序数の碑文とは何ですか?

Ordinalsは、2023年1月20日に開発者のケーシー・ロッドアーマーによって、「サトシ」の注文プロトコルとしてビットコインメインネットでローンチされました。 「サトシ」はビットコインの最小単位であり、各ビットコインは1億サトシ(1 btc = 10 ^ 8 sat)で構成され、Ordinalsプロトコルは各サトシに一意のアイデンティティを与えます。

序数の碑文は、序数プロトコルに基づいて構築された非代替性トークン(NFT)であり、画像、テキスト、ビデオなどのデータが含まれています。

イーサリアムNFTと比較すると、OrdinalsプロトコルはtokenIDを実装し、碑文はメタデータを実装していると考えることができます。

tokenID の実装方法

TokenIDは、各NFTに一意の識別子を提供し、ユーザーがトークンを互いに区別できるようにします。 TokenIDは、NFTを真にユニークなものにするものです。

イーサリアムはプログラマビリティに優れており、TokenIDの実装が容易です。 ただし、ビットコインでは、同様の実装では通常、第2層ネットワークを使用する必要があります。 カウンターパーティやスタックなどのプラットフォームはすでにビットコインベースのNFTを実装していますが、Ordinalsの碑文は他のビットコインNFTアーキテクチャとは根本的に異なります。

Ordinalsプロトコルは、ビットコインのUTXOトランザクションモデルを利用しています。 UTXOは、従来の口座残高ベースのモデルとは対照的に、キャッシュシステムに似ています。

ビットコインブロックチェーンでは、すべての残高は未使用トランザクションアウトプット(UTXO)と呼ばれるリストに保存されます。 各UTXOには、一定量のビットコインと、その所有者に関する情報と、それが使用できるかどうかが含まれています。 所有者の名前が記載された現金小切手と考えることができ、所有者の署名によって他の人に譲渡することができます。 特定のアドレスの場合、そのすべてのUTXO金額の合計は、そのアドレスのウォレットの残高を表します。 すべてのUTXOを反復処理することで、各アドレスの現在の残高を取得できます。 すべてのUTXOの金額を合計すると、ビットコインの総流通量が得られます。

ビットコインネットワークの支払いモデルをよりよく理解するために、Aがn個のビットコインをBに送信する例を見てみましょう。下の図は、AがBに3ビットコインを送信するプロセスを示しています。

1. ユーザーAの場合、まず、所有するすべてのUTXOのセット、つまりユーザーAが制御できるすべてのビットコインを決定する必要があります。

2. Aは、このセットから1つ以上のUTXOをトランザクションの入力として選択します。 これらの入力量の合計はm(2 + 0.8 + 0.5 = 3.3 BTC)は、支払われる金額n(3 BTC)よりも大きい。

3. ユーザーAがトランザクションに2つのアウトプットを設定し、1つのアウトプットはBのアドレスに支払われ、金額はn(3 BTC)、もう1つのアウトプットはA自身のお釣りアドレスに支払われ、金額はm-n-fee(3.3-3-0.001=0.299 BTC)です。 ユーザーのウォレットは通常、複数のアドレスで構成されています。 通常、各アドレスは一度だけ使用され、変更はデフォルトで新しいアドレスに返されます。

4. マイナーがトランザクションをパッケージ化し、確認のためにチェーンにアップロードした後、Bはトランザクション情報を受け取ることができます。 ブロックサイズには上限(約1MB)があるため、マイナーは取引レートの高い取引(fee_rate=手数料/サイズ)を優先して、見返りとして最も高い手数料を得ます。

Ordinalsプロトコルによると、「サトシ」の数はマイニングされた順序に基づいており、各「サトシ」BTCはマイニング報酬によって生成されるため、トレーサビリティによってそのシリアル番号を決定することができます。

ユーザーAがマイニングで100〜110番目のサトシを獲得したと仮定します(IDがadc123の同じUTXOに全体で10個のサトシが格納されています)。 ユーザーAがユーザーBに5サトシを支払いたい場合、トランザクションのインプットとしてIDabc123を使用することを選択し、そのうち5サトシがユーザーBに与えられ、5サトシがおつりとしてユーザーAに返されます。 これら5つの「Satoshi」の2つのコピーは全体であり、それぞれIDがabc456とabc789の2つのUTXOに保存されています。 上記のUTXO idと「Satoshi」の数は、あくまでも一例です。 実際の状況では、送信される「Satoshi」の最小数は546に制限されており、UTXO IDはこの形式では表現されません。

上記のトランザクションでは、ユーザーAの10サトシの流通経路は次のとおりです。

1. 採掘は10個の「サトシ」を生産し、[100, 110]と番号が付けられています。 100番目から109番目の「Satoshi」がIDabc123でUTXOに保存され、その所有者がユーザーAであることを示します。

