原作者: Biteye の中心貢献者 Wilson Lee
元の編集者: Biteye のコアコントリビューター Crush
1. はじめに
ビットコインがユニバーサル コンピューティングを実現できないことはよく知られた制限であり、イーサリアムを含む多くの古いパブリック チェーンは、この制限を打破し、ビットコインを「デジタル ゴールド」としての地位を確立することに取り組んでいます。 。
碑文やルーンなどの新しいビットコイン資産の人気の後、市場は「デジタルゴールド」の容量を拡大する大きな可能性を認識し、さまざまなビットコイン拡張計画が段階に突入し、繁栄した状況を形成しましたが、その中で最も人気のあるものは次のとおりです。最も目を引くのはOP_CATの復帰計画だ。
OP_CAT の導入により、STARK テクノロジーはビットコインのゼロ知識証明検証の実現を支援できるようになり、それによってビットコインに真のユニバーサル コンピューティング機能が導入されます。
今年7月、StarkWareは、ビットコインでOP_CATを有効にすることのメリットとデメリットに関する研究を促進することを目的として、100万ドルのOP_CAT研究基金を立ち上げた。 StarkWare がビットコイン OP_CAT 時代にその強さを発揮する大きな可能性を秘めていることを理解するのは難しくありません。
2. OP_CATの過去と現在
OP_CATの出発
OP_CAT はビットコイン スクリプトのオペコードであり、その機能はスタック内の 2 つの要素を 1 つに連結することです。これは、複雑な取引スクリプトを構築する場合に非常に役立ち、スクリプトの柔軟性を高めることができます。
Bitcoin Script はスタックベースのプログラミング言語であり、オペレーション コード (OpCode) が最下位の基本命令です。ビットコイン スクリプトはこれらのオペコードを使用して条件判断や署名検証などの機能を実行しますが、その計算能力は比較的限られています。
イーサリアムは、仮想マシン (EVM) を導入することで、ブロックチェーンにさらに強力なコンピューティング機能を提供します。 EVM を使用すると、開発者は任意に複雑なスマート コントラクトを作成できます。 EVM もオペコードに依存してコンピューターに基本的な命令を発行します。これはビットコインのオペコードに似ていますが、より広範囲の機能を備えています。
中心となるのは、ビットコインのオペコードは主にトランザクションの正当性を検証するために使用されるのに対し、イーサリアムのオペコードはより複雑なロジックを実行するために使用されるということです。この違いにより、イーサリアムは汎用コンピューティングを可能にしますが、ビットコインのコンピューティング能力は比較的制限されています。
ブロックチェーンの分散型の性質により、コンピューティング リソースは非常に貴重であるため、リソースの過度の消費による悪意のある攻撃 (DDOS など) を防ぐ必要があります。イーサリアムはガス制限を使用して各トランザクションのコンピューティング リソースの消費を制御し、ガスが消費されるとトランザクションの実行が停止され、イーサリアム ネットワーク全体がトランザクションの無限の計算に陥るのを防ぎます。
OP_CAT はスタック要素を接続することにより、単一の計算により多くのロジックを導入できるため、ビットコイン スクリプトにある程度の柔軟性が与えられますが、DDOS のリスクにも直面します。
セキュリティ上の理由から、サトシ ナカモトは攻撃対象領域を減らすために 2010 年に OP_CAT オペコードを削除しました。これにより、特にデータを結合する必要がある場合に、ビットコインのスクリプトの柔軟性がある程度失われました。
OP_CAT の帰還: 拡張と論争
ビットコイン ネットワークが拡大し、より多くの機能要件が出現するにつれて、コミュニティは OP_CAT を再検討し始め、OP_CAT が拡大計画において重要な役割を果たす可能性があると考えています。
OP_CAT の再導入に関する議論は、特にビットコインのスケーリングやスマート コントラクトとの潜在的な関係に関して、近年白熱しています。同時に、Taproot などのビットコイン プロトコルのアップデートにより、セキュリティとメモリ使用量の問題が徐々に解決され、OP_CAT を再度有効にするという声が高まり始めました。
2023 年 10 月、開発者の Ethan Heilman 氏と Armin Sabouri 氏によって提案された OP_CAT 提案は広く注目を集めました。
この提案は、ソフト フォークを通じて OP_CAT オペコードを復元することを目的としており、これによりビットコイン スクリプトの機能、特に Tapscript (ビットコイン タップルート トランザクション スクリプト言語) での複雑なコントラクト関数の実装が大幅に向上します。
碑文やルーン文字の人気が爆発的に高まる中、今年はOP_CATをめぐる議論がより正式なものになった。コミュニティによって推進され、OP_CAT 提案は正式に番号 BIP-420 を受け取りました (BIP はビットコイン改善提案です)。
