バビロンがビットコイン・セキュリティの価値を解き明かす方法

著者：Zeke（YBB Capitalフェロー）、翻訳：xiaozou（Golden Finance）

イーサが主導するモジュール型ブロックチェーン時代において、DA（Data Availability）レイヤーの統合によるセキュリティサービスの提供は、もはや斬新なコンセプトではありません。ビットコインやイーサ、多数のブロックチェーン・プロトコルやパブリック・チェーンにまたがるセキュリティを提供する「デジタル金銀」の可能性を活用するのです。数兆ドル相当の資産の流動性を解き放つだけでなく、将来のスケーリング・ソリューションの重要な要素でもあるからだ。例えば、Bitcoin pledge protocolのBabylonとEther repledge protocolのEigenLayerに対して、それぞれ7,000万ドルと1億ドルの資金調達が最近行われましたが、大手VC企業からのこの分野への強い支援を垣間見ることができます。

しかし、これらの動きは重大な懸念も提起しています。モジュール化が究極のスケーリングソリューションであり、これらのプロトコルがそのソリューションの重要な構成要素であるとすれば、大量のBTCとETHをロックする可能性があります。数多くのLSD（流動性誓約デリバティブ）とLRT（L2ロールアップトークン）プロトコルが複雑に重なり合うことは、ブロックチェーンの将来における最大のブラックスワンとなり得るのだろうか？そのビジネスロジックは理にかなっているのだろうか？この記事では、主にバビロンに焦点を当てて議論します。この記事を読めば、上記の疑問を解決することができるでしょう。

1.安全なコンセンサスの拡張

ビットコインとイーサは間違いなく、今日最も価値のあるパブリックブロックチェーンです。そのセキュリティ、分散型の性質、価値のあるコンセンサスは長年にわたって築き上げられ、ブロックチェーンの世界の中心であり続ける主な理由となっています。これらは、他の異種チェーンでは再現が難しい稀有な資質である。モジュラリティの主な考え方は、これらの品質を必要とする人々に「レンタル」することだ。

最初の考え方は、十分に安全なL1（通常はイーサ）をロールアップの機能レイヤーの一部として、または最も基本的な3つのレイヤーとして使用するものです。このソリューションは最高レベルのセキュリティと正当性を提供し、メインチェーンのエコシステムからリソースを引き出すことができます。しかし、特定のロールアップ（アプリケーションチェーン、ロングテールチェーンなど）にとっては、スループットとコストの面で特に優しくないかもしれません。

2つ目の流派は、ビットコインやイーサのセキュリティに近く、より優れた価格性能比を持つソリューション、例えばCelestiaのようなものを作ることを目指しています。Celestiaは、純粋なDA対応アーキテクチャの使用、最小限のノードハードウェア要件、低コストのガスによってこれを実現しています。この単純化されたアプローチは、イーサリアムのセキュリティと分散型の性質にマッチするDAレイヤーを作成することを目的としており、同時に可能な限り短期間で堅牢なパフォーマンスを提供します。このアプローチの欠点は、そのセキュリティと分散化機能を完全に開発するにはまだ時間がかかること、そしてイーサコミュニティに拒否され、イーサとの直接的な競争において正当性に欠けることです。

BabylonやEigenLayerのように、ビットコインやイーサの資産価値を活用して共有セキュリティサービスを生み出すProof of Stake (POS)のコアコンセプトを利用するタイプもあります。これは最初の2つのタイプよりも中立的なアプローチである。正当性と安全性を継承しつつ、メインチェーンの資産により多くの実用価値を与え、より大きな柔軟性を提供するという利点があります。

2.デジタルゴールドの可能性

どのようなコンセンサスメカニズムの根底にあるロジックがどうであれ、ブロックチェーンのセキュリティはその根底にあるリソースに大きく依存します。PoWチェーンはそれを支えるために多くのハードウェアと電力を必要としますが、PoSチェーンは誓約された資産の価値に依存します。ビットコイン自体は非常に大規模なPoWネットワークに支えられており、ブロックチェーン全体で最も安全なチェーンとなっている。しかし、流通時価総額1兆3900億ドル（ブロックチェーン市場の半分）のパブリックチェーンであるため、その資産の有用性は送金とガスの支払いにほぼ限定されている。

