バビロンはビットコインの空中庭園？

著者：ChenMo cmDeFi、ソース：著者のTwitter @cmdefi

コアアイデア：ビットコインの経済的安全性とCosmos IBCクロスチェーン通信技術を活用することで、BTC保有者は資産の自律性を維持し、独自の誓約メカニズムを通じてビットコインネットワークから離脱することなく、他のPoSブロックチェーンに提供することができます。他のPoSブロックチェーンに追加のセキュリティレイヤーを提供し、収益と交換します。プルーフ・オブ・ワーク（PoW）の利点の一部を活用し、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）を補完するセキュリティを提供します。

1. "Remote Pledge "は、メインビットコインネットワーク上で誓約されたBTCを保持します。

2. ビットコイン上でカスタマイズされた誓約契約を作成し、バビロンはビットコインのスクリプトと制約（コベナンツ）を使用してUTXOの動作をカスタマイズし、誓約ロック機能を完了するための特別なトランザクションタイプを作成します。

3. Cosmos IBCクロスチェーン通信プロトコルを使用して、ビットコインと他のブロックチェーン間でシームレスにメッセージとデータを集約し、渡します。

4. 追加のセキュリティ層。バビロンは、トランザクションハッシュ、重要な決定、またはステータスの更新など、PoSブロックチェーンのいくつかのキーデータのハッシュ値をビットコインブロックチェーンに記録することにより、ビットコインブロックチェーンに定期的に固定された、PoSチェーンの状態のスナップショットに相当する、このデータの改ざん防止タイムスタンプ証明を提供することができます。一定の間隔でビットコインブロックチェーン。

Research Report

シナリオ分析

時価総額第2位の資産であるイーサは、利用可能な最大のスマートコントラクトプラットフォームになるという使命の第1段階を完了しました。現在、EigenLayerの「Restaking」コンセプトを通じて、他のネットワークのセキュリティレイヤーになることを目指しています。

PoSのコンセンサス・メカニズムでは、ブロックチェーンの主な安全源の1つは、質権設定可能な資産を通じて大量の資本を集め、徐々に経済的な安全性を構築することであり、ネットワークが大きければ大きいほど望ましく、資産のコンセンサスが強ければ強いほど望ましく、そのような資産の高いコンセンサスを作るのが難しくなる。この問題を解決するために、EigenLayerのようなプロジェクトは、高コストのトークン提供によってブートストラップするのではなく、他のブロックチェーンやAVSを保護するためにETHのセキュリティを利用しています。

現在までに、EigenLayerは大成功を収め、150億ドル以上のTVLを集めています。したがって、最強のコンセンサス、最も安全な、唯一のPoWチェーンであるビットコインが、他のブロックチェーンにもセキュリティを提供する可能性があります。PoWが良いのか、PoSが良いのかを議論する必要はない。

Babylonは、BTC保有者がBitcoinネットワーク自体から離れることなく、誓約収益と引き換えに他のネットワークと1.3兆ドル以上の経済的安全性を共有できるBTC誓約の作成に専念しています。スキーム的には、バビロンは、リモート誓約、カスタマイズされた誓約契約、タイムスタンプ、EOTS（抽出可能な1回限りの署名）を通じて、PoSチェーンによって提出された重要なデータの記録と検証を可能にしますが、独自のアーキテクチャを持つビットコインでは、スマートコントラクトと同様に複雑な演算ロジックを検証することができないため、PoSチェーン内の基本的なロジック操作が残っていることを明確にする必要があります。Babylonが提供するビットコインのPoWセキュリティは、PoSセキュリティを補完する一種の「追加セキュリティレイヤー」であり、セキュリティレベルでのPoSとPoWの融合を促進するものとも言える。同時に、バビロンとEigenlayerの最下層におけるコンセンサス・メカニズムが異なるため、サービス・ターゲットとプロトコル・ゴールの点で、両製品間に相違があります。この点については、バビロンの基本原理を説明した後で議論します。

バビロンのアーキテクチャ

• Bitcoin Mainnet

• Babylon Aggregation Layer

• IBC Communication Protocol

• PoSコンシューマー・チェーン（対象PoSブロックチェーン）

バビロンは基本的に、あらゆるPoSブロックチェーンとビットコインの間にセキュリティを構築するために使用される集約レイヤーです。集約レイヤーのバビロンチェーンは、主要なPoSデータを集約し、定期的にIBC経由でビットコインネットワークに送信し、エンドユーザーがターゲットPoSネットワークから収益を回収できる「チェックポイント」を確立します。

このようにして、誓約者は追加収入を得ながらBTCを保有し続けることができ、PoSネットワークは多少のコストはかかりますがビットコインの経済的安全性を継承します。

セキュリティー面では、ビットコインの限られた表現力としてビットコインのスクリプトの表現力が限られているため、PoSブロックチェーンにあるような複雑な罰のメカニズム(例えばスラッシング)を直接実装することはできません。

ビットコインの誓約者の秘密鍵が、同時に2つの異なるブロックに署名するために使用された場合、これは二重支払い攻撃の試みとみなされる行為ですが、その場合、その秘密鍵は公開され、誰でも誓約者のふりをして、カットされたトランザクションをビットコインチェーンに送り、誓約状態にある誓約者のBTCを燃やすことができます。

これは、シュナー署名と互換性のあるEOTS（Extractable One Time Signature）によって行われます。これは、ブロック署名の完全性を保証し、不正行為を罰する特別な暗号化です。このプロセスには、コンシューマー・チェーンの基本的なコンセンサス・プロトコル機能の後に機能する、「エンド・ラウンド」と呼ばれる追加のコンセンサス層が含まれる。ブロックは、BTCの誓約を含むEOTS署名の3分の2以上が収集された後にのみ、最終的な状態に到達する。同じブロックの高さで2つの異なるブロックに署名してプロトコルを攻撃しようとする検証者がいた場合、EOTSシステムはその秘密鍵が確実に漏洩するようにします。

