Fractal, OP_NET, AVMBRC100 BTCで利用可能な他の拡張オプションは？

By Trustless Labs, Source: author's Twitter @TrustlessLabs

BTCエコシステムは、2024年第1四半期以降、2023年と同じレベルの投機的な熱狂は見られないがより多くの開発者が参加し、BTCモデルに精通するにつれ、BTCエコシステムは技術面、特にプログラマビリティ・スケーリング・ソリューションの面で急速なペースで進歩している。前回はTrustless labsがBTCのL2バインディングとUTXOバインディング、BTCリプレッディングを紹介したが、本記事では引き続きBRC20、CBRC、ARC20といったBTCメタデータプロトコルだけでなく、注目を集めているFractal Bitcoinのプログラマブルソリューションを紹介することで、そのギャップを確認し、埋めていきたい。

1.フラクタル

フラクタルは、ツリーのような拡張可能なフレームワークを再帰的に作成することに基づく、ビットコインのコアクライアントソフトウェアの仮想化であり、ブロックチェーンの各層がフラクタルネットワーク全体のパフォーマンスを向上させます。フラクタルネットワーク全体のパフォーマンス主要なコードを再利用するため、フラクタルはビットコインやそのインフラ（マイニングなど）と即座に完全な互換性を持つ。違いは、フラクタルがop_cat演算子を有効化することで、より多くのロジックを実装できるようになることだ。

FractalはUnisatチームによって開発されており、同チームは2024年1月の投稿でFractalの開発進捗についてブログを書いている。プロジェクトは2024年6月1日にベータテストネットワークでライブを開始し、7月29日にテストフェーズリセットを完了し、メインネットワークは2024年9月にライブを開始する予定である。

チームはトークンエコノミクスを発表したばかりで、フラクタルのネットワークは独自のトークンを持ち、50%がマイニングによって生成され、15%がエコシステムのため、5%が初期投資家に事前販売され、20%がアドバイザーとコア貢献者のため、10%がパートナーシップと流動性構築のためのコミュニティ補助金となる。

アーキテクチャ

フラクタルはビットコインコアクライアントを完全に仮想化し、展開可能で運用可能なブロックチェーンソフトウェアパッケージ（ビットコインコアソフトウェアパッケージ、BSP）にカプセル化しました。ビットコインコアソフトウェアパッケージ、BCSP）。その後、ビットコインのメインネットに再帰的にアンカーされ、1つまたは複数のBCSPインスタンスが独立して実行される。効率的なハードウェア性能の共有は、最新の仮想化技術によって達成され、メインシステム上で複数のインスタンスを実行することができます。簡単に言えば、複数の仮想マシンインスタンス（フラクタルが構築したBCSPインスタンス）が1台のコンピュータ（BTCメインネット）上で稼働し、再帰的に続いているのと似ています。

オンチェーンでのやりとりに多数の要求が発生した場合、選択的に深いレベルに委譲することができます。システムのこの動的なバランス機能は、特定のレベルでの過密状態を避けるのに役立つ。フラクタルはまた、より良いユーザーエクスペリエンスのためにビットコインコアにいくつかの変更を加え、ブロック確認時間を30秒以下に変更し、ブロックサイズを20倍から20MBに拡大し、短いレイテンシで十分なパフォーマンスを確保しました。

フラクタルはop_catオペレーターをアクティブ化し、BTCのスケーリングシナリオをより多く調査・テストできるようにしました。

アセットコラプシングチェーンのレベルでは、異なるインスタンスが物理的な環境で実行されているため、同じBTCフレームワークの下で実行されている複数のビットコインコアチェーンと解釈することができます。共通のアセット転送インターフェースを構築することで、異なるレイヤー間のアセット転送をシームレスに実現できます。

ビットコインだけでなく、BRC-20やオーディナルなどの資産も、分散化によって橋渡しすることができます。基礎となるメカニズムは、動的な置き換えを伴う回転MPC署名メカニズムである。現在はレイヤーをラップしているように見える。その後の反復では、BTCと他のメインネットの資産もbrc-20ラップされた資産としてフラクタルビットコイン上に存在する可能性があります。