ブロックチェーンの世界の反対側では、特にイーサが上海のアップグレード後にPoSメカニズムに移行した後、ほとんどのパブリックチェーンはコンセンサスを得るためにデフォルトでさまざまな異なるPoSアーキテクチャを使用していると言ってよいでしょう。しかし、新しい異種チェーンは、しばしば大規模な資本誓約を集めることができず、その安全性に疑念を抱かせる。現在のモジュール化の時代では、Cosmos Zoneや様々なL2ソリューションが様々なDAレイヤーを使用して補償することができますが、これは通常、自律性を犠牲にします。バビロンの価値は、BTC誓約を通じてPoSチェーンに保護を提供することで、このギャップを埋めることです。人類が紙幣の価値をバックアップするために金を使ったように、ビットコインはブロックチェーンの世界におけるこの役割に理想的に適しています。

3.ゼロから

「デジタルゴールド」の可能性を解き放つことは、ブロックチェーン分野で最も野心的で困難な目標の1つでした。初期のサイドチェーン、ライトニングネットワーク、ブリッジングパケットトークンから今日のRuneやBTCレイヤー2に至るまで、それぞれのソリューションには固有の欠陥がありました。バビロンのゴールがビットコインのセキュリティを活用することであるならば、サードパーティの信頼前提を導入する中央集権的なソリューションは、まず除外されなければならない。残りの選択肢のうち、RunesとLightning Network（開発スケジュールが極めて遅いため制限されている）は、現在のところアセット発行機能しか持っていない。つまり、Babylonは、ネイティブなビットコイン誓約を可能にする独自の「スケールアップ・ソリューション」をゼロから設計する必要があります。

現在ビットコインで利用可能な基本的要素を分解すると、基本的に以下のものがあります：(1) UTXOモデル、(2) タイムスタンプ、(3) さまざまな署名方法、(4) 基本的なオペコード。ビットコインの限られたプログラマビリティとデータ伝送能力を考えると、バビロンのソリューションは最小主義の原則に基づいている。ビットコインでは、誓約契約の基本的な機能のみが完了する必要があります。つまり、BTCの誓約、没収、報酬、償還は、すべてメイン・チェーン上で処理されます。一旦スクラッチが達成されれば、Cosmos Zoneはより複雑な要求を処理することができる。しかし、1つの重要な疑問が残ります。PoSチェーンのデータをメインチェーンにどのように記録するかということです。

4.リモート誓約

UTXO（Unspent Transaction Output）は、サトシ・ナカモトがビットコインのために設計したトランザクションモデルです。utxoは、入力されたものの完全には使用されていないお金の一部を表し、したがって未使用のトランザクション出力（つまり、未払いのビットコイン）です。ビットコイン元帳全体は基本的に UTXO のコレクションであり、ビットコインの所有権と流通を管理するために各 UTXO の状態を記録します。各取引は古いUTXOを消費し、新しいUTXOを生成する。固有のスケーリングの可能性により、UTXOは多くのネイティブ・スケーリング・ソリューションのための自然な出発点である。例えば、UTXOとマルチシグネチャを使用して、ライトニングネットワークのペナルティメカニズムとステートチャネルを作成したり、UTXOをバインドして碑文やルーンなどの半同質トークン（SFT）を実装したりすることは、すべてこの重要な出発点から生まれています。

バビロンはまた、プレッジ契約（バビロンがリモートプレッジと呼ぶもので、ビットコインのセキュリティが中間層を介してPoSチェーンにリモートで渡される）を実装するためにUTXOを利用する必要があります。

ステップ1：資金のロックアップ

ユーザーは、multisigが管理するアドレスに資金を送ります。OP_CTV (OP_CHECKTEMPLATEVERIFY。トランザクションが特定の構造と条件に従ってのみ実行されることを保証するために、事前定義されたトランザクションテンプレートの作成をサポートします)を使用して、契約はこれらの資金が特定の条件下でのみ使用できることを指定することができます。資金がロックされると、これらの資金が誓約されたことを示す新しいUTXOが生成される。

