクトで実行できるロジックや条件の種類が制限されています。

2.データと状態の保存：ビットコインのブロックチェーンは、複雑なスマートコントラクトに必要な状態情報ではなく、取引データの保存に最適化されている。ビットコインの設計にはステート性がないため、さまざまな条件に基づいて相互作用したり更新したりできる動的なスマートコントラクトを実装するのは困難です。

3.実行環境：ビットコインには、複雑なスマートコントラクトを実行できるネイティブな実行環境がありません。イーサリアムなどの高度なdAppsをサポートするプラットフォームには、スマートコントラクトを実行するための制御された環境を提供する仮想マシン（EVM）があります。ビットコインのアーキテクチャには、複雑な分散型アプリケーションを扱うための同様のコンポーネントは含まれていない。

今日まで、BTCエコシステムには、これらの基礎となる柱の不在に対処しようとするレイヤー2のソリューションが相当数ありましたが、それらはすべて、ユーザー（受信者）が自分の資産を信頼できる環境にブリッジすることを一方的に強制されることを必要とします。これは、ビットコインの最初のルールである「秘密鍵がなければビットコインもない」に違反している。

アーチネットワークはビットコインネイティブアプリのプラットフォームです。Rust ベースの Zero Knowledge Virtual Machine、ArchVM と、Arch Network と総称される検証者の分散型ネットワークを活用した斬新なアーキテクチャにより、スマートコントラクト機能を直接ビットコインにもたらします。 ArchVM は SVM にインスパイアされた仮想マシン（つまり並列実行用に設計）で、トランザクション検証用に Zero Knowledge Proofs（ZKP）を組み込み、BTC 上でビットコインのネイティブアプリケーションを完成させます。BTCはネイティブなプログラマビリティを備えています。

次に、ArchがどのようにBTCにプログラマビリティのレイヤーを与えているかを見てみましょう。

Archはビットコインの機能を強化するために設計された2つの部分からなるレイヤーとして構成されており、ZKVMと分散型検証ネットワークで構成されています。これら2つの部分が組み合わされることで、ビットコイン上に直接、信頼性のない実行レイヤーが形成される。この統合は、ビットコインのセキュリティと流動性を維持するだけでなく、ビットコイン上で高速かつ安全で、完全に検証可能なスマートコントラクトを可能にするために、その機能を大幅に強化します。

これがどのように行われるかというと、トランザクションにおける追加データの保存を可能にすることで、その核心は実に一文です。このようにデータの可用性が高まることで、チェーン上に状態情報やメタデータを直接埋め込む新たな可能性が開けます。これは、アクセス可能で検証可能な状態データを必要とするスマートコントラクトなどのアプリケーションにとって重要です。

アーチ・ネットワークはビットコイン層での状態管理に革新的なアプローチを取っており、独自の「ステート・チェイニング」プロセスを通じて序列を活用しています。

「ステートチェーン」とは何ですか？

UTXOはスマートコントラクトのアドレス内で状態を維持し、効率性とセキュリティのために実行から分離します。状態を実行から分離することで、より表現力豊かなスマートコントラクトが可能になり、柔軟な開発環境が促進されます。

プロトコルは、シリアル化されたスマートコントラクトのトランザクションがプールで実行されるのを待つ、プローバー-検証者モデルを実装しています。プロヴァーはトランザクションを取得して実行し、ベリファイアが使用するレシートを生成します。ベリファイアはProof-of-Interestモデルに似た閾値署名メカニズムを使用してトランザクションを検証します。

u状態と実行を切り離す：この設計上の選択は、より表現力豊かなスマートコントラクトと革新的なユースケースを可能にし、柔軟な開発環境を促進します。

uゼロ知識仮想マシン（ZKVM）の使用：Arch Networkは、Rust、C、C++などの言語をサポートする、RISC-Vマイクロプロセッサに似た、主要な汎用ZKVMであるRISC Zeroを活用しています。

uコントラクト固有のキー：各コントラクトは、脆弱性を防ぐために固有のキーを持ち、ランダムなキーペアがデプロイ時に生成され、コントラクトがキーを共有せず、その完全性を維持することを保証します。

Archのトランザクションプロセスについて教えてください。

ステップ1：ビットコイン取引でスマートコントラクトを起動します。最新のステータス、部分的に署名されたビットコイントランザクション（PSBT）、スマートコントラクトの入力など、必要な基本情報が含まれています。 新しいビットコインブロックを常にリッスンし、各新しいビットコインブロックのトランザクションがこの呼び出しと一致するかどうかをチェックするArch Indexerもある。

ステップ2：取引を検出すると、Archは詳細を解析し、スマートコントラクトの実行に進みます。スマートコントラクトは、実行中の資産移転を反映した結果ステートと署名なしトランザクションを生成し、スマートコントラクトの実行を検証する証明も生成します。

ステップ3：すべてがバリデータネットワーク、特にリーダーノードに転送されます。各アーチエポックの間、リーダーは公平性に基づいてランダムに選択される。リーダーノードは受信した情報をネットワーク内の他のすべてのノードに伝播する。

ステップ4：各ノードは証明を検証し、状態の変更をトランザクションにマージします。にマージし、トランザクションを承認する。リーダーは事前に定義された閾値に達するまで、これらのノードから署名を集める。

ステップ5：トランザクションが十分な数のノードによって署名されると、ビットコインネットワーク全体にブロードキャストすることができます。

要約すると、ArchはBTCのレイヤー1がどのようにプログラム可能であるかという2つの核心的な問題を解決しています：

1つ目：秘密鍵なしでビットコインの最初のレイヤーでどのように署名を生成するか？(

• Archは閾値署名スキーム（TSS）を使用して、検証ネットワークが鍵を共有し、ユーザーに代わって取引に署名できるようにしています。ユーザーに代わってトランザクションに署名します。

第二に： インデクサーは実際には計算を行うモジュールのように機能します。インデックスが計算を行った後、誰が取引全体をマッチングするのでしょうか？-2">