# 多チェーン世界のブロックチェーンブリッジ私たちはマルチチェーンの世界に住んでおり、数十億ドルの資産が100以上のブロックチェーンにロックされています。これらの資産の所有者は、伝統的な金融と同様に利益を得るためのアービトラージ機会を探しています。しかし、伝統的な金融とは異なり、ブロックチェーン間で資産の直接的な移転やアービトラージが長期間できない主な理由が3つあります。1. ブロックチェーン間で相互に通信することができない2. 公開チェーンの信頼不要の特性により、アービトラージはすべての関連資産が同じチェーン上に存在する必要があります。3. 信頼できる仲介機関がない無信任のブロックチェーン間資本効率の低さというブロックチェーン上の問題を解決するために、一部の起業家はこの3つの課題に対応するためにブロックチェーンブリッジを開発し、異なるブロックチェーンエコシステムを接続し始めました。今、あなたはイーサリアム上でビットコインを取引できるようになりました。もちろん、クロスチェーンブリッジは他の機能にも使用できますが、資本効率の向上がその主な役割です。## ブロックチェーンブリッジの定義ブロックチェーンブリッジは二つのブロックチェーンを接続し、情報と資産の伝送を通じてこれらのブロックチェーン間で安全かつ検証可能な通信を実現します。これにより多くの機会がもたらされました。例えば:- アセットクロスチェーン移転- 新しい分散型アプリケーションは、異なるブロックチェーンの利点を活用できます。- 異なるブロックチェーンエコシステムの開発者が協力して新しいソリューションを構築できます。橋梁には2つの基本的なタイプがあります:**1. 信頼できるブリッジ**中央集権的な実体やシステムに依存して運営されます。資金の保管とブリッジの安全性には信頼の仮定があります。ユーザーは主にブリッジ運営者の信用に依存し、暗号資産のコントロールを放棄する必要があります。**2. 信頼不要なブリッジ**分散型システムを運用し、アルゴリズムを組み込んだスマートコントラクトのように。ブリッジの安全性は基盤となるブロックチェーンと同じです。ユーザーはスマートコントラクトを通じて自分の資金を管理できます。この二つの信頼仮定の下で、一般的なクロスチェーンブリッジの設計タイプには、以下が含まれます:- **ロック-ミント-バーントークンブリッジ**:即時に最終性を保証することができ、ターゲットチェーン上で必要に応じて資産をミントでき、取引の失敗は発生しません。ユーザーはターゲットチェーン上で合成資産を取得し、通常はパッケージ資産と呼ばれます。- **統一流動性を持つネイティブアセットプールの流動性ネットワーク**: 一つのチェーン上の単一アセットプールが他のチェーン上のアセットプールと接続し、互いの流動性を共有します。この方法では即時の保証された最終性を実現することができません。なぜなら、共有プールに流動性が不足している場合、取引が失敗する可能性があるからです。しかし、すべての設計はブロックチェーンブリッジが直面する2つの課題を解決しなければなりません。## クロスチェーンブリッジの三つの難題StarGateのRyan Zarickが提唱した「クロスチェーンブリッジの三難困境」は、ブリッジプロトコルが同時に実現できる特性は以下の3つのうちの2つだけであることを指摘しています:- **即時保証最終性**:源チェーンでの取引実行とターゲットチェーンでの取引最終確認後、すぐにターゲットチェーンで資産を受け取ることを保証します。- **統一流動性**:ソースチェーンとターゲットチェーン間のすべての資産の単一流動性プール。- **ネイティブアセット**:ソースチェーンの原始アセットを代表するブリッジミントアセットではなく、ターゲットチェーンのネイティブアセットを受け取ります。## 相互運用性のトリレンマ ConnextのArjun Bhuptaniが提唱した相互運用性の三難のジレンマは、相互運用性プロトコルは同時に以下の3つの特性のうちの2つしか実現できないことを指摘しています:- **信頼不要**: 基盤となるブロックチェーンと同じセキュリティ保証を持ち、新しい信頼仮定はありません。- **スケーラビリティ**:異なるブロックチェーンを接続する能力。- **汎用性**:任意のデータメッセージの送信を許可する。