この記事のハッシュ ( SHA1 ): a9cd1d6904562d958f8347fae26c5e32cfbf63d1
番号: チェーンソースセキュリティナレッジ No.018
BTC と呼ばれるビットコインは、ブロックチェーンの分散型コンセンサスに基づいたオープンソースの暗号通貨システムであり、世界中のコンピューター ネットワークとノードによって共同で維持されます。しかし、暗号化コミュニティとエコロジーが発展し拡大し続けるにつれて、初期の BTC テクノロジーはもはや暗号通貨システムのスケーラビリティに対するユーザーのニーズを満たすことができなくなりました。 BTC の基礎となるプロトコルを直接変更することは複雑であるだけでなく、コミュニティの大きな抵抗に直面し、システムのリスクが増大し、ハードフォークやコミュニティの分裂を引き起こす可能性があります。したがって、BTC レイヤー 2 ソリューションは、より適切な選択肢となりました。新しいレイヤーを構築することで、BTC を変更せずに BTC と互換性があり、スケーラビリティに対するユーザーのニーズを満たします。 Chainsource セキュリティ チームは、BTC レイヤー 2 のセキュリティを L2 ソリューション、保護対策、将来の開発などのさまざまな側面から包括的に分析し、皆様に貴重な参考資料を提供したいと考えています。
BTC レイヤ 2 ソリューションと潜在的なセキュリティ問題
BTC レイヤー 2 は、ビットコイン (BTC) の第 2 層拡張テクノロジーを指し、ビットコインのトランザクション速度の向上、手数料の削減、スケーラビリティの向上、および BTC が直面する一連の問題の解決を目的としています。現在、BTC レイヤー 2 ソリューションは数多くありますが、よりよく知られているものには、Lightning Network、Rootstock、Stacks などが含まれます。さらに、Liquid、Rollkit、RGB などの一部のプロジェクトやプロトコルにも特定の使用シナリオがあります。
1. ライトニングネットワーク
ライトニング ネットワークは、おそらく BTC の最もよく知られたレイヤー 2 ソリューションです。これはオフチェーン ネットワークとして動作し、参加者がビットコイン ブロックチェーンに各トランザクションを記録することなく、高速かつ低コストのトランザクションを実行できるようにします。ライトニング ネットワークは、支払いチャネルのネットワークを作成することでマイクロトランザクションを可能にし、メイン チェーンの混雑を大幅に軽減します。
使用シナリオ:
コンテンツクリエイター向けのマイクロペイメント/ピアツーピア決済/電子商取引および小売取引。
主な特徴:
即時支払い: 取引は即座に決済されます。
低手数料: 非常に低手数料で、少額取引に適しています。
スケーラビリティ: 1 秒あたり数百万のトランザクションを処理する能力。
秘密の質問：
チャネル攻撃: ライトニング ネットワークは支払いチャネルに依存しているため、古いトランザクションや不正なチャネル閉鎖を使用して攻撃者によって攻撃される可能性があります。
流動性の問題: 資金がいくつかのノードに集中している場合、これらのノードが攻撃の標的になる可能性があり、結果としてネットワークが分散化されなくなります。
ネットワーク分割攻撃 攻撃者はネットワークを分割し、ネットワークのさまざまな部分が同期しなくなる可能性があります。
2.台木（RSK）
Rootstock (略して RSK) は、ビットコインに基づいて構築されたスマート コントラクト プラットフォームです。ビットコインのセキュリティを活用しながら、イーサリアム互換のスマートコントラクトをサポートします。 RSK はビットコインのサイドチェーンとして動作し、双方向ペグ メカニズムを使用してビットコイン ネットワークと RSK ブロックチェーンの間で BTC が流れることを可能にします。
使用シナリオ:
分散型金融 (DeFi) アプリケーション/ビットコイン ネットワーク上のトークンの発行/クロスチェーン アプリケーション。
主な特徴:
スマートコントラクト: イーサリアムと互換性があり、DeFi アプリケーションをサポートします。
フェデレーテッド マイニング: ビットコイン マイナーは RSK を同時にマイニングできるため、ネットワーク セキュリティが強化されます。
