マーキュリー・レイヤー：ビットコインの新しいレイヤー2プロトコルを読む

著者: Bitfinex; 翻訳者: 0xxz@GoldenFinance

Commerce Blockによって作成されたMercury Layerは、ビットコインのレイヤー2のスケーリングエコシステムにおける重要な進歩を表しており、ステートチェーンを通じてプライバシーと効率性を強化することに焦点を当てています。Mercury Layerは、所有者の資金の保管とセキュリティを犠牲にすることなく、Bitcoin UTXOのオフチェーン転送と決済を可能にします。レイヤー2プロトコルは、ステートチェーンとブラインド共同署名技術を活用して、即時かつ自由な取引を促進し、ビットコインのスケーラビリティに斬新なアプローチを提供します。

Mercury Layerが実装するステートチェーンは、鍵共有とブラインド署名を組み合わせることで、UTXOのオフチェーン転送を可能にし、UTXOの所有権を安全かつ非公開に変更できるようにします。このプロトコルは、このような転送の促進に関与するステートチェーン・エンティティ（SE）も、いかなる当事者も、秘密鍵を完全にコントロールできないように設計されており、それによってトランザクションのセキュリティとプライバシーを信頼最小化することができます。

Mercury Layerは「ブラインド署名」を導入しています。これは、SEがトランザクションの内容に基づいてトランザクションを特定したりレビューしたりできないようにすることで、ビットコインネットワーク上のユーザーのプライバシーをさらに強化する画期的な機能です。このアプローチにより、SEは、関係するTXID、公開鍵、または共同生成を支援した署名など、トランザクションの詳細を知ることができなくなる。さらに、このプロトコルはTaprootアドレスを介してSchnorr署名を使用し、SEに機密情報を明かすことなく、MuSig2プロトコルのブラインドバリアントを使用して署名を生成します。

マーキュリー・レイヤーのプロトコルには、バックアップ・トランザクションや秩序あるシャットダウン・プロセスなどのメカニズムも含まれており、SEが非協力的であったり無反応であったりした場合に、ユーザーが自律的に資金を回収できるようになっている。これにより、ユーザーのセーフティネットが確保され、資産に対するコントロールが向上します。

インスタントでゼロコストのプライベートなオフチェーン取引を通じてビットコインのスケーラビリティとプライバシーの懸念に対処することで、Mercury Layerは、インスタントで安全かつプライベートな取引を必要とするさまざまなアプリケーションにビットコインを広く採用する道を開きます。ライトニングネットワークとの統合は、ビットコインの取引機能を強化するためのさらなる可能性を提供し、よりスケーラブルでプライバシー中心のビットコインエコシステムを追求する上で重要な開発となっています。

スケーラビリティとユーザープライバシーの劇的な改善

Bitcoin UTXOの所有権のオフチェーン移転を容易にすることで、Mercury LayerはBitcoinブロックチェーンの負担を大幅に軽減します。このメカニズムは、メインブロックチェーンネットワークに直接影響を与えることなく処理できるトランザクション数を大幅に増やすことを可能にし、ビットコインのスケーラビリティを強化します。

Mercury Layerのステートチェーンの使用は、スケーラビリティ向上の核心です。ステートチェーンは、オンチェーン・トランザクションを必要とせずに、当事者間でUTXOを転送することを可能にします。これは、元の所有者とSEの間でUTXOの制御を共有し、鍵の更新によって所有権を移転することで実現される。このプロセスにより、ブロックチェーンのメインネットワーク上で大量のトランザクションが発生し、スループットが大幅に向上します。

Mercury Layerの主な特徴は、ブラインド共同署名の実装であり、SEがトランザクションID、関係する公開鍵、さらにはSEが作成を手伝った署名さえも知る術がないことを保証する。このブラインド機能により、トランザクションはSEの監視や監視から保護され、プライベートに保たれます。

Mercury LayerはSchnorr署名スキームの変種を活用しており、SEに完全な鍵を明かすことなく、共有公開鍵から署名を生成することができます。これにより、ユーザーの鍵のプライバシーを維持しながら、トランザクションを安全に署名することができます。