巧妙に設計されて解決できるこれらの三つの難題を除いて、ブロックチェーンブリッジの最大の課題は安全性であり、これは2021年と2022年に発生した複数のハッキング事件—Wormhole、Ronin、Harmony、Nomad事件—から見て取れます。基本的に、ブロックチェーン間の橋は、資産ブリッジチェーンで使用される最も安全でないブロックと同じくらい安全です。しかし、同じLayer 1(L1)ブロックチェーンに固定されたLayer 2(L2)プラットフォーム間の橋については、後者の問題は存在せず、なぜならそれらは同じL1の安全保障を共有しているからです。## L2ブリッジの重要性これまでのところ、私たちはL2プラットフォームについて具体的に議論していません。それらはL1ブロックチェーンを拡張するために設計されており、同時にL1のセキュリティ保証を継承しています。厳密に言えば、L2は特定のタイプのブリッジであり、ネイティブブリッジです。しかし、L2間でブリッジを作成する際に、L2プラットフォームにはoptimistic rollups、zk-rollups、Validium rollups、Volition rollupsなどのいくつかの特徴があります。これらの違いは特に重要であり、L2はL1および異なるL2間で信頼の仮定と最終性に違いがあるため、特別なものとなっています。L2間のブリッジの重要性はL1と同じです:L2資産は他のL2の資本効率、ポータビリティ、その他の機能を求めています。前述のように、ブロックチェーンブリッジが同じL1にアンカリングされたL2をブリッジする場合、L2プラットフォーム上のローカル信頼仮定の違いを克服できます。また、このようなブリッジは追加の信頼仮定を必要としません。しかし、L1上のL2取引の最終性の違いが、信頼最小化の方法でL2間で資産をブリッジすることを困難にしています。## L2ブロックチェーンブリッジのタイプL2ブロックチェーンブリッジを深く研究した結果、理想的なL2-L2ブロックチェーンブリッジは以下の基準を満たすべきであることが分かりました:- クライアントは、抽象層を介して接続されている各L2プロトコルから抽象化する必要があります - 緩やかな結合のパラダイム。- クライアントは、抽象層から返されたデータが有効であるかを検証できる必要があり、理想的には信頼モデルをターゲットL2プロトコルが使用するモデルに変更する必要はありません。- インターフェースL2プロトコルは、構造/プロトコルの変更を必要としません。- 第三者は、ターゲットL2プロトコルのインターフェースを独立して構築できる必要があります - 理想的には標準化されたインターフェースです。現在の状況から見ると、ほとんどのL2ブリッジはL2を別のブロックチェーンと見なしています。注意すべきは、Optimistic rollupsで使用される不正証明とzk-rollupsソリューションで使用される有効性証明が、"通常の" L1からL1へのブリッジで使用されるブロックヘッダーとMerkle証明に取って代わることです。## 現在のL2ブリッジの構図以下は現在のL2ブリッジの多様化パターンの概要であり、名称、簡単な説明、およびブリッジ設計タイプが含まれています:1. Hope Exchange: Rollup-rollup汎用トークンブリッジで、ユーザーはチャレンジ期間を待つことなく、ほぼ即座にロールアップ間でトークンを転送できます。設計タイプ: 流動性ネットワーク(はAMM)を使用しています。2. StarGate: LayerZeroに基づいて構築された組み合わせ可能なネイティブアセットブリッジとdApp。設計タイプ:流動性ネットワーク。3. Synapse Protocol: チェーンと流動性プール間のバリデーターのトークンブリッジ。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。4. Across:クロスチェーンOptimisticブリッジ,リレイヤーを使用してターゲットチェーン上のユーザーの送信リクエストを満たします。設計タイプ:流動性ネットワーク。5. Beamer:ユーザーがロールアップ間でトークンを移動できるようにします。設計タイプ:流動性ネットワーク。6. Biconomy Hyphen:マルチチェーン中継ネットワークで、スマートコントラクトに基づくウォレットを利用して異なるOptimistic L2ネットワーク間でトークンを転送します。設計タイプ:流動性ネットワーク。