相互運用性: ビットコインとイーサリアムのような機能の橋渡し。
秘密の質問：
二重支払い: サイドチェーンとしての RSK は、特定の状況下、特にビットコインと RSK の間で BTC を転送する場合、二重支払い攻撃を受ける可能性があります。
スマート コントラクトの脆弱性: RSK ではスマート コントラクトの展開が可能ですが、これにより、再入攻撃や整数オーバーフローなど、イーサリアムと同様のスマート コントラクトの脆弱性リスクにさらされます。
3. スタック
Stacks は、スマート コントラクトと分散型アプリケーション (dApps) をビットコインにもたらす独自のレイヤー 2 ソリューションです。他のレイヤー 2 とは異なり、Stacks は新しいコンセンサス メカニズムである Proof of Transfer (PoX) を導入し、Stacks トランザクションをビットコイン ブロックチェーンに固定します。
使用シナリオ:
lNFTプラットフォーム/分散型金融(DeFi)サービス/ガバナンスおよびアイデンティティソリューション。
主な特徴:
スマート コントラクト: Clarity、予測可能なスマート コントラクト用に設計されたセキュリティ言語。
ビットコインアンカー: トランザクションはビットコインによって保護されます。
分散型アプリケーション (dApps): 開発者がビットコイン上に分散型アプリケーションを構築できるようにします。
秘密の質問：
コンセンサス攻撃: スタックのコンセンサス メカニズムである PoX はビットコイン ネットワークに依存しているため、攻撃者はビットコイン ネットワークを操作してスタックのコンセンサスに影響を与えようとする可能性があります。
スマート コントラクトの脆弱性: 他のスマート コントラクト プラットフォームと同様に、スタックはスマート コントラクト コードの潜在的な脆弱性にさらされています。
4.液体
Liquid は、ビットコインのトランザクション速度とプライバシーの向上に特化したサイドチェーンベースのレイヤー 2 ソリューションです。 Blockstream によって開発された Liquid は、トレーダーや取引所にとって理想的であり、より迅速な決済と機密取引を可能にします。
使用シナリオ:
高頻度取引/国境を越えた支払い/トークン化された資産の発行。
主な特徴:
機密取引: プライバシーを強化するために取引金額は非表示になります。
迅速な決済: 取引は約 2 分で決済されます。
資産発行: ビットコイン ネットワーク上でデジタル資産を作成できるようにします。
秘密の質問：
メインチェーンの依存関係のリスク: Liquid は、サイドチェーンとして、ビットコインのメイン ネットワークのセキュリティに依存しています。メイン ネットワーク上の攻撃や脆弱性は、Liquid に影響を与える可能性があります。
プライバシー リスク: Liquid は機密トランザクションをサポートしていますが、キーが適切に管理されていない場合、プライバシーが侵害される可能性があります。
5. ロールキット
Rollkit は、イーサリアム エコシステムで人気のスケーリング ソリューションである Rollups をビットコインに導入することを目的とした新興プロジェクトです。ロールアップは複数のトランザクションを 1 つのバッチに集約し、ビットコイン ブロックチェーンに送信することで、ネットワークの負荷を軽減し、料金を削減します。
使用シナリオ:
スケーラブルな DeFi アプリケーション/マイクロペイメントの集約/高スループットの分散型アプリケーション。
主な特徴:
スケーラビリティ: トランザクションのスループットを大幅に向上させます。
コスト効率: トランザクションをバッチで処理することで手数料を削減します。
セキュリティ: ビットコインのセキュリティ モデルを継承します。
秘密の質問：
データ可用性攻撃: ロールアップ スキームでは、データが利用できない場合、バリデーターはトランザクションの有効性を検証できない可能性があります。
経済的インセンティブの問題: ロールアップでは、参加者が不当な手段で利益を得ようとするのを防ぐため、強力な経済的インセンティブのメカニズムを設計する必要があります。
6.RGB