番号は後に BIP-347 に変更されました。 BIP-347 の主な目的は、より複雑な条件 (つまり「合意」) を導入することにより、より複雑なスマート コントラクト、クロスチェーン ブリッジ、オンチェーン トランザクションを可能にすることです。このプロトコルの実装により、「ボールト」スタイルのトランザクション、取り消し可能な支払い、定期的な支払い、エスクローや債券などの複雑な金融商品などの機能をビットコインに導入することが可能になります。
OP_CAT には潜在的な利点がありますが、いくつかの課題にも直面しています。たとえば、この改善を実装するとビットコインの複雑さが増し、セキュリティやネットワークフォークのリスクが生じる可能性があります。さらに、コミュニティメンバーの中には、新機能がビットコインのシンプルさと人気に影響を与えるのではないかと懸念する人もいます。
したがって、OP_CAT の回帰の影響については、継続的な議論と調査が必要です。
3. なぜスタークなのか
STARK は StarkWare が開発したゼロ知識証明システムです。有名な SNARK と同様に、STARK も複雑なプログラムの実行プロセスを簡単に検証可能なゼロ知識証明に変換することで拡張を実現します。この方法により、大規模なトランザクションの計算量が大幅に削減され、その正確性を迅速に検証できます。
ゼロ知識証明の基本的な考え方
ゼロ知識証明技術の核となる考え方は、複雑な計算の結果を、すぐに検証できる単純な「命題」に変換することであり、検証者は、その正しさを確認するために計算プロセスを再実行する必要がありません。結果。
たとえば、複雑な計算プロセスが完了するまでに数秒または数分かかる場合、検証者が計算の結果を検証したいと考えている場合、最も直接的な方法は、数秒または場合によっては数分で計算を繰り返すことです。しかし、計算プロセス全体をゼロ知識証明に変換すれば、検証プロセスをミリ秒レベルに短縮できます。
STARKとSNARKの技術的な違い
STARK と SNARK の主な違いは、使用する数学的基礎、つまりゼロ知識証明の計算と検証にどのような数学的手法が使用されるかにあります。
SNARK は主に楕円曲線ペアリング操作に依存します。この操作方法では簡潔なゼロ知識証明を実現できますが、ハッシュ操作は含まれません。さらに、SNARK の操作は楕円曲線の特性に依存しているため、一部のアプリケーション シナリオでは制限される可能性があります。
SNARK とは異なり、STARK はコア操作としてハッシュ関数と多項式コミットメントに完全に依存しています。ハッシュ関数は、ビットコインなどのブロックチェーン システムで広く使用されている暗号化ツールであり、任意長の入力を固定長の出力にマッピングすることで効率的な計算と強力なセキュリティを提供します。
互換性: STARK とビットコイン
ビットコイン システム自体はハッシュ計算を中心に構築されているため、STARK の計算方法はビットコインのネイティブな計算方法と非常に一貫性があります。
STARK のハッシュ演算は、ビットコインの既存のハッシュ計算ロジックとより直接的に統合できます。この適応性は、STARK がビットコインの既存のコンピューティング メカニズムに大きな変更を加えることなく、ビットコイン ネットワーク上でゼロ知識証明をより効率的に実装できることを意味します。
OP_CAT が前提条件であるのはなぜですか?
OP_CAT の役割はスタック内の要素を接続することであり、これは複雑なゼロ知識証明検証スクリプトを構築するために重要です。 OP_CAT を使用すると、ビットコイン スクリプトは複数のデータ セグメントの組み合わせをより柔軟に処理できるため、検証プロセス中により複雑な論理構造をサポートできます。 OP_CAT が STARK 証明の検証を実装するために必要なスクリプト機能を提供するため、これにより STARK の導入が可能になります。
具体的には、OP_CAT の導入により、ビットコインは、スプライシング、検証、反復操作など、STARK 証明に必要な複雑なデータ操作をサポートできるようになります。これらの操作はゼロ知識証明の生成と検証プロセスに不可欠です。 OP_CAT を通じて、ビットコインはチューリング完全性を導入しなくても効率的な検証とセキュリティを維持できるため、ビットコイン ネットワーク上で STARK のアプリケーションを実現できます。
4. まとめと展望
業界の新たな主流として、ビットコインの拡大は業界の持続可能な発展にとって極めて重要です。この分野において、StarkWare は、ゼロ知識証明およびスケーリング技術における主導的地位のおかげで、強力なイノベーション能力を実証してきました。
ただし、STARK のアプリケーションが成功するかどうかは、OP_CAT などの機能のさらなる開発に依存しています。私たちは、ビットコインエコシステムの進化を共同で促進するために、この分野におけるさまざまな技術チームの継続的な努力と探求を楽しみにしています。
将来に目を向けると、OP_CAT の導入により、StarkWare はこの新しい時代で輝きを増し、ブロックチェーン拡張における主導的地位をさらに強固なものにすることが期待されています。私たちは、StarkWare がビットコインの拡大を促進し、ネットワーク効率を向上させる可能性について楽観的であり、スターウェアがブロックチェーン技術にさらなるブレークスルーと革新をもたらすことを期待しています。
リスク警告: 上記は単なる情報共有であり、投資アドバイスではありません。読者は現地の法律や規制を遵守する必要があります。