ステップ2：条件検証

時間ロックは、OP_CSV（OP_CHECKSEQUENCEVERIFY、トランザクションシーケンス番号に基づく相対時間ロックの設定をサポートし、特定のUTXOが特定の相対時間またはブロック数の後にのみ使用できることを示す）を呼び出すことによって実装できます。OP_CTVと組み合わせることで、誓約、誓約の取り消し（誓約が期限切れになった後、誓約者がロックされたUTXOを使用できるようにする）、没収（誓約者が悪意のある行為を行った場合、UTXOの使用を強制的にロックされたアドレスに転送し、ブラックホールアドレスのように使用不可能にする）を実装できます。

ステップ4：報酬の分配

コントラクトは、誓約額と誓約時間に基づいて報酬を計算し、新しいUTXOを生成することで報酬を分配します。特定の条件が満たされると、これらの報酬はスクリプトで設定された条件によってアンロックされ、使用することができます。

5.タイムスタンプ

ネイティブな誓約コントラクトを構築した後、外部チェーンから履歴イベントを記録する問題を検討するのは自然なことです。Satoshi Nakamotoのホワイトペーパーでは、Bitcoinブロックチェーンは、イベントの不可逆的な時系列順序を提供するために、PoWによって提供されるタイムスタンプの概念を導入しています。ビットコインのネイティブなユースケースでは、これらのイベントはビットコイン台帳上で実行される様々なトランザクションを指す。今日、他のPoSチェーンのセキュリティを強化するために、ビットコインは外部ブロックチェーン上のイベントのタイムスタンプにも使用できる。このようなイベントが発生するたびに、マイナーに送信されるトランザクションがトリガーされ、マイナーはそれをビットコイン台帳に挿入し、イベントにタイムスタンプを追加する。これらのタイムスタンプは、ブロックチェーンの様々なセキュリティ問題に対処することができる。親チェーン上の子チェーンのイベントにタイムスタンプを追加する概念は「チェックポインティング」と呼ばれ、タイムスタンプを追加するために使用されるトランザクションはチェックポインティングトランザクションと呼ばれる。具体的には、ビットコインブロックチェーンにおけるタイムスタンプは、以下の重要な特徴を持っています：

• Time Format:タイムスタンプのレコードは、UTC時間から始まります。1970年1月1日00:00:00からの秒数で、Unix timeまたはPOSIX timeと呼ばれるフォーマットです。

• 目的: タイムスタンプの主な目的は、ブロックの生成時刻をマークし、ノードがブロックの順序を決定するのを助け、ネットワークの難易度調整メカニズムを支援することです。

• タイムスタンプと難易度調整：ビットコインネットワークは、およそ2週間ごと、または2016ブロックごとにマイニングの難易度を調整します。このプロセスではタイムスタンプが重要な役割を果たし、ネットワークは最新の2016ブロックの合計生成時間に基づいて難易度を調整し、新しいブロックが約10分ごとに生成されるようにします。

• 有効性チェック：ノードが新しいブロックを受け取ると、タイムスタンプを検証します。新しいブロックのタイムスタンプは、前のブロックの中央値よりも大きく、ネットワーク時間で120分（未来では2時間）を超えてはなりません。

タイムスタンプサーバーは、バビロンによって定義された新しいプロト言語で、PoSブロック内のバビロンチェックポイントを介してビットコインのタイムスタンプを配布し、正確で不変の時間順序を保証します。このサーバーは、バビロンの全体的なアーキテクチャーの最上位にあり、信頼要件の中核をなすものです。

6.バビロンの3層アーキテクチャ

図に示すように、バビロンの全体的なアーキテクチャは3層に分けることができます：タイムスタンプサーバーとしてのビットコイン、中間層としてのコスモスゾーンであるバビロン、需要層としてのPoSチェーンです。バビロンは、後者2つをコントロール・プレーン（バビロン自身）とデータ・プレーン（様々なPoS消費チェーン）と呼んでいます。

