# ビットコインThunderboltプロトコル：ライトニングネットワークの設計論理を再考する## 一、ビットコインが日常的な支払いに利用しにくい痛点ビットコインは去中心化と不可篡改の特性を持っていますが、日常の支払いにおいては実際の困難に直面しています。ビットコインでコーヒーを購入しようとすると、取引の確認時間がコーヒーを待つ時間よりも長くなることが多く、手数料が時にはコーヒー自体の価格を超えることさえあります。現在、ビットコインネットワーク上の資産の大半は静的に保有されており、ローン、ポートフォリオ、相互運用性などの柔軟なアプリケーションを行うことが難しいです。ビットコインのScriptスクリプト構造は非常に保守的であり、大多数のオフチェーンインタラクションシナリオを制限しています。それの設計の目的は、毎秒数万件の高頻度の支払いをサポートするためではありません。しかし、ユーザーは一般的に、ビットコインを便利に使用して少額の支払いを行いたいと望んでいます。例えば、ゲームのアイテムを購入したり、動画の投げ銭をしたりすることなどです。そして、10分の確認時間を待つ必要はありません。## 二、ライトニングネットワーク:機会と挑戦が共存するライトニングネットワークはビットコインメインチェーンの横にある高速通路と見なすことができます。その核心理念は、チェーン外でユーザー間の専用"支払いチャンネル"を構築し、高頻度の記帳を実現し、最終的にはチャンネルが閉じられるときに資金の状態をブロックチェーンに同期させることです。このモデルは友達同士が毎週交代でご馳走した後に一度に清算する方法に似ています。しかし、この一見巧妙なシステムは実際のアプリケーションで多くの困難を露呈しています:1. チャネル構築のハードルが高く、ユーザーは取引チャネルを構築するために事前に資金をロックする必要があります。2. ルーティングの問題は複雑で、直接接続のチャネルが不足している場合、間接的なパスが存在しても、資金不足やノードの利用不可により取引が失敗する可能性があります。3. セキュリティリスクが存在し、ユーザーに詐欺を防ぐためにオンライン状態を維持することを求めていますが、これは一般のユーザーのデバイス運用能力に対する要求が高すぎます。ライトニングネットワークは数年にわたって運用されていますが、これらの構造的欠陥により、その応用は常に障壁を突破することが難しいです。現在、全体のライトニングネットワークの資金ロック量は約1億ドルに過ぎず、ビットコインの兆ドル規模の市場価値に対しては微々たるものです。これにより、業界は考えています: 既存の困難を突破するために、より完全なオフチェーン決済プロトコルを構築できるかどうか?## 3. Thunderboltプロトコルの紹介Bitcoin Thunderboltは、ビットコインの基盤層に基づくソフトフォークアップグレードプランであり、ビットコインのメインチェーンプロトコルレベルで直接変更を行い、ビットコインのスケーラビリティ、取引性能、プログラマビリティを根本的に向上させます。性能の面では、ThunderboltはUTXOバンドリング技術を利用して、複数のUTXOを統合処理し、取引データ量を圧縮し、取引速度を約10倍向上させます。プログラマビリティの面では、OP_CATオペコードを再導入し拡張することで、開発者がより複雑なスクリプトロジックを構築でき、ビットコインメインチェーン上で直接スマートコントラクトを実現できます。ThunderboltはGoldinalsという統一資産標準を統合しており、ゼロ知識証明と状態コミットメントに基づく資産発行フレームワークを提供します。これは"ビットコイン原生"のトークン標準であり、外部の信頼機関や複雑なクロスチェーンブリッジに依存する必要はありません。去信任化取引において、ThunderboltはBitMMシステムを発表し、ユーザーがビットコインチェーン上で信頼不要の取引マッチングと情報検証を行うことをサポートします。従来のスケーリングアプローチとは異なり、Thunderboltは「メインチェーンネイティブスケーリング」のアプローチを採用し、すべての機能がビットコインメインチェーン上で直接実行され、クロスチェーンマッピングトークンではなくネイティブBTCを使用します。### 3.1 コアメカニズムの分析Thunderboltのコアメカニズムには:1. 柔軟に調整可能なマルチシグネチャ: ビットコインの署名を分割し、各当事者が部分署名を保持し、動的に調整できることで、非対話型の送金を実現します。2. 非同期フォールトトレラントの委員会台帳:複数のノードで構成されたサービスグループが帳簿を管理し、一部のノードが故障しても帳簿は正常に運用されます。3. 原子交換式最終化: 三段階の原子交換を通じて、オフチェーンの再構築とオンチェーンの償還を一気に行い、一方的な不正を防ぎます。### 3.2 サンダーボルトのプロトコル設計と重要な革新- 非対話型の再帰的な署名委任:再現可能な閾値Schnorr署名構造は、オンライン要件を大幅に削減するように設計されています。- 毎回の移転で"新しいロック"を交換: 毎回の移転時に署名を更新し、古い署名の再利用を防ぎます。