7. Bungee: ソケットインフラストラクチャに基づいて構築されたブリッジで、ソケット流動性層(SLL)を使用します。設計タイプ: 流動性プールアグリゲーター。8. Celer cBridge:非中央集権型の非管理型資産ブリッジで、30以上のブロックチェーンおよびL2ロールアップ上の110種類以上のトークンをサポートしています。設計タイプ:流動性ネットワーク。9. Connext: クロスチェーンで資金を送信する関連メッセージを処理します。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。10. Elk Finance: ElkNetを使用したクロスチェーン価値移転。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。11. LI.FI:ブリッジおよびDEXアグリゲーター。設計タイプ:流動性プールアグリゲーター。12. LayerSwap: 中央集権型取引所から直接L2ネットワークにトークンをブリッジします。デザインタイプ: 流動性ネットワーク(はAMM)を使用しています。13. Meson: ハッシュ時間ロック契約(HTLC)を使用した原子スワップアプリケーション。設計タイプ: 流動性ネットワーク。14. O3 Swap:複数のクロスチェーン流動性プールを統合。設計タイプ:流動性プールアグリゲーター。15. Orbiter: イーサリアムのネイティブ資産を転送するための分散型クロスロールアップブリッジ。設計タイプ: 流動性ネットワーク。16. Poly Network: ユーザーがLock-Mintを使用して異なるブロックチェーン間で資産を移転できるようにします。設計タイプ: トークンブリッジ。17. Voyager (Router Protocol):資産を移動するためのルーティングアルゴリズムとルーターネットワークを使用します。設計タイプ:流動性ネットワーク。18. Umbria Network: クロスチェーン資産ブリッジ、ステーキングプール、DEX。設計タイプ: 流動性ネットワーク(はAMM)を使用します。19. Via Protocol: チェーン、DEX、ブロックチェーンブリッジのアグリゲーター。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。20. マルチチェーン: SMPCノードネットワークを使用した外部検証済みブリッジ。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。21. Orbit Bridge:ユーザーがサポートされているブロックチェーン間でトークンを転送できるようにします。設計タイプ:トークンブリッジ。22. ポータル (ワームホール): ワームホールメッセージングプロトコルに基づくトークンブリッジ。設計タイプ: トークンブリッジ。23. サテライト (Axelar): Axelarネットワークによりサポートされたトークンブリッジ。設計タイプ: 流動性ネットワーク。## L2ブロックチェーンブリッジのリスク概況L2ブロックチェーンブリッジを使用する際、ユーザーは以下のリスクを評価する必要があります:### 資金損失リスク- オラクル、リレイヤー、またはバリデーターが共謀して詐欺的な証明を提出する- バリデーター/リレープライベートキーの漏洩- バリデーターが悪意を持って新しいトークンを鋳造する- 偽の声明に対する異議が適時に行われなかった(Optimisticメッセージプロトコル)- 目標ブロックチェーンの再構成はOptimisticの論争期間が過ぎた後に発生します- 未確認のコントラクトコードには悪意のある機能が含まれています- トークンブリッジ所有者の行動が不適切- プロトコル契約の一時停止または悪意のある更新### 資金凍結リスク- リピーター/流動性提供者はユーザーの取引に対して行動を起こしません- プロトコル契約の一時停止または悪意のある更新- ブロックチェーンブリッジ上の目標トークン流動性不足### ユーザーリスクの審査- オラクルまたはリレーが転送を促進できない- プロトコル契約が一時停止このリストは十分ではありませんが、現在使用されているブリッジの主なリスクを概括しています。新しいゼロ知識証明(ZKP)技術が開発中であり、上述のリスクの一部を軽減し、ブリッジの問題を解決することを目的としています。