バビロン・プロトコルの基本的なトラストレス実装を理解した後、バビロン自体がどのようにコスモス・ゾーンを使用して両端を接続するのかに飛び込んでみましょう。スタンフォード大学のTse Labによるバビロンの詳細な説明によると、バビロンは複数のPoSチェーンからチェックポイントのストリームを受信し、これらのチェックポイントをマージしてビットコインにポストすることができます。バビロンの検証者から集約された署名を使用することで、チェックポイントのサイズを最小化し、バビロンの検証者が1エポックにつき1回しか更新しないように制限することで、これらのチェックポイントの頻度を制御することができます。

異なるPoSチェーンからの検証者は、バビロンブロックをダウンロードし、PoSチェックポイントが、ビットコインのチェックのためにバビロンブロックに含まれているかどうかをチェックします。これにより、PoSチェーンは、例えば、バビロンの検証者が、ビットコインによって検証された利用不可能なブロックを作成し、それがPoSチェックポイントを含むと偽って報告した場合などの逸脱を検出することができます。

• チェックポイント: バビロンエポックの最後のブロックだけが、ビットコイン検証によって検証されます。コインの検証によって検証されます。チェックポイントは、ブロックのハッシュと、最終的な決定論的に署名されたブロックを得た検証者の署名の3分の2以上に相当する、BLSの集約された署名で構成されます。バビロン・チェックポイントは、エポック番号でも構成されます。例えば、最初の2つのPoSブロックは、バビロン・ブロックによってチェックポイントが設定され、次にタイムスタンプt_3のビットコイン・ブロックによって設定されます。その結果、これらのPoSブロックにはビットコインのタイムスタンプt_3が割り当てられます。

• PoS チェーンの規範化:PoSチェーンがフォークした場合、タイムスタンプが早い方のチェーンが正規のPoSチェーンとみなされます。2つのフォークが同じタイムスタンプを持つ場合、Babylonのチェックポイントが早いPoSブロックが優先されます。

• Withdrawal rules:<。/strong>引き出すには、検証者はPoSチェーンに引き出し要求を送る必要がある。Babylonによってチェックポイントが設定され、Bitcoinによってチェックポイントが設定され、Bitcoinによってタイムスタンプt_1が割り当てられます。タイムスタンプt_1のBitcoinブロックがブロック深度kに達すると、PoSチェーン上で引き出しが認可されます。出金誓約を持つ認証者がリモート攻撃を試みた場合、攻撃チェーン上のブロックにはt_1より後のタイムスタンプしか割り当てられない。なぜなら、タイムスタンプt_1を持つビットコインブロックは、ブロック深度kに達するとロールバックできないからである。ビットコイン上のこれらのチェックポイントの順序を見ることで、PoSクライアントは正規のチェーンと攻撃チェーンを区別し、後者を無視することができます。

• Forfeature rules:<。/strong>ベリファイアが攻撃を検知した後に誓約を撤回しなかった場合、二重署名の衝突があるPoSブロックを持っているとして、そのベリファイアはカットされる可能性があります。悪意のあるPoS検証者は、リモート攻撃を開始する前に撤回要求が承認されるまで待てば、ビットコインを参照して正規のチェーンを特定できるユーザーを騙すことができないことを知っています。そのため、正規のPoSチェーン上のブロックにビットコインのタイムスタンプを割り当てながら、PoSチェーンをフォークする可能性がある。これらのPoS検証者は、悪意のあるBabylon検証者やBitcoinマイナーと結託して、BabylonとBitcoinをフォークし、タイムスタンプt_2のBitcoinブロックをタイムスタンプt_3の別のブロックに置き換えます。後のPoSクライアントの目には、これがPoSチェーンの正統性をトップ・チェーンからボトム・チェーンに変えることになる。これはセキュリティ攻撃としては成功でしたが、悪意のあるPoS検証者は誓約を引き出すことなく、競合するブロックのペアに二重署名していたため、誓約を没収される結果となりました。