このプロトコルは、SEを含むどの当事者もユーザーの資金を完全にコントロールできないことを保証します。バックアップされたトランザクションと整然とした閉鎖プロセスと組み合わされた共有コントロールメカニズムは、セキュリティを強化するだけでなく、SEによる一方的な行動を防ぐことでユーザーのプライバシーも保護します。

マーキュリー・レイヤーのチェーン・オブ・ステートは、取引履歴や残高をネットワークやSEに公開することなく、ユーザーが資金の一意性と所有権を証明する方法を提供します。

Mercury Layerは他のビットコインのレイヤー2プロトコルと比較してどうですか？

Mercury Layerは、ビットコインネットワークにおけるレイヤー2のスケーリングとプライバシーソリューションに対する独自のアプローチを表しており、Chaumian e-cash、サイドチェイン、ライトニングネットワークなどの他の有名なレイヤー2プロトコルとは大きく異なります。これらのソリューションはそれぞれ独自のトランザクションスケーラビリティとプライバシーメカニズムを提供し、それぞれに強みと限界があります。

Mercury Layerとサイドチェーン、ライトニングネットワーク、Chaumian e-cashとの比較は以下の通りです:

Mercury Layer vs. サイドチェーン

運用モデル: Mercury LayerはビットコインUTXOのオフチェーンを促進するために、状態の連鎖を使用します。コインUTXOのセキュリティとプライバシーを維持しながら、オフチェーン取引を行います。チェーン間で資産を移転する必要なく、ブラインド共同署名とキーループによってスケーラビリティとプライバシーを実現します。

サイドチェーンは、ビットコインのメインチェーンと並行して実行される独立したブロックチェーンであり、メインチェーンとサイドチェーンの間で資産をペッグして転送することができます。これにより、メインチェーンでは不可能な、より幅広いアプリケーションやスマートコントラクトを容易にすることができます。

Trust Model：Mercury Layerは、SEが誠実に行動し、UTXOの転送を促進し、ブラインド操作によってプライバシーを維持するための信頼を必要とします。しかし、プロトコルは暗号化メカニズムによって信頼を最小化することを目指しています。

サイドチェーンは、使用されるコンセンサスメカニズムによって、サイドチェーンを保護するエンティティへの信頼を必要とする場合があります。例えば、Federatedサイドチェーンは、ネットワークを保護し、チェーン全体の送信を承認するために、バリデータのセットに依存しています。

スケーラビリティとプライバシー: Mercury Layerは、ビットコインブロックチェーンのスループットに影響を与えることなく大量のオフチェーン取引を可能にすることで、スケーラビリティに直接対処します。また、SEが促進する取引の詳細にアクセスできないようにすることで、プライバシーを強化しています。

サイドチェーンはその設計次第で、より大きなスケーラビリティと異なるプライバシー機能を提供できますが、プライバシーとスケーラビリティはサイドチェーンの特定のアーキテクチャとそれが採用するメカニズムに依存します。

マーキュリー・レイヤーとライトニング・ネットワーク

運用モデル：ライトニング・ネットワークは、2つの当事者間の支払いチャネルを通じてオフチェーン取引を可能にします。これらのチャネルは事実上無制限の取引を可能にし、チャネルがオープンまたはクローズされたときにのみビットコインのブロックチェーン上で決済されます。

Mercury Layerのステートチェーンの使用は、UTXOの所有権のオフチェーンでの移転を容易にする点で異なります。

スケーラビリティ: ライトニングネットワークとマーキュリーレイヤーはどちらも、ビットコインのスケーラビリティ問題に対するソリューションを提供します。ライトニングネットワークはマイクロトランザクションを促進する支払いチャネルのネットワークを通じてこれを行い、マーキュリーレイヤーはオフチェーンUTXOの転送を通じてこれを行います。

Mercury Layerは、チャネル管理やルーティングを必要としない、オフチェーンでの価値移転のための、より簡単なメカニズムを提供するかもしれませんが、大量のマイクロトランザクションを促進するのではなく、UTXOの移転に焦点を当てています。

プライバシー: ライトニングネットワークは、チャネルがクローズされるまでパブリックブロックチェーンにトランザクションをブロードキャストしないことで、プライバシーの利点を提供します。しかし、ルーティング情報はプライバシーに敏感な情報を明らかにする可能性があります。