ZKPの使用により、以下のブリッジ設計特性が可能になります:- 信頼不要で安全、なぜならzk-SNARKsを通じてブロックヘッダーの正当性を証明できるからです。- 許可不要で非中央集権的であり、誰でも中継ネットワークに参加できます。- 拡張性があり、アプリケーションは特定の検証と機能を実行できます。- 高効率、新しい証明方式は迅速な生成と検証時間を持っていますこれらの新技術は、ブロックチェーンブリッジエコシステムの成熟と安全性を加速させることが期待されています。## サマリー- L2ブリッジはL2エコシステムの重要な接着剤であり、L2の相互運用性と資産の効率的な利用を促進します。- 同じL1に固定されたL2ブリッジはL1間ブリッジよりも安全(コードが安全だと仮定する)。- 三難のジレンマの中でバランスを取る必要がある。- L2ブリッジには異なる信頼仮定と設計選択があります。- L2ブロックチェーンブリッジエコシステムはまだ初期段階にあります。- ユーザーはどのL2ブリッジが最適なリスクとリターンを提供できるか評価する必要があります。- 新しいZKP技術が開発中で、ブリッジ全体の安全性を向上させるのに役立ちます。L2相互運用性フレームワークの標準化はまだ初期段階にありますが、これらは重要な進展であり、注目に値します。
ブロックチェーンブリッジ：多チェーン世界をつなぐ橋と挑戦
多チェーン世界のブロックチェーンブリッジ
私たちはマルチチェーンの世界に住んでおり、数十億ドルの資産が100以上のブロックチェーンにロックされています。これらの資産の所有者は、伝統的な金融と同様に利益を得るためのアービトラージ機会を探しています。しかし、伝統的な金融とは異なり、ブロックチェーン間で資産の直接的な移転やアービトラージが長期間できない主な理由が3つあります。
資本効率の低さというブロックチェーン上の問題を解決するために、一部の起業家はこの3つの課題に対応するためにブロックチェーンブリッジを開発し、異なるブロックチェーンエコシステムを接続し始めました。今、あなたはイーサリアム上でビットコインを取引できるようになりました。もちろん、クロスチェーンブリッジは他の機能にも使用できますが、資本効率の向上がその主な役割です。
ブロックチェーンブリッジの定義
ブロックチェーンブリッジは二つのブロックチェーンを接続し、情報と資産の伝送を通じてこれらのブロックチェーン間で安全かつ検証可能な通信を実現します。
これにより多くの機会がもたらされました。例えば:
橋梁には2つの基本的なタイプがあります:
1. 信頼できるブリッジ
中央集権的な実体やシステムに依存して運営されます。資金の保管とブリッジの安全性には信頼の仮定があります。ユーザーは主にブリッジ運営者の信用に依存し、暗号資産のコントロールを放棄する必要があります。
2. 信頼不要なブリッジ
分散型システムを運用し、アルゴリズムを組み込んだスマートコントラクトのように。ブリッジの安全性は基盤となるブロックチェーンと同じです。ユーザーはスマートコントラクトを通じて自分の資金を管理できます。
この二つの信頼仮定の下で、一般的なクロスチェーンブリッジの設計タイプには、以下が含まれます:
ロック-ミント-バーントークンブリッジ:即時に最終性を保証することができ、ターゲットチェーン上で必要に応じて資産をミントでき、取引の失敗は発生しません。ユーザーはターゲットチェーン上で合成資産を取得し、通常はパッケージ資産と呼ばれます。
統一流動性を持つネイティブアセットプールの流動性ネットワーク: 一つのチェーン上の単一アセットプールが他のチェーン上のアセットプールと接続し、互いの流動性を共有します。この方法では即時の保証された最終性を実現することができません。なぜなら、共有プールに流動性が不足している場合、取引が失敗する可能性があるからです。
しかし、すべての設計はブロックチェーンブリッジが直面する2つの課題を解決しなければなりません。
クロスチェーンブリッジの三つの難題
StarGateのRyan Zarickが提唱した「クロスチェーンブリッジの三難困境」は、ブリッジプロトコルが同時に実現できる特性は以下の3つのうちの2つだけであることを指摘しています:
即時保証最終性:源チェーンでの取引実行とターゲットチェーンでの取引最終確認後、すぐにターゲットチェーンで資産を受け取ることを保証します。
統一流動性:ソースチェーンとターゲットチェーン間のすべての資産の単一流動性プール。