典型的なイーサネット・レイヤー2ソリューションとは対照的に、この形式の仮想化は、メインチェーンとの整合性を維持し、新しいコンセンサスメカニズムを導入しない一方で、メインチェーンの外側にある追加の抽象化レイヤーを通じて計算スケーラビリティを実現します。その結果、今日のBTC ASICマイナーやプールは、シームレスにFractalネットワークに参加することができます。

Fractalのセキュリティはそのサイズによって保証されています。Fractalは3つの方法でPoWメカニズムのセキュリティを強化するように設計されています。Fractalは共同マイニングを導入しており、3ブロックのうち1ブロックはBTCマイナーとのマージによって生成され、潜在的な51%攻撃からネットワークを保護するのに役立ち、残りの2ブロックはFractalネットワーク自身の演算能力によって生成されます。ご覧の通り、BTCマイナーの影響力はFractalの成功の鍵であり、そのトークンエコノミーは必然的にマイナーに有利に偏ることになる。

同時に、新しく作成された仮想化インスタンスのチェーンは、スタートアップ段階で最初の脆弱性を経験します。新しいインスタンスを起動する際、オペレーターは特定のブロックの高さを設定し、インスタンスが安全で健全な状態になるまで保護することができます。将来的には、大量の演算能力を持つ採掘者がリソースを異なるBCSPインスタンスに割り当てることで、システム全体の堅牢性と回復力を高めることができます。

Fractalメインネットコインとsatsの関係

Fractalメインネットコインの採掘はチェーンを維持するために行われ、fbチェーンは基本的にbtcと同じです。fbチェーンは基本的にbtcと同じで、スマートコントラクトを直接実行する能力を持っていないため、スワップなどの複雑なdefi機能は追加のインフラを必要とします。ユニサットは、brc20のsatsがスワップに使用されることを約束しています。

2.AVM

AVM（Atomicals仮想マシン）は、BTCスマートコントラクトのAtomicalsプロトコルの実装です。AVMは、BTCスクリプトが許可するものを模倣する仮想マシンを作成し、仮想マシン内で複数の生のBTCオペコードを開放します。開発者は、ビットコインスクリプトの組み合わせを通じてスマートコントラクトを実装し、アセットの作成と転送を管理する独自のルールを定義します。

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サトシ・ナカモトは当初、ビットコインのために完全に表現力豊かなスクリプト言語デザインを設計し、ある程度のデータ記憶容量を持ち、その実行がチューリング完全であるプリミティブなオペコード命令の豊富なセットを含んでいました。後にBitcoin Coreは、基本的な文字列連結操作（OP_CAT）や算術演算子（乗算OP_MULや除算OP_DIVなど）など、チューリング完全性に必要な一部のオペコードを無効にしました。

AVMの背後にあるアイデアは、BTCの生のオペコード機能を最大限に活用することであり、AVM仮想マシンはBTCスクリプトをエミュレートし、ダブルスタックPDA（Pressure Depositible Automata）でチューリング完全性を実現します。このVMは、スマートコントラクトの処理と状態の同期と検証を可能にするために、インデクサ、命令パーサ、グローバルステートを含むサンドボックスで実行されます。

AVM仮想マシンの命令セットには完全なBTCオペコードが含まれているため、開発者はBTCでは有効になっていない多くの機能をメインネット上でプログラムすることができます。これにより、AVMはBTCエコシステム拡張のためのネイティブなファーストネットのように見えます。

AVMは、BRC20、ARC20、Runes、CBRCといったBTCのメタデータプロトコルのどれでもカスタマイズ可能なアーキテクチャのセットであり、アプリ開発者、サービスプロバイダー、ユーザーの組み合わせによって管理され、それらが一緒になって自発的なコンセンサスを形成します。したがって、ほとんどすべてのメタデータ・プロトコルが適用可能で、VM下のインデクサの微調整だけが必要です。

AVMはベータ版https://x.com/atomicalsxyz/status/1823901701033934975、関連コードhttps://github.com/atomicals/。avm-interpreter.