• 利用できないPOSチェックポイントの一時停止ルール：PoS検証者は、Babylon上で利用不可能なPoSチェックポイントが観測されると、すぐにそのPoSチェーンを一時停止しなければならない。利用不可能なPoSチェックポイントとは、PoS検証者の3分の2によって署名されたハッシュで、観測不可能なPoSブロックに対応するとされるものと定義されます。PoS検証者が、利用不可能なチェックポイントを観察した後、すぐにPoSチェーンを停止しない場合、攻撃者は、以前に利用不可能だった攻撃チェーンを公開し、後のクライアントが直面する正規のチェーンを変更する可能性があります。これは、後から表示されたシャドウ・チェーンのチェックポイントが、Babylon上でより早く表示されるためです。上記の一時停止ルールは、チェックポイントとして送信されるPoSブロック・ハッシュが、PoS検証者の集合によって署名されることを要求する理由を説明しています。これらのチェックポイントが署名されていない場合、攻撃者は任意のハッシュを送信し、それがバビロン上の利用できないPoSブロック・チェックポイントのハッシュであると主張することができます。利用不可能なPoSチェーンの作成は、困難であることに注意してください：少なくとも3分の2のPoS検証者が、正直な検証者にデータを提供することなく、PoSブロックに署名する必要があります。しかし、上記の仮想的な攻撃では、悪意のある攻撃者はPoSチェーンを一時停止するが、検証者は攻撃しない。このような攻撃を防ぐため、PoSチェックポイントはPoS検証者の3分の2によって署名される必要があります。したがって、PoS検証者の3分の2が攻撃されない限り、バビロン上で利用できないPoSチェックポイントは存在しません。他のPoSチェーンやバビロン自体に影響を与えることなく、PoS検証者を攻撃するコストは極めて高いので、PoS検証者の3分の2が攻撃されることは、本質的に不可能です。

7.BTCにおけるEigenLayer

どこから見ても、バビロンはEigenLayerに似ていますが、EigenLayerの単純な「フォーク」とは程遠いものです。BTCメインチェーンでDAをネイティブに使用できない現状を考えると、Babylonの存在は重要です。このプロトコルは、外部のPoSチェーンにセキュリティをもたらすだけでなく、BTCの内部エコシステムの活性化にとっても重要です。

(1)誓約のサイクルタイムの短縮とセキュリティの強化: PoSチェーンは通常、遠隔攻撃を防ぐために、（コミュニティ、ノードオペレーター、検証者の間の）社会的コンセンサスを必要とします。遠隔攻撃を防ぐためです。このような攻撃には、ブロックチェーンの履歴を書き換えて取引記録を操作したり、チェーンを制御したりすることが含まれます。PoWとは異なり、PoSシステムでは検証者が大きな計算資源を消費する必要がないため、リモート攻撃はPoSシステムにおいて特に深刻である。攻撃者は初期参加者の鍵をコントロールすることで履歴を書き換えることができる。ブロックチェーン・ネットワークのコンセンサスの安定性と安全性を確保するためには、通常、長い誓約サイクルが必要となる。例えば、Cosmosでは21日間のアンバンドリング期間が必要です。しかし、バビロンでは、PoSチェーンの歴史的イベントをBTCタイムスタンプサーバーに含めることができ、社会的コンセンサスの代わりに信頼源として使用することができる。これにより、アンバンドル時間を1日（約100BTCブロックの時間に相当）に短縮することができます。さらに、PoSチェーンはネイティブトークンプレッジとBTCプレッジで二重に保護することができる。

<

(2) クロスチェーン相互運用性： IBCプロトコルを通じて、バビロンは複数のPoSリンクからチェックポイントデータを収集することができ、クロスチェーン相互運用性を可能にします。この相互運用性により、異なるブロックチェーン間のシームレスな通信とデータ共有が可能になり、ブロックチェーンエコシステムの全体的な効率性と機能性が向上します。

(3)BTCエコシステムの統合：BTCエコシステムの現在のプロジェクト（Layer 2、LRT、DeFiを含む）のほとんどは、十分なセキュリティを欠いており、多くの場合、サードパーティの信頼前提に依存しています。これらのプロトコルはまた、アドレスに大量のBTCを保存します。将来、Babylonはこれらのプロジェクトと協力して、相互に有益な互換性の高いソリューションを多数開発し、最終的にはEther内のEigenLayerと同様の堅牢なエコシステムを実現するかもしれません。

(4)クロスチェーン資産管理:バビロン・プロトコルは、クロスチェーン資産の安全な管理に使用できます。クロスチェーン取引にタイムスタンプを追加することで、異なるブロックチェーン間の資産移転の安全性と透明性を確保することができます。この仕組みは、ダブルフラワー攻撃やその他のクロスチェーン攻撃を防ぐのに役立ちます。

