クロスチェーンブリッジとは何ですか?詳細なガイド

過去数年間で、パブリックブロックチェーンの状況は大幅に進化し、多くの新しいスマートコントラクト対応ブロックチェーンの登場により、暗号空間内でのクロスチェーンの相互運用性の必要性が浮き彫りになりました。ビットコインやイーサリアムのような先駆者は主流に躍り出ましたが、すぐに速度、スケーラビリティ、クロスチェーントランザクションの制限に遭遇し、その可能性を最大限に発揮できなくなりました。これにより、レイヤー 1 およびレイヤー 2ソリューションが台頭し、スケーラビリティと速度に対処しましたが、異なるブロックチェーン間の通信の欠如など、新たな課題も生じました。

それぞれ独自のトレードオフと機能を備えた多数のレイヤー 1 およびレイヤー 2 ブロックチェーンの出現により、マルチチェーンの未来が現実のものになりました。ブロックチェーンエコシステムが拡大するにつれて、これらの多様なネットワーク間の相互運用性を強化する必要性が高まっています。開発者は、この通信を促進するためにクロスチェーンおよびマルチチェーンのプロトコルを熱心に作成しており、このガイドではクロスチェーンのエコシステムを掘り下げ、クロスチェーンアプリケーションの重要性と分類を強調しています。

Web3エコシステムもマルチチェーン環境に進化しており、分散型アプリケーションがさまざまなブロックチェーンとレイヤー 2 ソリューションに分散されており、セキュリティと信頼のアプローチがそれぞれ異なります。スケーラビリティの課題が継続しているため、レイヤー 2 およびレイヤー 3 ソリューションやアプリケーション固有のネットワークを含む、より多くのブロックチェーンへの傾向が続くと予想されます。ただし、ブロックチェーンはネイティブに通信できないため、このマルチチェーンエコシステムの可能性を最大限に発揮するには、堅牢な相互運用性ソリューションが必要です。その中心となるのがクロスチェーンメッセージングプロトコルであり、スマートコントラクトがブロックチェーンの境界を越えて対話できるようになります。

革新的な進歩にもかかわらず、相互運用性に不可欠なクロスチェーンブリッジはハッカーの標的になることが多く、その必要性とセキュリティについて疑問が生じています。これらのブリッジは、さまざまな機能を持つ何百ものブロックチェーンが孤立して存在し、効果的にデータを通信したり共有したりできない状況では不可欠です。たとえば、イーサリアムユーザーはビットコインネットワークと直接対話できませんし、その逆も同様です。クロスチェーンブリッジは、これらの異種ネットワークを接続する役割を果たし、資産と情報の転送を可能にし、プロトコルと分散アプリケーション ( DApps ) への真の相互運用可能なマルチチェーンアクセスを促進します。

ブロックチェーンの世界が拡大し、多様化するにつれ、クロスチェーンブリッジの必要性と開発がますます重要になっています。これらは、継続的に対処する必要がある課題やセキュリティ上の懸念にもかかわらず、初期のブロックチェーンに固有の制限に対処するだけでなく、より相互接続された機能的なマルチチェーンの未来への道を切り開きます。

クロスチェーンブリッジとは何ですか?

ブロックチェーンブリッジとも呼ばれるクロスチェーンブリッジは、ブロックチェーンエコシステムの重要なインフラストラクチャとして機能し、独立したネットワーク間でのシームレスな資産と情報の転送を可能にします。ブロックチェーンはサイロと同様、本質的に直接通信する機能を欠いているため、この相互運用性は非常に重要です。たとえば、ネイティブビットコイン (BTC) はイーサリアムネットワークでは使用できません。逆に、イーサ (ETH) はビットコインネットワークでは利用できません。この分離は、相互運用性がより一般的である銀行などの従来のシステムとははっきりと対照的です。

ブロックチェーンブリッジの人気の高まりは、ブロックチェーンエコシステムの拡大への直接的な反応です。当初、ユーザーは主に分散型アプリケーション (dApps) にはイーサリアム、高額送金にはビットコインに依存していました。しかし、イーサリアムなどの人気のあるブロックチェーンの制限により、取引手数料の削減やネットワークスループットの向上などの利点を提供する新しいプラットフォームの開発が促進されました。これらの進歩にもかかわらず、古いブロックチェーンネットワークと新しいブロックチェーンネットワークの間での資産のポータビリティの問題は依然として大きな障害となっています。

たとえば、イーサリアムからPolygonなどのレイヤー 2 ネットワークに資金を移動するには、伝統的に、Polygon ネットワークに転送する前にCoinbaseやBinanceなどの集中型取引所を介して ETH を MATIC に変換する必要があります。資金をイーサリアムに戻す場合も同様にプロセスが面倒です。クロスチェーンブリッジは、異なるネットワーク間で資金を転送するためのより簡単なメカニズムを提供することで、この問題に対処します。 2018 年に最も初期のブリッジの 1 つであるWanchain がリリースされて以来、数多くのブリッジが導入されており、それぞれに独自のトレードオフと使用例があります。

これらのブリッジは「仲介者」として機能し、トークン転送、スマートコントラクトの実行、2 つの独立したチェーン間のデータ交換を容易にします。たとえば、クロスチェーンブリッジでは、BTC をラップすることで、イーサリアムブロックチェーン上でビットコインを使用できるようになります。この相互運用性により、ユーザーエクスペリエンスが大幅に向上し、dApp の流動性が向上し、全体的な資産効率が向上します。