3.OP_NET

公式サイト: https://opnet.org/#

2024年第3四半期に提案されたOP_NETは、イーサに似たスマートコントラクト機能をビットコインネットワークに導入する試みですが、ビットコインの特性とアーキテクチャにより沿っています。OP_NET上の取引では、ネイティブのビットコインのみを使用する必要があり、ノードのインセンティブや取引手数料を支払うために他のトークンを使用する必要がなくなります。

OP_NETは、ビットコイン関連技術、特にスマートコントラクトの作成、読み取り、操作を簡素化するために設計された、主にAssemblyScript（WebAssemblyにコンパイルできるTypeScriptに似ている）で書かれた、完全でコンパクトで使いやすい開発ライブラリを提供します。これは、ビットコイン関連技術、特にスマートコントラクトとビットコイン・スマートインスクリプション（BSI）の分野での作成、読み取り、操作を簡素化するように設計されています。

OP_NETの中核機能と特徴

OP_NETは、ビットコインのブロックコンセンサスとデータの可用性を維持し、すべてのトランザクションがビットコインネットワークに保存され、その改ざん防止の対象となることを保証します。OP_NETは、ビットコインのブロックコンセンサスとデータの可用性を維持し、すべてのトランザクションがビットコインネットワーク上に保存され、その改ざん防止機能によって保護されます。実行仮想マシン（OP_VM）を通じて、OP_NETはビットコインブロック上で複雑な計算を実行することができ、提出されたOP_NETトランザクションはすべて「BSI」文字列でタグ付けされ、OP_VMで実行されてコントラクトの状態が更新されます。

OP_NETノードはWASM仮想マシンを実行するため、AssemblyScript、Rust、Pythonなどの複数のプログラミング言語をサポートしており、Tapscriptを使用して高度なスマートコントラクト機能を有効にすることができます。Tapscriptで高度なスマートコントラクト機能を有効にすることで、開発者はライセンスを必要とせずにビットコインブロックチェーン上で直接スマートコントラクトを展開し、対話することができます。

これらのスマートコントラクトのコードは圧縮され、BTCトランザクションに書き込まれます。これにより、契約アドレスとみなされるUTXOアドレスが生成され、契約とやりとりするユーザーはこのアドレスに送金する必要があります。

OP_NETネットワークとやりとりする際、ユーザーはBTCトランザクションの手数料に加えて少なくとも330サトシを支払い、トランザクションがBTCメインネットのマイナーによって「ダストアタック」として認識されないようにする。ユーザーはさらにガス料金を追加することができ、OP_NETネットワーク上でトランザクションがパッケージされる順序は、BTCブロックがパッケージされる順序のみではなく、料金に基づいている。ユーザーがOP_NETの取引手数料として250,000 sat以上を支払った場合、超過分はノードのOP_NETネットワークに付与されます。

DeFiアプリケーションにおけるBTCの使用を拡張するために、OP_NETはBTCをWBTCとしてカプセル化できる権威証明システムを提供し、メインネットワークのBTCは複数の署名によってOP_NET プロトコルにブリッジされています。

OP_NETがSegWitとTaprootと互換性があり、トークンの設計がUTXOに縛られていないことは特筆に値し、トークンを採掘者に誤って送信するリスクを回避し、システムのセキュリティと信頼性をさらに向上させます。これらの機能により、OP_NETは強化されたスマートコントラクト機能と分散型アプリケーションのサポートをビットコインのエコシステムに注入します。

OP_NETのエコシステム

OP_NETは以前はcbrc-20プロトコルとして知られており、エコシステムの大部分はそれをそのまま引き継いだものです。

- モトスワップ（Motoswap）：これはビットコインレイヤー1上で動作する分散型取引プロトコルです。

- Stash: これはビットコインレイヤー1で動作する分散型融資プロトコルです。StashはOP_NETのWBTCを担保として使用し、ユーザーが許可なく借りることを可能にし、融資は米ドルの形で発行されます。