Mercury Layerはブラインド共同署名でプライバシーを強化し、SEが促進を助けるトランザクションの詳細を知ることを不可能にすることで、強力なプライバシー保証を提供します。

ユースケース: ライトニングネットワークは少額かつ頻繁な支払いに適しており、マイクロペイメントや日常的な取引に理想的です。

マーキュリー・レイヤーは、UTXOの所有権、プライバシー、セキュリティの維持に重点を置いているため、プライバシーが重視される送金や、潜在的に大規模な取引に特に有益です。

Mercury Layer vs. Chaumian eCash

Operational Model: Mercury Layerはステートチェーンベースの2レイヤースケーリングソリューションで、ビットコインUTXOのオフチェーン送金を容易にし、所有者のメンテナンスによって完全にセルフホストされます。プライバシーとセキュリティを確保するために、ブラインド署名とキーサイクル技術を使用しています。

Chaumian eCashはプライバシーに焦点を当てたデジタルキャッシュ・システムで、ブラインド署名を使用してユーザーに匿名性を提供します。

Chaumian eCash はプライバシーを重視したデジタルキャッシュ・システムで、ブラインド署名を使用してユーザーに匿名性を提供します。

信頼とカストディリスク: Mercury Layerは、SEもユーザーも秘密鍵を完全に管理できないようにすることで信頼を最小化し、そのため取引で協力する必要があります。オンチェーン取引を必要とせず、ビットコインの所有権を移転する斬新な方法を導入しています。

Chaumian eCashは、ユーザーが造幣局運営者をある程度信頼しなければならない信頼モデルを導入しています。しかし、連邦造幣局はリスクを軽減するため、複数の当事者間で信頼を分散します。造幣局内での取引のプライバシーとセキュリティは、これらの運営者の完全性に依存します。

プライバシー: Mercury Layerは、SEが取引の詳細を知ることができないようにするブラインド署名技術を採用することで、利用者に高度なプライバシーを提供します。設計上、内部および外部からのプライバシー侵害を防ぐことができます。

Chaumian eCashは、ブラインド署名を使用して、造幣局のオペレーターがユーザーと取引や残高を関連付けられないようにすることで、設計による強力なプライバシーを提供します。内部のプライバシー侵害には効果的に対処しますが、外部の分析や監視を防ぐには慎重に設計する必要があります。

スケーラビリティと可用性: Mercury Layerは、オフチェーンUTXO転送を可能にすることで、ビットコインのスケーラビリティの問題に直接対処し、ビットコインネットワークに負担をかけることなく、より大きな取引量をサポートすることを可能にします。そのアプローチは、他のレイヤー2ソリューションに見られる複雑なチャネル管理を抽象化することで、ユーザーエクスペリエンスを簡素化します。

Chaumian eCashはまた、造幣局内でオフチェーン取引を可能にすることで、スケーラビリティの利点も提供します。ブロックチェーンと直接やり取りすることなく簡単に取引を行うことができるため、ユーザーエクスペリエンスが簡素化されます。しかし、スケーラビリティは造幣局のエコシステムに限られ、大量の取引を処理できる造幣局の能力に依存する。

既存のネットワークとの統合：Mercury LayerはUTXOトランスポートに焦点を当てたスタンドアロンのレイヤー2ソリューションですが、その原理は理論的には他のネットワークと統合して機能を強化することができます。

ChaumianのeCash mintはライトニング・ネットワークと相互運用できるように設計することができ、プライバシー中心のeCashシステムとライトニング・ネットワークの効率的なマイクロペイメント・チャネルとのギャップを埋めることができます。この相互運用性は、さまざまなユーザーのニーズを満たす多様な取引オプションによって、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。

まとめると、サイドチェーン、Chaumian e-cash、ライトニングネットワークがビットコインの機能をさまざまな方向に拡張する一方で、Mercury LayerはプライバシーとUTXO所有権の安全な移転に焦点を当てた斬新なアプローチを提供しています。これらのレイヤー2のソリューションはそれぞれ、エコシステム内のさまざまなユースケースにおいて、ビットコインのスケーラビリティ、プライバシー、ユーティリティを強化する上で重要な役割を果たしています。