RGB は、ビットコインの UTXO モデルを活用したスマート コントラクト システムです。ビットコインのプライバシーとスケーラビリティを維持しながら、複雑なスマート コントラクトをサポートするように設計されています。 RGB は、メイン チェーンへの影響を最小限に抑えてスマート コントラクトを実行できるオフチェーン環境の構築に重点を置いています。
使用シナリオ:
資産のトークン化/プライバシー アプリケーション/柔軟なスマート コントラクトの開発。
主な特徴:
UTXO に基づく: ビットコインのセキュリティとプライバシー機能を維持します。
オフチェーン実行: オンチェーンの占有を最小限に抑えます。
カスタマイズ: 幅広いスマート コントラクト アプリケーション シナリオをサポートします。
秘密の質問：
スマート コントラクトの複雑さのリスク: RGB システムのスマート コントラクトは非常に複雑になる可能性があり、潜在的なセキュリティ脆弱性の増加につながります。
オフチェーン実行の信頼性の問題: RGB はスマート コントラクトの実行をオフチェーン環境に依存しています。実行環境が攻撃または操作された場合、コントラクトのセキュリティが影響を受ける可能性があります。
既存のセキュリティ対策
BTC レイヤー 2 ソリューションは、ビットコイン ネットワークの拡張性と機能性を向上させる大きな可能性を示していますが、セキュリティがその成功と普及の重要な要素の 1 つとなります。潜在的なセキュリティ リスクに対処するために、BTC レイヤ 2 は次の主なセキュリティ予防措置を講じることができます。
チャネルのセキュリティと財務的保護
マルチシグとタイムロック (マルチシグとタイムロック): ライトニング ネットワークと同様、資金は通常マルチシグネチャ アドレスに保存され、資金はすべての関係者が合意に達した後にのみ転送できます。タイムロックメカニズムにより、紛争が発生した場合でも資金は永久にロックされず、最終的には所有者に返還されることが保証されます。
オフチェーン トランザクションの信頼性: オフチェーン トランザクションを使用すると、ユーザーは迅速にトランザクションを実行できますが、二重支出や資金の損失を防ぐために、これらのトランザクションはメイン チェーンと定期的に同期する必要があります。
不正防止と異議申し立てのメカニズム
不正行為の証拠: 一部のレイヤー 2 ソリューション (ロールアップなど) では、悪意のある操作を検出して対応するために不正行為の証拠が使用されます。たとえば、ある当事者が無効なステータス更新を送信しようとすると、他の参加者が不正の証拠を使って異議を申し立て、無効なトランザクションがチェーンにアップロードされるのを防ぐことができます。
チャレンジ期間: ユーザーに疑わしいトランザクションを確認して異議を申し立てるための期間を与えることで、ネットワークのセキュリティが向上します。
ネットワークとプロトコルの堅牢性
プロトコルのアップグレードと監査: 既知の脆弱性を修正し、セキュリティを強化するために、プロトコルは定期的にレビューおよびアップグレードされます。たとえば、Rootstock や Stacks では、コード監査とコミュニティ レビューがスマート コントラクトのセキュリティを確保するために不可欠です。
分散運用ノード: ノードの分散度を高めることで、ネットワーク内の単一点障害の可能性が減り、攻撃に対するネットワークの耐性が向上します。
プライバシーとデータ保護
暗号化された通信: すべての参加者間の通信が確実に暗号化され、中間者攻撃やデータ漏洩を防ぎます。
ゼロ知識証明: 一部のレイヤー 2 ソリューションでは、プライバシーとセキュリティを強化し、取引当事者の機密情報の漏洩を回避するために、ゼロ知識証明が導入されています。
ユーザー教育とリスク警告
ユーザーのセキュリティ意識を向上させる: レイヤー 2 ネットワークのリスクについてユーザーを教育し、信頼できるウォレットと安全な操作方法を使用するよう奨励します。
リスクのリマインダー: レイヤ 2 ソリューションを使用する場合、ユーザーはオフチェーン トランザクションの複雑さやチャネルが閉じられている場合の紛争など、起こり得るリスクをリマインドされます。
オフチェーントランザクションのセキュリティ