- Ordinal Novus: OP_NETエコシステムにおけるマーケットメイクと流動性提供のプラットフォームです。

- Ichigai: 複数のDeFiプラットフォームを統合する分散型アグリゲーターで、ユーザーは取引、マーケットトラッキング、ポートフォリオを1つのインターフェイスで管理できる。

- SatBot: Telegramと統合されたトレーディングボットで、ユーザーはTelegramを介してリアルタイムで取引の執行、市場の追跡、ポートフォリオの管理を行うことができます。

- KittySwap: OP_NET上で動作する分散型取引所および永久契約プラットフォーム。

- Redacted: オンチェーンプライベート、コンプライアントなDeFiプライベートバンキングを提供。

- SLOHM Finance: OP_NET上で立ち上げられた分散型基軸通貨プロジェクト。

- BuyNet: ビットコインDeFiエコシステム用に開発された購入ボット。

- SatsX: OP_NET上で多機能な機能やツールを開発し、エコシステムの機能を拡張するプロジェクト。

- Satoshi Nakamoto Inu、Zyn、Unga、Pepeなどのミームコイン：これらはOP_20プロトコルに基づくミームトークンで、OP_NETがすべてサポートしています。

4.BRC100

ドキュメント：https://docs.brc100.org

BRC-100は分散型トークンです。BRC-100は、オーディナルの理論に基づいた分散コンピューティング・プロトコルである。 brc20に "destroy "や "mint "といった新しい操作を追加し、それらを組み合わせることで、異なるアドレスに保持されているトークンの残高や状態をインデクサに記録する。これらの新しい操作の組み合わせにより、異なるアドレスに保有されるトークンの残高や状態がインデクサに記録されるため、複雑なデフィ操作が可能となる。また、開発者はBRC-100プロトコルにオペレータを追加して、ビジネスを拡張することもできます。

BRC-100プロトコルのオペレーション

BRC-100は、mint2/mint3とburn2/burn3というオペレーションを提供します。

- mint2: これは新しいトークンを生成するために使用され、システム全体の流通量を増やします。通常、操作にはアプリやアドレスからの許可が必要です。

- mint3: mint2と似ていますが、流動性は増加しません。主にアプリ内の残高を他のアプリで使用できるUTXO（Unspent Transaction Output）に変換するために使用される。

- burn2: アプリの状態を更新しながらトークンを破棄するために使用されます。破壊されたトークンは、特定の条件を満たせばmint2によって再生成される。

- burn3: burn2と似ていますが、流通量を減らす代わりに、トークンをアプリの状態に変換します。破壊されたトークンはmint3で再生できる。

拡張と互換性

計算能力と状態遷移は、BRC-100拡張プロトコルを介して拡張できます。すべてのBRC-100拡張は互いに互換性があります。つまり、BRC-100とその拡張を実装したトークンは、すべてのアプリケーションで使用できます。同時に、BRC-100プロトコルとその拡張プロトコルは、プロトコルを改良することでアップデートやアップグレードが可能です。

BRC-100プロトコルとその拡張および改良のすべてを総称してBRC-100スタックと呼び、BRC-100の拡張はすべて互いに互換性があるため、BRC-100とその拡張を実装したトークンはすべてのアプリケーションで使用でき、クロスチェーン操作をサポートします。

- BRC-101は分散型のオンチェーンガバナンスプロトコルで、BRC-100プロトコルまたはその拡張に基づくアプリケーションがどのようにガバナンスされるかを定義します。

- BRC-102は、BRC-100資産の自動流動性プロトコルであり、BRC-100スタックに基づくトークンのペアの「定積式」（x*y=k）に基づく自動マーケットメイキング方法を定義します。の方法論です。

-BRC-104は流動性プレッジ/再プレッジ・プーリング・プロトコルであり、プレッジを介してBRC-20アセット、Runeアセット、BTCをBRC-100アセットにパッケージする方法、およびBRC-100アセット、BRC-20アセット、Runeアセット、またはBTCにBRC-100アセット賞を分配する方法を定義しています。シード・アセット、ルーン・アセット、またはBTCプレジャーズ。 BRC-104はBRC-100スタックのアセットラッピング・プロトコルとイールドファーミング・プロトコルです。