ただし、ブロックチェーンは本質的に他のネットワークを監視したり相互作用したりする機能を持たず、それぞれが独自のルール、ガバナンス構造、文化的要素のセットの下で動作します。このブロックチェーン間通信の欠如は、分離されたネットワークが接続性のない個別の経済として効果的に動作するため、Web3 エコシステム内の経済活動を妨げます。

クロスチェーンブリッジの重要性を文脈で説明するために、ブロックチェーンを広大な海で隔てられたさまざまな大陸に例えることができます。各大陸は独自の資源と能力を持っていますが、橋やトンネルなど、それらを接続するインフラストラクチャがなければ、互いの強みを活用することはできません。同様に、異なるブロックチェーンを接続し、ソリューションをスケーリングすることで、エコシステム全体が各ネットワークの個々の特性を活用でき、より相互接続された豊かなデジタル世界につながります。

クロスチェーンブリッジはどのように機能するのでしょうか?

ブロックチェーンの相互運用性の重要なコンポーネントであるクロスチェーンブリッジングには、通常、あるチェーンで暗号資産をロックまたはバーンし、別のチェーンで暗号資産をロック解除またはミントすることが含まれます。スマートコントラクトによって管理されるこのプロセスは、独立したブロックチェーンを接続し、デジタル資産のシームレスな転送を可能にするクロスチェーンブリッジの機能の中心です。

ほとんどのクロスチェーンブリッジは、「ロック & ミント」または「バーン & リリース」モデルのいずれかを採用しています。 Lock & Mint 方式では、トークンはソースブロックチェーン (チェーン 1) でロックされ、同数の新しいトークンが宛先ブロックチェーン (チェーン 2) で鋳造されます。逆に、バーンアンドリリース方式では、チェーン 2 でトークンを書き込み、チェーン 1 で元の資産を解放またはロック解除し、トークンの量と価値が両方のチェーンで一定に保たれるようにします。

実際には、このプロセスは次のようになります。ユーザー、アリスは、ソースブロックチェーン (イーサリアムなど) 上の指定されたアドレスにトークン A を送信し、信頼できるバリデータまたはカストディアンによってトークン A がロックされます。同様に、同量のトークン B が宛先ブロックチェーン (Polygon など) 上で鋳造され、アリスはそれを使用できるようになります。アリスがトークン A に戻る必要がある場合、残ったトークン B ユニットは焼かれ、トークン A は元のウォレットに解放されます。

クロスチェーンブリッジはトークン転送だけに限定されません。また、スマートコントラクトの変換やブロックチェーン間のデータ交換も容易になります。たとえば、ビットコイン (BTC) をスマートコントラクトにロックして、イーサリアムネットワーク上に同等の金額のラップビットコイン (wBTC) を作成し、BTC 保有者がイーサリアムのエコシステムに参加できるようにすることができます。

これらの橋には、「ロックアンドミント」、「バーンアンドミント」、「ロックアンドアンロック」など、さまざまなタイプがあります。それぞれのタイプには特有の仕組みがありますが、一般的にはトークンのロック、鋳造、ロック解除を中心に展開し、さまざまなブロックチェーンネットワーク間での流動性と実用性を確保します。

さらに、クロスチェーンブリッジには任意のデータメッセージング機能を組み込むことができ、トークンの転送だけでなく、ブロックチェーン間であらゆる種類のデータの転送も可能になります。これらのプログラム可能なトークンブリッジにより、トークンの交換、貸し出し、ステーキング、宛先チェーン上のスマートコントラクトへの入金など、より複雑な機能が可能になります。

本質的に、クロスチェーンブリッジはブロックチェーンエコシステムにおける重要なインフラストラクチャを表し、トークンのユーティリティを強化し、多様なネットワーク間の流動性を促進します。その開発はブロックチェーン世界の成長と効率の中心であり、より相互接続された多用途のブロックチェーン運用を可能にします。

クロスチェーンブリッジの使用にはどのような潜在的なリスクがありますか?

クロスチェーンブリッジはブロックチェーンエコシステムに多くの利点をもたらしますが、盗難、誤動作、ハッキングの危険性などのリスクがないわけではありません。クロスチェーンブリッジに関連する特定の脆弱性のいくつかを詳しく見てみましょう。

資金盗難のリスク: カストディアンに信頼が置かれているブリッジでは、これらの当事者が悪意を持って行動し、ユーザー資金を横領するリスクがあります。これを軽減するために、一部の橋では、管理者に対し、不正行為があった場合に没収される可能性のある金銭的な「保証金」の提供を求めています。
運用の活性化の問題: クロスチェーンブリッジの機能は、バリデーターまたはカストディアンの積極的な参加に大きく依存しています。これらの当事者がその役割を果たさない場合、ブリッジが機能しなくなり、潜在的な検閲の問題やユーザー資産の凍結につながる可能性があります。
悪意のある攻撃に対する脆弱性: 分散型ブリッジは信頼要件を最小限に抑えてセキュリティを強化しようとしますが、絶対確実というわけではありません。これらのブリッジでは、資産の移転にオラクルやスマートコントラクトが使用されることが多く、その利点にもかかわらず、セキュリティ侵害の影響を受けないわけではありません。特に、6 億ドルの Poly Network や 3 億 5,000 万ドルのワームホール攻撃などの重大なハッキング事件は、スマートコントラクトの弱点の悪用が原因であると考えられています。

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クロスチェーンブリッジとは何ですか?

クロスチェーンブリッジはどのように機能するのでしょうか?

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