ネイティブアセット:ソースチェーンの原始アセットを代表するブリッジミントアセットではなく、ターゲットチェーンのネイティブアセットを受け取ります。
相互運用性のトリレンマ
ConnextのArjun Bhuptaniが提唱した相互運用性の三難のジレンマは、相互運用性プロトコルは同時に以下の3つの特性のうちの2つしか実現できないことを指摘しています:
信頼不要: 基盤となるブロックチェーンと同じセキュリティ保証を持ち、新しい信頼仮定はありません。
スケーラビリティ:異なるブロックチェーンを接続する能力。
汎用性:任意のデータメッセージの送信を許可する。
巧妙に設計されて解決できるこれらの三つの難題を除いて、ブロックチェーンブリッジの最大の課題は安全性であり、これは2021年と2022年に発生した複数のハッキング事件—Wormhole、Ronin、Harmony、Nomad事件—から見て取れます。基本的に、ブロックチェーン間の橋は、資産ブリッジチェーンで使用される最も安全でないブロックと同じくらい安全です。しかし、同じLayer 1(L1)ブロックチェーンに固定されたLayer 2(L2)プラットフォーム間の橋については、後者の問題は存在せず、なぜならそれらは同じL1の安全保障を共有しているからです。
L2ブリッジの重要性
これまでのところ、私たちはL2プラットフォームについて具体的に議論していません。それらはL1ブロックチェーンを拡張するために設計されており、同時にL1のセキュリティ保証を継承しています。厳密に言えば、L2は特定のタイプのブリッジであり、ネイティブブリッジです。しかし、L2間でブリッジを作成する際に、L2プラットフォームにはoptimistic rollups、zk-rollups、Validium rollups、Volition rollupsなどのいくつかの特徴があります。これらの違いは特に重要であり、L2はL1および異なるL2間で信頼の仮定と最終性に違いがあるため、特別なものとなっています。
L2間のブリッジの重要性はL1と同じです:L2資産は他のL2の資本効率、ポータビリティ、その他の機能を求めています。
前述のように、ブロックチェーンブリッジが同じL1にアンカリングされたL2をブリッジする場合、L2プラットフォーム上のローカル信頼仮定の違いを克服できます。また、このようなブリッジは追加の信頼仮定を必要としません。しかし、L1上のL2取引の最終性の違いが、信頼最小化の方法でL2間で資産をブリッジすることを困難にしています。
L2ブロックチェーンブリッジのタイプ
L2ブロックチェーンブリッジを深く研究した結果、理想的なL2-L2ブロックチェーンブリッジは以下の基準を満たすべきであることが分かりました:
クライアントは、抽象層を介して接続されている各L2プロトコルから抽象化する必要があります - 緩やかな結合のパラダイム。
クライアントは、抽象層から返されたデータが有効であるかを検証できる必要があり、理想的には信頼モデルをターゲットL2プロトコルが使用するモデルに変更する必要はありません。
インターフェースL2プロトコルは、構造/プロトコルの変更を必要としません。
第三者は、ターゲットL2プロトコルのインターフェースを独立して構築できる必要があります - 理想的には標準化されたインターフェースです。
現在の状況から見ると、ほとんどのL2ブリッジはL2を別のブロックチェーンと見なしています。注意すべきは、Optimistic rollupsで使用される不正証明とzk-rollupsソリューションで使用される有効性証明が、"通常の" L1からL1へのブリッジで使用されるブロックヘッダーとMerkle証明に取って代わることです。
現在のL2ブリッジの構図
以下は現在のL2ブリッジの多様化パターンの概要であり、名称、簡単な説明、およびブリッジ設計タイプが含まれています:
Hope Exchange: Rollup-rollup汎用トークンブリッジで、ユーザーはチャレンジ期間を待つことなく、ほぼ即座にロールアップ間でトークンを転送できます。設計タイプ: 流動性ネットワーク(はAMM)を使用しています。
StarGate: LayerZeroに基づいて構築された組み合わせ可能なネイティブアセットブリッジとdApp。設計タイプ:流動性ネットワーク。