BRC-100エコロジープロジェクト

プロジェクト関係者は、BRC-100プロトコルインデクサー用の最小インデックスを実装する方法を模索しています。要件当事者は、すべての拡張プロトコルを実装する複雑な計算ロジックなしに、BRC-100プロトコルスタックのすべての資産の状態を取得するために、独自の最小インデックスを展開することができます。さらに、最小インデックスは頻繁に更新したりアップグレードしたりする必要はありません。

BRC-100エコシステムには3つのプロジェクトがあります:

- inBRC (開始) - 最初のBRC-100マーケットプレイスとインデクサー: https://inbrc.org。

- 100Swap（開始）- BRC-102プロトコルに基づく初のBitcoin L1 AMMインスクリプション分散型取引所：https://100swap.io.

- 100Layer（開始）- BRC-102プロトコルに基づく初のBitcoin L1 AMMインスクリプション分散型取引所：https://100swap.io.;">- 100Layer (開発中) - BRC-104プロトコルとBRC-106プロトコルに基づく、Bitcoin L1上のビットコインエコシステム用の流動性プロトコル。分散型担保付き安定コイン、ラップトークン、流動性マイニングで構成される: https://100layer.io.

5.プログラム可能なルーン（Protorunes）

ルーンは基本的にビットコインのOP_RETURNフィールドに格納されるデータ構造です。BRC-20などの他のJSONベースのプロトコルと比較して、ルーンはより軽量で、複雑なインデックス作成システムに依存せず、ビットコインのシンプルさとセキュリティを維持します。

プログラマブル・ルーンは、ルーンによるプログラマブル資産の作成を可能にするルーンの拡張レイヤーです。これらのアセットをUTXOに導入することで、AMM（Automated Market Maker）プロトコルに似た操作をサポートすることができます。プログラマブル・ルーンの核となる考え方は、ビットコイン・ブロックチェーン上のデータを活用し、仮想マシンや同様の技術を通じてスマート・コントラクトの機能を実装することである。

プロト・ルーン・プロトコル

プログラマブル・ルーンで最も著名なプロジェクトは、プロト・ルーンです。プロト・ルーンズ・プロトコル（Proto-Runes Protocol）です。現在オープンソースです: https://github.com/kungfuflex/protorune

プロト・ルーン・プロトコルは、サブプロトコル（メタプロトコル）間でルーン資産を管理・転送することで、プログラマブル・ルーンのフレームワークを提供する標準および仕様であり、AMM、レンディング・プロトコルまたは本格的なスマートコントラクトの構築を可能にします。

たとえば、プロト・ルーン・プロトコルは、ビットコイン・ネットワーク上にユニスワップのようなDEX（分散型取引所）を実装し、ルーン資産のアトミックな交換と流動性プールの作成をサポートします。プロトタイプの破壊とプロトタイプのメッセージングの組み合わせを通じて、ユーザーはビットコインネットワークを離れることなく、分散型の取引と資産管理を実行できます。

簡単に言うと、プロト・ルーン・プロトコルは、ルーンをプログラマブル・ルーン・プロトルーンの形に燃やすことを可能にし、ルーンに追加の機能と用途を与えます。

プロトバーンとプロトルーン

プロト・ルーンの重要なメカニズムの1つがプロトバーンです。

プロト・ルーンの重要なメカニズムのひとつがプロトバーンです。ルーンを破壊してサブ・プロトコル専用の表現に変換することができます；">プロトタイプの破壊は、OP_RETURN出力にルーンをロックすることによって、ルーンが消費不可能であることを保証します。このメカニズムにより、ルーン資産がマスタープロトコルからサブプロトコルへ安全に転送され、サブプロトコル内でのさらなる操作やトランザクションが可能になります。

