回答：ビットコインのロールアップとは何ですか？

著者：Bitfinex; 翻訳者：0xjs@GoldenFinance

Bitcoinにおいて、Rollupは主要な暗号通貨ネットワークが直面している最も差し迫った課題のいくつか、すなわちスケーラビリティと効率性に対処するために設計されたソリューションとして登場しました。分散型セキュリティの必要性と、より高いトランザクションスループットの必要性の橋渡し役として、Rollupはチェーン外のトランザクションを処理し、それらをメインブロックチェーン上の単一のトランザクションに集約する新しいアプローチを提供します。この技術は、基盤となるネットワークのパフォーマンスを向上させるだけでなく、セキュリティや分散性を損なうことなく大規模に実行できる分散型アプリケーション（DApps）の新時代への道を開きます。

なぜビットコイン愛好家はRollupに興奮しているのでしょうか？

Bitcoin Rollupのコンセプトは、より広範なWeb3のマルチチェーン分散型金融（DeFi）エコシステムで成功しているスケーリング技術にインスパイアされています。 Rollupは、ビットコインのスケーラビリティと機能性を強化する上で大きな飛躍を意味します。これらのオフチェーンスケーリングソリューションは、メインのビットコインネットワークから離れたオフチェーンでトランザクションを実行し、これらのトランザクションを単一のバンドルに集約または「合計」することで機能する。これらのバンドルはその後、データの可用性のためにレイヤー1 またはL1と呼ばれるビットコインのブロックチェーンに送り返される。このメカニズムにより、チェーン上に保存しなければならないデータ量が大幅に削減され、ビットコインネットワークの混雑が緩和され、取引コストが削減される可能性があります。

検討されているBitcoin Rollupsには、主に有効性Rollupsと主権Rollupsの2種類があります。有効性Rollupsは、L1ブロックチェーン上のオフチェーン取引の実行の正しさを確認するために、暗号証明、特に有効性の証明に依存しています。これらの証明は、取引データを証明自体の圧縮された形に圧縮し、正確な状態変更のみがメインブロックチェーンに提案されることを保証する。一方、Sovereign Rollupは純粋にデータの可用性のためにL1ブロックチェーンを利用し、状態変更の検証をRollup自身のネットワーク内のノードに委ねる。このアプローチにより、さまざまな実行環境をより柔軟に探索できるようになり、より幅広いアプリケーションや機能でビットコインのエコシステムを豊かにする可能性があります。

ビットコイン・ロールアップの導入には、技術的な課題や要件がなかったわけではありません。たとえば、ビットコインにValidity Rollupを実装するには、有効性の証明を理解して処理する機能などの新機能に対応するために、ビットコインプロトコルのソフトフォークが必要でした。対照的に、コンセンサスルールを変更することなくデータストレージにビットコインを活用することで、ソブリンロールアップはビットコインのプロトコルを変更することなく展開することができます。この特徴により、Sovereign Rollupはビットコインの基本原則を損なうことなく、短期的にビットコインの機能を強化する魅力的な選択肢となっています。

ビットコイン・ロールアップは、ビットコインの長年のスケーラビリティと機能性の限界に対処する有望な方法を示しています。ブロックチェーン空間をより効果的に利用し、新しいタイプのアプリケーションを促進することで、ロールアップはビットコインネットワークにより多くのユーザーとユースケースを引き寄せる可能性を秘めています。この技術が研究開発され続けるにつれて、ビットコインの実用性を現在の範囲を超えて拡大し、世界初で最も有名な暗号通貨の革新と成長の新時代を切り開く重要な役割を果たす可能性があります。

ビットコインが検討しているさまざまなロールアップとは

ビットコインコミュニティは、さまざまなロールアップ技術を模索してきました。 ロールアップは基本的に、トランザクションをオフチェーンで処理し、最終的な状態のみをメインブロックチェーンに記録することを可能にします。これにより、トランザクションのスループットが劇的に向上し、手数料が削減され、ユーザーや開発者にとってネットワークがより効率的になります。Bitcoinで議論されているさまざまなタイプのRollupsのうち、3つの主要なタイプが際立っている：楽観的Rollups、主権Rollups、および有効性Rollups（ゼロ知識Rollupsを含む）。これらのロールアップのそれぞれは、異なる観点からスケーラビリティに対処し、セキュリティ、分散化、および複雑性の間のユニークなトレードオフを提供します。

楽観的ロールアップ（Optimistic Rollup）

楽観的ロールアップ（Optimistic Rollup）は信頼の原則に基づいて運営されるが、紛争解決メカニズムを持っている。デフォルトでは、トランザクションは有効であるとみなされ、バッチパッケージされ、チェーンを下って実行されます。ロールアップの結果はメインチェーンにポストされる。しかし、これらの取引はチャレンジ中にネットワーク参加者が異議を申し立てることができる。不正取引が検出された場合、ブロックチェーンの整合性を確保するためにロールバックされる。このモデルはスケーラビリティを向上させるが、紛争ウィンドウのために取引の最終結果に遅れが生じる。Optimistic Rollupsの主な利点は、紛争解決データを保存するためにより多くのオンチェーンスペースが必要となるものの、比較的シンプルで既存のシステムとの統合が容易であることです。