2. Aが送金すると、10個の「サトシ」が2つに分けられ、それぞれに5個の「サトシ」が置かれます。 ここで用いる「先着順」は、トランザクションアウトプットにおけるインデックスによって「サトシ」の番号順が決定されるのが原則です。 出力の順序を、最初にユーザーA、次にユーザーBであると仮定すると、ユーザーAの残りの5つの「satoshis」のシリアル番号は[100, 105)であり、これはIDabc456でUTXOに格納され、ユーザーBの5つの「satoshis」シーケンス番号は[105、110)であり、IDがabc789でUTXOに格納されます。

メタデータの実装方法

序数の碑文のメタデータは、特定の場所に保存されません。 代わりに、このメタデータはトランザクションの証人データ(証人データ、証人フィールド)に埋め込まれているため、このデータはビットコイントランザクションの特定の部分に碑文のように「刻まれる」ため、「碑文」と呼ばれます。 、これらのデータは特定の「サトシ」に添付されます。 この碑文プロセスは、Segregated Witness(SegWit)とTaprootによって実装され、コミットと公開の2つの段階があり、指定された「サトシ」にあらゆる形式のコンテンツ(テキスト、画像、ビデオなど)を刻むことができます。

SegWitは、ビットコインブロックチェーンのソフトフォークをもたらした2017年のアップデートです。 このアップデートは、任意のデータをサポートできる「witness data」セクションを追加することにより、ビットコイントランザクションを2つの部分に効果的に分離します。

分離された監視は、トランザクションと証人(署名)のデータを別々の部分に分離し、任意のデータを証人の部分に格納できるようにします。

技術的には、分離された証人の実装は、トランザクションに証人データを含める必要がなくなることを意味します(そして、ビットコインが最初にブロックに割り当てた1MBのスペースを占有しません)。 代わりに、ブロックの最後に、監視データ用に別のスペースが追加されます。 任意のデータ転送をサポートし、ハードフォークの必要性を回避するために、大量のデータをビットコインのブロックサイズ制限内に巧みに保持する割引された「ブロックウェイト」を備えています。

2021年11月に実装されたTaprootは、ビットコインのプライバシー、スケーラビリティ、セキュリティを向上させるために設計された多面的なアップグレードです。 Taprootは、任意のwitnessデータの保存を容易にし、ビットコイントランザクションに任意のデータを配置できる量の制限を緩和するシステムを作成します。 このアップグレードの最初の目標は、通常、目撃者データで表されるタイムロックコントラクトなどのビットコインベースのスマートコントラクトをさらに強化することです。

序数は、Taprootスクリプトパスの spend スクリプトにメタデータを格納します。

まず、Taprootスクリプトの保存方法により、 コンテンツに制限がほとんどないTaprootスクリプトのパス支出スクリプトに碑文コンテンツを保存でき、 また、証人データの割引を受けることができるため、 碑文コンテンツの保存が比較的経済的になります。 Taprootスクリプトの利用は、既存のTaprootアウトプットからのみ行うことができるため、 インスクリプションは2段階のコミット/リビュールプロセスを使用してミントされます。 まず、コミットトランザクションで、 碑文の内容を含むスクリプトを約束するTaprootアウトプットが作成されます。 次に、公開トランザクションでは、その碑文に対応するUTXOを入力として取得することで、トランザクションが開始されます。 このとき、対応する碑文の内容がインターネット全体に公開されました。

このアプローチにより、リソースの消費が大幅に削減されます。 Taprootスクリプトを使用しない場合、witness情報はトランザクションの出力に保存されます。 このように、この出力が消費されない限り、witness情報は常にUTXOセットに保存されます。 これに対し、P2TRが使用される場合、コミットフェーズ中に生成されたトランザクションにはwitness情報が表示されないため、UTXOセットに書き込まれません。 このUTXOが消費された場合にのみ、公開フェーズ中にトランザクション入力にwitness情報が表示されます。 P2TRを使用すると、メタデータをビットコインブロックチェーンに書き込むことができますが、UTXOセットには表示されません。 UTXOセットの保守/変更にはより多くのリソースが必要になるため、このアプローチは多くのリソースを節約できます。

BRC-20とは

BRC-20の名前はイーサリアムのERC-20と非常によく似ていますが、両者の技術的な違いは実際には重要です。 ERC-20トークンの保有状況はチェーン上に保存され、チェーン上でネットワークコンセンサスを得ることができますが、BRC-20 Just a special Ordinals protocol inscriptionは、2023年3月8日にTwitterユーザーの @domodata によって作成され、JSONデータの序数刻印を利用してトークンコントラクトの展開、トークンの鋳造、転送を行います。 デプロイされた json は次のとおりです。

{  

"p": "brc-20",//Protocol: Helps offline accounting systems identify and handle brc-20 events

"op": "deploy",//op operation: event type (Deploy, Mint, Transfer)

"tick": "ordi", //Ticker: identifier of the brc-20 token, 4 letters in length (can be emoji)