- チェーン上には一度だけ痕跡を残す: 開始時と終了時のみチェーン操作を行い、中間の変動はオフチェーンで完了し、プライバシーを向上させる。- オフラインでもお金を失わない: 委員会の大多数がオンラインであれば、いつでも転送や償還を完了できます。- 真の「マシン証明」セキュリティ: すべての重要なステップはTamarin Proverによって形式的に検証されています。## 四、Thunderboltと既存のライトニングネットワークソリューションの比較サンダーボルトの既存のソリューションに対する主な利点は、安全性と理論的完全性です。- プロトコル設計は安全であることが証明される可能性があります- 悪意のあるユーザーは、どのような状態でも一方的に利益を得ることができません。しかし、いくつかの欠点も存在します:- 展開が複雑で、現在は完全なプロトコルスタックを実行する必要があります- メインチェーンの互換性が限られており、機能を実現するために迂回する必要があります。- エコシステムのサポートはまだ不十分であり、依然として初期研究段階にあります## 5. Thunderboltの潜在的な影響と開発の道筋Thunderboltは理論的にはBTCFiに最適な解決策を提供しますが、実際の適用はまだ初期段階にあります。その潜在的な発展ルートには以下が含まれる可能性があります:1. Rollup化された統合: ビットコイン側のDeFiエンジンとして、さまざまなL2ソリューションに統合される。2. 独立した標準エコシステムの形成: 自分自身のネットワークエコシステム、ノード運用管理体系、アグリゲーターなどを発展させる。3. より簡単なソリューションに取って代わられる: 状態チャネルや形式的言語を必要としない代替ソリューションが登場した場合。Thunderboltの最大の意義は、ビットコイン資産が初めて「オフチェーン契約のコンバイナビリティ」を持ったことです。UTXOバンドリングとOP_CATの二つの特性の導入は、Bitcoinネットワークにネイティブなプログラマビリティとより高いスループットをもたらしました。これは、ビットコインエコシステムのプロトコルを統一し、さまざまな資産を統合する可能性を提供しますが、現時点では実際の応用に向けてさらに発展する必要があります。
サンダーボルトプロトコル：ビットコインライトニングネットワークの革命的なアップグレード
ビットコインThunderboltプロトコル：ライトニングネットワークの設計論理を再考する
一、ビットコインが日常的な支払いに利用しにくい痛点
ビットコインは去中心化と不可篡改の特性を持っていますが、日常の支払いにおいては実際の困難に直面しています。ビットコインでコーヒーを購入しようとすると、取引の確認時間がコーヒーを待つ時間よりも長くなることが多く、手数料が時にはコーヒー自体の価格を超えることさえあります。現在、ビットコインネットワーク上の資産の大半は静的に保有されており、ローン、ポートフォリオ、相互運用性などの柔軟なアプリケーションを行うことが難しいです。
ビットコインのScriptスクリプト構造は非常に保守的であり、大多数のオフチェーンインタラクションシナリオを制限しています。それの設計の目的は、毎秒数万件の高頻度の支払いをサポートするためではありません。しかし、ユーザーは一般的に、ビットコインを便利に使用して少額の支払いを行いたいと望んでいます。例えば、ゲームのアイテムを購入したり、動画の投げ銭をしたりすることなどです。そして、10分の確認時間を待つ必要はありません。
二、ライトニングネットワーク:機会と挑戦が共存する
ライトニングネットワークはビットコインメインチェーンの横にある高速通路と見なすことができます。その核心理念は、チェーン外でユーザー間の専用"支払いチャンネル"を構築し、高頻度の記帳を実現し、最終的にはチャンネルが閉じられるときに資金の状態をブロックチェーンに同期させることです。このモデルは友達同士が毎週交代でご馳走した後に一度に清算する方法に似ています。
しかし、この一見巧妙なシステムは実際のアプリケーションで多くの困難を露呈しています:
チャネル構築のハードルが高く、ユーザーは取引チャネルを構築するために事前に資金をロックする必要があります。
ルーティングの問題は複雑で、直接接続のチャネルが不足している場合、間接的なパスが存在しても、資金不足やノードの利用不可により取引が失敗する可能性があります。
セキュリティリスクが存在し、ユーザーに詐欺を防ぐためにオンライン状態を維持することを求めていますが、これは一般のユーザーのデバイス運用能力に対する要求が高すぎます。
ライトニングネットワークは数年にわたって運用されていますが、これらの構造的欠陥により、その応用は常に障壁を突破することが難しいです。現在、全体のライトニングネットワークの資金ロック量は約1億ドルに過ぎず、ビットコインの兆ドル規模の市場価値に対しては微々たるものです。これにより、業界は考えています: 既存の困難を突破するために、より完全なオフチェーン決済プロトコルを構築できるかどうか?