ステート チャネル セキュリティ: オフチェーン ステータスの整合性を確保し、ステータス更新を定期的にメイン チェーンに送信して、資金の盗難や詐欺のリスクを軽減します。
これらの対策は連携してビットコインの第 2 層ネットワークのセキュリティを確保し、信頼性が高くスケーラブルな取引環境をユーザーに提供します。
今後のセキュリティ開発動向
業界は急速に変化しており、新しいBTC L2が毎秒生まれていますが、変わらないのは、BTCエコシステムが第2層に向けて発展するという避けられない傾向です。 BTC は誰もが乗りたい列車です。課題はありますが、BTC エコシステムの未来は無限の可能性に満ちています。公正な分配の合意から、碑文に基づく拡張計画、そして BTC との強力なセキュリティの共有を追求する完全に成熟した拡張計画に至るまで、ビットコイン エコシステムは歴史的な変化を遂げています。
DeFi市場のロックを解除する：EVM互換のレイヤー2ソリューションなどの機能を有効にすることで、ビットコインは数十億ドル規模のDeFi市場に参入できるようになります。これはビットコインの有用性を拡大するだけでなく、以前はイーサリアムや同様のプログラム可能なブロックチェーンを介してのみアクセスできた新しい金融市場の扉を開きます。
利用シナリオの拡大：これらのレイヤー2プラットフォームは、金融取引だけでなく、金融、ゲーム、NFT、アイデンティティシステムなどの分野のさまざまなアプリケーションをサポートし、単純な通貨としてのビットコインの本来の範囲を大幅に拡大します。
第 2 層のネットワークはゼロ知識証明を使用してセキュリティを強化し、ロールアップ技術によりスケーラビリティが向上し、不正行為の防止によりトランザクションのセキュリティが保証されます。これらの技術は、BTC ネットワークの拡張性と効率を大幅に向上させるだけでなく、新しい資産タイプと取引方法を導入し、ユーザーと開発者に新たな機会をもたらします。ただし、これらの目標をうまく達成するには、コミュニティの合意、技術の成熟、および実用的な検証の協調的な取り組みが必要です。最も効果的な L2 ソリューションを模索する過程では、セキュリティ、分散化、ユーザー エクスペリエンスの最適化が引き続き最優先事項となります。将来に目を向けると、技術の進歩とコミュニティのコラボレーションにより、BTC L2 テクノロジーはビットコインエコシステムの新たな可能性を解き放ち、仮想通貨の世界により多くの革新と価値をもたらすことが期待されています。
結論
巨大な市場需要と市場の自由競争は間違いなく技術革新を引き起こします。BTC レイヤー 2 ソリューションと潜在的なセキュリティ課題の詳細な分析を通じて、L2 ソリューションの将来はブロックチェーン技術の全体的な発展と密接に関係しています。スマートコントラクト、本人確認、データ保護などにおいて直面するリスクを明らかにします。現在、さまざまな保護措置が講じられていますが、継続的な技術開発により、BTC レイヤー 2 は、将来のセキュリティ課題に対処するために、ZK テクノロジー、クロスチェーン セキュリティ、さらには量子暗号化などの分野で革新を続ける必要があります。 。ブロックチェーン技術がさらに成熟するにつれて、さらなる革新と変化が起こることが予想されます。第一に、テクノロジーの成熟と標準化が進むにつれて、L2 ソリューションの安定性と信頼性が向上します。第二に、エコシステムが拡大し続けるにつれて、ビットコインはより多くのシナリオや業界に適用され、仮想通貨業界全体の発展がさらに促進されるでしょう。全体として、ビットコイン レイヤー 2 プロジェクトのメインネットの集中的な立ち上げは、ビットコイン ネットワークの新たなマイルストーンを示します。
Chainyuan Technology は、ブロックチェーンのセキュリティに重点を置いている会社です。私たちの主な業務には、ブロックチェーンのセキュリティ研究、オンチェーンのデータ分析、資産と契約の脆弱性救済が含まれており、個人や組織のために盗まれた多くのデジタル資産の回収に成功してきました。同時に、当社はプロジェクトの安全性分析レポート、オンチェーントレーサビリティ、および技術コンサルティング/サポートサービスを業界団体に提供することに尽力しています。
読んでいただきありがとうございます。私たちは今後もブロックチェーンのセキュリティコンテンツに焦点を当て、共有していきます。