"max": "21000000",//Max supply: The maximum supply of brc-20 tokens

"lim": "1000"//Mint limit: The limit on the minting amount of brc-20 tokens each time

}

対応する操作は mint と transfer で、2 つの形式はほぼ同じです。 opがTransferの場合、碑文の譲渡先は、碑文に対応する「Satoshi」の受取人です。 したがって、BRC-20の譲渡には、手数料として消費されるだけでなく、ビットコインの所有権の譲渡が伴う必要があります。

BRC-20は「先着順」の仕組みを実装しています。 繰り返しのデプロイと過剰なミントは無効です。 中央集権的な組織は、チェーンに登録された各OPに基づいて、ユーザーが持つべき現在の残高を推測し、トランザクションの妥当性を判断します。

このプロセスでは、碑文はトランザクションの「サトシ」に「添付」されます。 ビットコインマイナーはこれらの碑文を処理しません。 チェーンの観点からは、彼らはまだ他の「サトシ」と変わりません。 彼らは皆、普通の「サトシ」と見なされています。 「Cong」が転送されます。

BRC-20の中央集権化問題

BRC-20プロトコルの場合、碑文をBRC-20トークンの展開、鋳造、転送を記録する台帳として扱います。 スマートコントラクトはビットコインで実行できないため、BRC-20トークンはスマートコントラクトを実行して現在のトークンに関する関連情報を照会できません。 したがって、BRC-20はオフチェーンクエリ、つまり集中型サーバーを使用してビットコインブロックを取得し、すべてのBRC-20トークンの展開、鋳造、および転送操作を記録して、各ユーザーのBRC-20トークンの最終残高を照会します。

簡単に言えば、BRC-20台帳は分散化され、ビットコインチェーンに記録されますが、決済プロセスは集中化されます。 現在、brc-20.io と unisat.io の2つのWebサイトがあります。 BRC-20トークンに関連するクエリをサポートします。

決済プロセスの一元化により、特定の口座残高を照会するときに、プラットフォームごとに異なる結果が生じる可能性があります。 すべての操作はオンチェーンで記録されますが、これらの操作を検証するのはクライアントの責任です。 これらの中央集権的なサービスプロバイダーが検証ルールを開示しなければ、BRC-20エコシステム全体に対する保証は実際にはありません。

実際、4月23日の夕方、UniSatはBRC-20取引プラットフォームを立ち上げましたが、コードライブラリの脆弱性により、多数の二重支払い攻撃を受けました。 アドレスbc1pwturekq4w455l64ttze8j7mnhgsuaupsn99ggd0ds23js924e6ms9fxyhtは、最初に転送されたOrdinals NFTを鋳造し、5,000ORDIと35,000ORDIを何もないところから自分のアドレスに転送しようとし、何もないところから鋳造されたordiを他のユーザーに販売しようとしました。 その後、UnisatはWebサイトへのアクセスを停止して調査を行い、最終的に70件の取引が影響を受けていることを発見しました。

その夜、Unisatがエラーを回収していなければ、二重支払い攻撃による損害は100万ドルを超えると推定されていました。 一元化されたサーバーの取得と検証にエラーがないことを確認する方法は、BRC-20の開発中に解決する必要がある最も重要な問題です。

結論

序数の碑文の本質は次のとおりです。 の助けを借りてビットコインネットワーク上で Taproot スクリプトは、資産とデータをカウントして記録するための単純な会計レイヤーを構築します。

これは、アカウンティングのみを含むため、スマートコントラクトのようなスクリプトの実行と検証プロセスがなく、オフチェーンの集中管理と結果の報告に大きく依存する必要があることを意味します。

したがって、BRC-20を除いて、すべての序数の碑文は、状態転送(トランザクションなど)を伴う限り、状態維持のためにビットコインネットワーク外のオフラインサービスに基づいている必要があります。 基盤となるステートサービスが利用できない、または欠陥がある場合、ビットコインネットワークは無効な碑文がチェーンにアップロードされるのを防ぐことができないため、資産の損失につながる可能性があります。 中央集権的なプラットフォームは、誰の碑文が有効であるかを決定する必要があり、それはプラットフォーム上で有効になります。

この中央集権的な取引と価格設定の方法は、中央集権的なプラットフォームに悪意のある動作の大きな機会を与えます。 さらに、「先着順」の碑文の論理的パラドックスと、マイナーがマイニング手数料に基づいてパッケージを優先するメカニズムの組み合わせにより、マイナーとフロントランニングロボットは、人気のある碑文を他の人よりも先に大量に鋳造することができ、不公平な鋳造プロセスを引き起こします。

しかし、新しいものの開発を予測し、評価することは困難です。 序数の碑文の導入は、間違いなくビットコインコミュニティ内でビットコインの基本的な役割と本質に関する議論を引き起こしました。 この議論は、セキュリティとプログラマビリティに焦点を当てたビットコインのフォークにつながる可能性があります。 パンドラの箱が開けられているようです。

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