3. Thunderboltプロトコルの紹介
Bitcoin Thunderboltは、ビットコインの基盤層に基づくソフトフォークアップグレードプランであり、ビットコインのメインチェーンプロトコルレベルで直接変更を行い、ビットコインのスケーラビリティ、取引性能、プログラマビリティを根本的に向上させます。
性能の面では、ThunderboltはUTXOバンドリング技術を利用して、複数のUTXOを統合処理し、取引データ量を圧縮し、取引速度を約10倍向上させます。プログラマビリティの面では、OP_CATオペコードを再導入し拡張することで、開発者がより複雑なスクリプトロジックを構築でき、ビットコインメインチェーン上で直接スマートコントラクトを実現できます。
ThunderboltはGoldinalsという統一資産標準を統合しており、ゼロ知識証明と状態コミットメントに基づく資産発行フレームワークを提供します。これは"ビットコイン原生"のトークン標準であり、外部の信頼機関や複雑なクロスチェーンブリッジに依存する必要はありません。
去信任化取引において、ThunderboltはBitMMシステムを発表し、ユーザーがビットコインチェーン上で信頼不要の取引マッチングと情報検証を行うことをサポートします。従来のスケーリングアプローチとは異なり、Thunderboltは「メインチェーンネイティブスケーリング」のアプローチを採用し、すべての機能がビットコインメインチェーン上で直接実行され、クロスチェーンマッピングトークンではなくネイティブBTCを使用します。
3.1 コアメカニズムの分析
Thunderboltのコアメカニズムには:
柔軟に調整可能なマルチシグネチャ: ビットコインの署名を分割し、各当事者が部分署名を保持し、動的に調整できることで、非対話型の送金を実現します。
非同期フォールトトレラントの委員会台帳:複数のノードで構成されたサービスグループが帳簿を管理し、一部のノードが故障しても帳簿は正常に運用されます。
原子交換式最終化: 三段階の原子交換を通じて、オフチェーンの再構築とオンチェーンの償還を一気に行い、一方的な不正を防ぎます。
3.2 サンダーボルトのプロトコル設計と重要な革新
非対話型の再帰的な署名委任:再現可能な閾値Schnorr署名構造は、オンライン要件を大幅に削減するように設計されています。
毎回の移転で"新しいロック"を交換: 毎回の移転時に署名を更新し、古い署名の再利用を防ぎます。
チェーン上には一度だけ痕跡を残す: 開始時と終了時のみチェーン操作を行い、中間の変動はオフチェーンで完了し、プライバシーを向上させる。
オフラインでもお金を失わない: 委員会の大多数がオンラインであれば、いつでも転送や償還を完了できます。
真の「マシン証明」セキュリティ: すべての重要なステップはTamarin Proverによって形式的に検証されています。
四、Thunderboltと既存のライトニングネットワークソリューションの比較
サンダーボルトの既存のソリューションに対する主な利点は、安全性と理論的完全性です。
しかし、いくつかの欠点も存在します:
5. Thunderboltの潜在的な影響と開発の道筋
Thunderboltは理論的にはBTCFiに最適な解決策を提供しますが、実際の適用はまだ初期段階にあります。その潜在的な発展ルートには以下が含まれる可能性があります:
Rollup化された統合: ビットコイン側のDeFiエンジンとして、さまざまなL2ソリューションに統合される。
独立した標準エコシステムの形成: 自分自身のネットワークエコシステム、ノード運用管理体系、アグリゲーターなどを発展させる。
より簡単なソリューションに取って代わられる: 状態チャネルや形式的言語を必要としない代替ソリューションが登場した場合。
Thunderboltの最大の意義は、ビットコイン資産が初めて「オフチェーン契約のコンバイナビリティ」を持ったことです。UTXOバンドリングとOP_CATの二つの特性の導入は、Bitcoinネットワークにネイティブなプログラマビリティとより高いスループットをもたらしました。これは、ビットコインエコシステムのプロトコルを統一し、さまざまな資産を統合する可能性を提供しますが、現時点では実際の応用に向けてさらに発展する必要があります。