ソブリンロールアップ

一方、ソブリンロールアップはより独立したアプローチを取ります。彼らは純粋にデータの可用性のためにメインのビットコインブロックチェーンを使用し、トランザクションを検証し実行するために独自のコンセンサスメカニズムに依存しています。このモデルにより、ロールアップがサポートできるルールや実行環境の柔軟性が高まり、ビットコインの強力なデータストレージセキュリティの恩恵を受けつつ、独自の機能を備えたカスタムブロックチェーンを作成することが可能になる。その結果、Sovereign Rollupsはスクリプトの制限に縛られることなく、ビットコイン上に革新的なブロックチェーンアプリケーションを構築する方法を提供する。しかし、この独立性は、これらのロールアップのセキュリティと完全性が、個々の設計とコンセンサスメカニズムの堅牢性に大きく依存することも意味します。

Validity/ZKアグリゲーション

Validityロールアップ（Zero Knowledgeロールアップを含む）は、テクノロジーとセキュリティにおいて大きな飛躍を意味します。これらは、暗号化証明を使用して、オフチェーンのトランザクションが基礎となるデータを損なうことなく正しくパッケージ化されていることを検証します。特にZero Knowledge Rollupは、ゼロ知識証明を利用してプライバシーとスケーラビリティを同時に確保する。このアプローチでは、マスターチェーンがトランザクションの有効性を検証するためにトランザクションのパッケージングを実行する必要がないため、高レベルのセキュリティを維持しながらトランザクションを効率的に処理することができる。しかし、ゼロ知識証明を生成する複雑さと計算要件は、最近の進歩により実用的になったとはいえ、課題でした。

ビットコイン・ロールアップ技術の探求は、ビットコインの比類のないセキュリティとネットワーク効果を活用しながら、スケーラビリティの問題を解決するというコミュニティのコミットメントを反映しています。ロールアップの各タイプは、エコシステム内のユーザーと開発者のさまざまなニーズを満たすために、効率性、プライバシー、分散化の異なるバランスを提供します。これらの技術が進化し成熟し続けるにつれて、ビットコインの新たな可能性を解き放ち、分散型アプリケーションのより汎用的で広く使用されるプラットフォームへと変貌させる可能性があることが約束されています。

どのようなプロジェクトがBitcoin Rollupsを実装していますか

ビットコインのエコシステムでは、スケーラビリティの課題に対するソリューションとしてRollupsへの関心が高まっており、いくつかのプロジェクトがこのイノベーションの最前線に立っています。これらのイニシアチブはそれぞれ、スケーラビリティ、セキュリティ、機能性のさまざまな側面を探求しながら、ロールアップをビットコインと統合する独自のアプローチを取っています。これらのプロジェクトは、分散化とセキュリティというネットワークの基本原則の維持に努めながら、ビットコイン・ブロックチェーン固有の制限を克服して、潜在的な新しいトランザクション処理能力とスマートコントラクトの能力を引き出しています。

この分野における注目すべきプロジェクトの1つが、SovrynのBitcoinOSで、ビットコインの上に相互運用可能なロールアップスーパーレイヤーを作成することを目指しています。 BitcoinOSは、開発者が互いにシームレスに相互作用できるロールアップを使用して分散型アプリケーションを構築できるようにする公共インフラとして設計されている。Sovrynのロールアップを活用することで、BitcoinOSは、そのコアバリューを損なうことなくビットコインの実用性を高めるモジュール式でスケーラブルなエコシステムの構築に重点を置いています。このアプローチは、それぞれが複雑なアプリケーションをサポートし、Bitcoinブロックチェーンの上に活気あるエコシステムを育成することができる、ロールアップの分散型ネットワークを作成することを重視しています。

もう1つの野心的なプロジェクトは、ChainwayのCitreaで、ビットコインにスマートコントラクト機能を実装することを目指す楽観的な主権ロールアッププロジェクトです。 Citreaは、トランザクションの実行と検証のために独自のコンセンサスメカニズムを維持しながら、データの可用性のためにビットコインのブロックチェーンを使用するという点でユニークである。このモデルにより、Citreaは分散型アプリケーションにより柔軟で堅牢な実行環境を提供することができ、ビットコインの安全で堅牢なデータ層と、オンチェーンでのやり取りのより複雑なニーズとのギャップを埋めることができる。 チェーンウェイのアプローチは、ソブリンロールアップがビットコインのセキュリティとスマートコントラクトプラットフォームの機能性の中間を提供する可能性を浮き彫りにしています。

一方、Celestiaチームが開発したRollkitフレームワークは、ビットコイン上でソブリンロールアップを構築するためのツールキットを提供しています。 Rollkitは、開発者がデータの可用性のためにビットコインを使用するカスタムRollupsを作成することを可能にし、分散型金融からかけがえのないトークンまで幅広いアプリケーションをサポートします。このプロジェクトは、ロールアップ技術の多用途性を強調し、ビットコインのエコシステムにおける様々なユースケースに適合させることができることを示している。 Rollkitのアプローチは、モジュール性と開発者の自由に重点を置いており、ビットコイン・ブロックチェーン上のイノベーションを促進するカスタマイズされたRollupソリューションの作成を可能にする点で特に注目に値します。

これらのプロジェクトを合わせると、ビットコインのエコシステムにおけるロールアップ技術の最先端を表しており、それぞれがビットコインのスケーラビリティと機能性を強化するために独自の道を歩んできました。これらのイニシアチブが進化し続けるにつれて、より幅広いアプリケーションとユースケースをサポートできる、より多用途で堅牢なビットコインネットワークに貢献することは間違いありません。