このプロセスは通常一方向です。つまり、アセットはルーンプロトコルからサブプロトコルへ転送されますが、直接転送し直すことはできません。.このメッセージにはターゲットのサブプロトコルIDやアセットへのポインタなどの情報が含まれています。このメカニズムにより、サブプロトコル間のアセット管理と転送の基礎が提供され、アトミックスワップなどの機能が可能になります。

Protomessage

プロト・ルーンプロトコルのコンテキストでは、Protomessageは操作命令のサブプロトコル実行です。操作命令のサブプロトコル実行です。Protomessageは通常、転送、トランザクション、その他のプロトコル定義関数など、アセットに対する操作のリクエストで構成されています。インデクサがプロトストーンのメッセージフィールドを解析すると、そのフィールドにはバイト配列が含まれます。このバイト配列は通常、サブプロトコルが期待する protobuf または他のシリアライザによって解析され、サブプロトコルのランタイムに引数として渡されます。メッセージは、アセット転送、トランザクションロジック、または他のプロトコル機能に関連するかもしれません。

ポインタはプロトストーンのターゲット位置を指定するために使用され、トランザクションの出力にあるUTXOまたは別のプロトストーンであることができます。サブプロトコルが特定の入力を実行しないと決定し、トランザクションが失敗した場合、プロトルーンは払い戻しのために返されます！ポインタ(refund_pointer)を指し示された場所に戻し、未使用の資産を元のトランザクションのオリジネーターに返します。

プロトルーンプロトコルのメカニズム

プロトルーンプロトコルのメカニズムは、まずインデクサがルーンストーン・プロトコルのルーンストーン機能を処理し、次にサブプロトコルのプロトコルメッセージを順番に処理するというものです。すべてのプロトストーンは、ルーンストーンのプロトコルフィールドに現れる順に順次処理される。複雑さと潜在的なセキュリティの脆弱性を避けるため、プロト・ルーンストーン・プロトコルはプロトタイプ・メッセージの再帰的な実行を禁止しています。つまり、各プロトタイプ・メッセージは一度しか実行できず、再帰的なコマンドはトランザクションを失敗させ、未使用のアセットが返却されます。

プロト・ルーンズ・プロトコルでは、LEB128（Little Endian Base 128）は大きな整数を表現するために使われる可変長のエンコーディングです。各サブプロトコルは、異なるサブプロトコルを区別するために使用されるユニークなプロトコルラベルを持っています。これらのラベルはu128値として表現され、プロトストーンではLEB128エンコードされた値として表示されます。ポインターはプロトストーンのターゲット位置を指定するために使用され、トランザクション出力のUTXOであったり、別のプロトストーンであったり、あるいはサブプロトコルで複雑な操作ロジックを実装するためにプロトタイプメッセージを参照することもできます。

Update: Genesis Protorune

QUORUM-GENESIS (クォーラム ジェネシス)。-PROTORUNEは、Protoburnが正常に完了した最初のProtorruneであり、OP_RETURNがQUORUMを出力するために使用されたため、Protoburnが慰霊碑なしで発生するord indexerが正常に動作していることがわかります。GENESIS-PROTORUNEのバランスはこのリンクで見ることができる： https://mempool.space/tx/eb2fa5fad4a7f054c6c039ff934c7a6a8d18313ddb9b8c9ed1e0bc01d3dc9572.

このGenesis Protoruneは、参考実装としてのみ使用されることを意図しており、販売されることを意図していません。これはProtorune標準のパブリックフォーラムとして機能することを意図しており、プロジェクトトークンのガバナンスを提供するためにプロトコルに統合することができます。

@judoflexchop チームは、この genesis protorune 用の WASM dev indexer にまだ取り組んでいます: https://github.com/kungfuflex/quorumgenesisprotorune

これはBitcoin L1にオンチェーンガバナンスを実装するための機能モデルで、ユーザーがprotomessageを介して投票トークンを生成できるようにするインデクサとして機能します。プロポーザルは定足数に達すると自動的に実行され、ユーザーは投票トークンを消費不可能なアドレスに転送することで投票を取り下げることもできる。プロセス全体が透明で効果的なガバナンスを保証する。