Synapse Protocol: チェーンと流動性プール間のバリデーターのトークンブリッジ。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。
Across:クロスチェーンOptimisticブリッジ,リレイヤーを使用してターゲットチェーン上のユーザーの送信リクエストを満たします。設計タイプ:流動性ネットワーク。
Beamer:ユーザーがロールアップ間でトークンを移動できるようにします。設計タイプ:流動性ネットワーク。
Biconomy Hyphen:マルチチェーン中継ネットワークで、スマートコントラクトに基づくウォレットを利用して異なるOptimistic L2ネットワーク間でトークンを転送します。設計タイプ:流動性ネットワーク。
Bungee: ソケットインフラストラクチャに基づいて構築されたブリッジで、ソケット流動性層(SLL)を使用します。設計タイプ: 流動性プールアグリゲーター。
Celer cBridge:非中央集権型の非管理型資産ブリッジで、30以上のブロックチェーンおよびL2ロールアップ上の110種類以上のトークンをサポートしています。設計タイプ:流動性ネットワーク。
Connext: クロスチェーンで資金を送信する関連メッセージを処理します。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。
Elk Finance: ElkNetを使用したクロスチェーン価値移転。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。
LI.FI:ブリッジおよびDEXアグリゲーター。設計タイプ:流動性プールアグリゲーター。
LayerSwap: 中央集権型取引所から直接L2ネットワークにトークンをブリッジします。デザインタイプ: 流動性ネットワーク(はAMM)を使用しています。
Meson: ハッシュ時間ロック契約(HTLC)を使用した原子スワップアプリケーション。設計タイプ: 流動性ネットワーク。
O3 Swap:複数のクロスチェーン流動性プールを統合。設計タイプ:流動性プールアグリゲーター。
Orbiter: イーサリアムのネイティブ資産を転送するための分散型クロスロールアップブリッジ。設計タイプ: 流動性ネットワーク。
Poly Network: ユーザーがLock-Mintを使用して異なるブロックチェーン間で資産を移転できるようにします。設計タイプ: トークンブリッジ。
Voyager (Router Protocol):資産を移動するためのルーティングアルゴリズムとルーターネットワークを使用します。設計タイプ:流動性ネットワーク。
Umbria Network: クロスチェーン資産ブリッジ、ステーキングプール、DEX。設計タイプ: 流動性ネットワーク(はAMM)を使用します。
Via Protocol: チェーン、DEX、ブロックチェーンブリッジのアグリゲーター。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。
マルチチェーン: SMPCノードネットワークを使用した外部検証済みブリッジ。設計タイプ: ハイブリッド(トークンブリッジ/流動性ネットワーク)。
Orbit Bridge:ユーザーがサポートされているブロックチェーン間でトークンを転送できるようにします。設計タイプ:トークンブリッジ。
ポータル (ワームホール): ワームホールメッセージングプロトコルに基づくトークンブリッジ。設計タイプ: トークンブリッジ。
サテライト (Axelar): Axelarネットワークによりサポートされたトークンブリッジ。設計タイプ: 流動性ネットワーク。
L2ブロックチェーンブリッジのリスク概況
L2ブロックチェーンブリッジを使用する際、ユーザーは以下のリスクを評価する必要があります:
資金損失リスク
資金凍結リスク
ユーザーリスクの審査
このリストは十分ではありませんが、現在使用されているブリッジの主なリスクを概括しています。新しいゼロ知識証明(ZKP)技術が開発中であり、上述のリスクの一部を軽減し、ブリッジの問題を解決することを目的としています。ZKPの使用により、以下のブリッジ設計特性が可能になります:
これらの新技術は、ブロックチェーンブリッジエコシステムの成熟と安全性を加速させることが期待されています。
サマリー
L2相互運用性フレームワークの標準化はまだ初期段階にありますが、これらは重要な進展であり、注目に値します。