8.バベルの塔

バベルの塔の物語は聖書の創世記11:1-9に登場し、人類が天への塔を建てようとしたが、神によって阻止されたという古典的な物語です。バビロン・プロトコルは、さまざまなPoSチェーンのために同じような塔を建て、ひとつ屋根の下に統一することを目指している。バビロン・プロトコルは、様々なPoSチェーンのために同じような塔を建設し、1つの屋根の下に統合することを目指している。物語という点では、イーサリアムの擁護者であるEigenlayerに劣らないように思える。

<

現在までに、バビロン・テスト・ネットワークは、IBCプロトコルを介して50のコスモス・ゾーンを確保しています。Cosmosエコシステムに加えて、バビロンはまた、多くのLSD（流動性誓約デリバティブ）プロトコル、チェーン全体の相互運用性プロトコル、およびビットコインエコシステムプロトコルを統合しています。しかし、プレッジという点では、バビロンは現在、イーサリアム・エコシステムでプレッジとLSDを再利用できるEigenLayerに遅れをとっている。しかし、長期的に見れば、ウォレットやプロトコルに眠っている膨大な量のビットコインはまだ完全に目覚めておらず、これは1兆3,000億ドルの氷山の一角にすぎない。積極的な共生関係を築くために。

(1)ネズミ講のジレンマに対する唯一の解決策

前述したように、Eigenlayerもバビロンも急成長しており、今後の動向から、多数のコアブロックチェーン資産をロックダウンしていくことが予想されます。これらのプロトコルが本質的に安全であるとしても、何層もの誓約が誓約のエコシステムをデススパイラルに陥れ、米国の金利引き上げに似た別の大きな崩壊につながる可能性はないでしょうか？イーサがPoSメカニズムに移行し、EigenLaeyrが出現して以来、現在の誓約空間が非合理的な高揚を経験していることは事実である。ETHは、ネイティブプレッジ、LSD、LRTを通じて、5～6層積み重ねることができます。ETHは、ネイティブ・プレッジ、LSD、LRTを通じて5～6階層に積み重ねることができます。このモデルが採用された場合、多くの中央集権的なソリューションを持つビットコインのエコシステムは、より大きなリスクにさらされることになります。

しかし、EigenlayerとBabylonは基本的に、誓約のフライホイールを真の実用性へと導き、リスクを打ち消す実需要を生み出すことを目的としていることに注意することが重要です。つまり、これらの「共有セキュリティ」契約は、間接的あるいは直接的に悪行を悪化させる可能性がある一方で、レイヤード・プレッジのねずみ講的リターンを回避する唯一の方法でもあるのだ。今、より差し迫った問題は、「共有セキュリティ」協定のビジネスロジックが本当に実行可能かどうかである。

(2)本当の需要が鍵

Web3では、パブリックチェーンであれプロトコルであれ、その根底にあるロジックは通常、特定のニーズを持つ買い手と売り手のマッチングを伴います。ブロックチェーン技術は、マッチングプロセスが公正で、信頼できるものであることを保証するからです。理論的には、共有セキュリティ・プロトコルは、急成長する誓約とモジュール化のエコシステムをさらに補完することができる。しかし、供給は需要をはるかに上回るだろうか？供給側には、モジュール式セキュリティを提供できるプロジェクトやマスターチェーンが数多くある。需要側では、確立されたPoSチェーンは面目を保つためにそのようなセキュリティを借りる必要がなかったり、借りたくなかったりするかもしれないが、新しいPoSチェーンは大量のBTCやETHから発生する利子の支払いに苦労するかもしれない。EigenLayerとBabylonがクローズドなビジネスサイクルを形成するためには、生成される収益がプロトコル内で誓約されたトークンによって生成される利子と釣り合う必要があります。このバランスが達成され、収益が利息の支払いをはるかに上回ったとしても、これらの新しいPoSチェーンやプロトコルは枯渇する可能性があります。したがって、エアドロップ期待に煽られたバブルを回避し、需要と供給を健全に促進するためには、経済モデルのバランスを取ることが重要になります。