このシステムはまた、スマートコントラクトや複雑な取引タイプのネイティブサポートがないビットコインのようなブロックチェーンで罰則を執行するという課題にも対処している。

BTC誓約者アリスの旅：

(a)幸福への道：アリスは誓約し、PoSチェーンを検証し、拘束解除を要求し、3日以内に誓約を解除します。

• (b)不幸への道：アリスは誓約し、PoSチェーンに対してセキュリティ違反を犯し、彼女のBTCは燃やされる。

市場空間

DefiLlamaによると、現在のビットコインのシングルコイン利回り市場のほとんどは0.01%～1.5%の範囲にあり、5%～10%の範囲の利回りにアクセスできるものは非常に限られた規模です。

BTCの時価総額は現在1,260億ドル（1BTC=64,000ドル）、WBTCの時価総額は100億ドルで、現在DeFiで積極的に利回りを稼いでいるBTCは50億ドル以下です。ホルダーはBTCをビットコインネットワークから離したくない

参考として、2021年、セルシウスはBTC保有者に競争力のある8％の利回りを提供することで、現在30億ドル近い評価額の43,000BTCを集めました。アイドル状態のBTCホルダーには、資産からリターンを得たいという需要があると推測できますが、現時点での主な摩擦点は、リターンの低さ、信託前提の集中化、リスクです。

そのため、バビロン経由の誓約が8%近いリターンを獲得できると仮定すると、これは30億ドルに達する可能性があり、バビロンの分散型の性質と、ネイティブBTCの誓約がビットコインネットワークを離れる必要がないという事実と相まって、数百億ドル市場を襲う可能性があります。

問題は何を解決したのか

バビロンは4つの問題を解決した。

1. Native pledging of BTC on the Bitcoin network with higher yield opportunities

2. PoS チェーンのセキュリティバジェットを低くする。誓約者を引きつけるためにトークンの排出量を減らす

3. PoSチェーンにPoWセキュリティの補完を提供する - 「長距離攻撃」を緩和する

4. PoSチェーンにPoWセキュリティの補完を提供する - アクティビティ攻撃の閾値を上げる

ロングレンジ攻撃

まず、「ロングレンジ攻撃」とは何かを理解しましょう。ロングレンジ攻撃とも呼ばれ、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）ブロックチェーンが直面する特定のセキュリティリスクです。この攻撃は、プレッジャーがプレッジしたトークンを使って、ブロックチェーンの歴史の早い時点で、アンバンドリング（プレッジした資金の回収）後にフォークを起こすというものです。この攻撃は、過去の誓約の状態を使用してブロックチェーンの履歴を書き換えようとします。





攻撃プロセス1.攻撃の開始点：攻撃者はブロックチェーンの歴史の中で、通常はまだ誓約が有効な時点である初期の時点を選びます。そして、この時点でフォークされたプライベートチェーンを密かに構築し始めます。

2.フォークされたチェーンの構築：攻撃者は、自分のフォークされたチェーン上にブロックを構築します。この時点で十分な誓約権を持っているため、どのブロックがこのフォークチェーンに追加されるかに影響を与えることができる。

3.フォークの公開：フォークされたチェーンがメインチェーンの同時期のブロックをカバーするのに十分な長さになると、攻撃者はそれを公開することができます。PoSプロトコルは通常、最も重いチェーン（すなわち、最も多くの誓約権を蓄積したチェーン、または最も長いチェーン）を有効なチェーンとして受け入れるため、攻撃者のフォークはネットワークによって正統な履歴として受け入れられる可能性がある。

古いブロックの再結合（つまりブロックチェーンの再構築）は、PoWほど計算を必要としないため、PoSシステムでは比較的簡単です。攻撃者は、メインチェーンよりも長いチェーンや、システムによってはより「重み付け」されたチェーンを提示するだけで、プライベートチェーンを有効なものとして受け入れるようネットワークを説得することができます。

この種の攻撃は通常、ネットワークノードの数が少なく、監視やセキュリティ対策が脆弱な新興または小規模のPoSチェーンが関わっています。

長距離攻撃を軽減するために、一般的なPoSチェーンでは、通常7日、14日、21日の範囲で、最低アンバンドリング期間を設定しています。そのため、ノード（たとえばATOM）からアセットを換金する場合、誓約されたアセットを手に入れるまでに一定期間待たなければなりません。アンバンドリング期間を設定するということは、検証者が資金をアンバンドリングすると決めたら、その資金はすぐには利用できないということです。この期間中、彼らの誓約はまだネットワークのセキュリティの一部とみなされますが、新しいブロックを検証したり、コンセンサスの決定に参加したりするためにそれらを使用することはできません。

バビロンはどのようにして「長距離攻撃」を軽減するのか？

バビロンは、ビットコインのブロックチェーン上にタイムスタンプ付きのチェックポイントを設定することで、PoSチェーンの「アンバンドリング」を集約します。これには、ビットコインの強力なコンセンサス機能を活用して、PoSチェーンの外部セキュリティポイントを提供するという利点があり、アンバンドリングに必要な時間を大幅に短縮することが可能になります。これにより、アンバンドリングにかかる時間を数週間から数時間に大幅に短縮することが可能となり、資金の流動性と効率を大幅に向上させることができる。





アクティビティ攻撃

アクティビティ攻撃とは何かについて理解する2つ目のポイントは、少数のバリデータ（例えば3分の1）が特定のトランザクションや操作を検閲またはブロックしようとすることで、チェーンの正常な機能に影響を与える状況であるということです。例えば、検証者が意図的に特定の取引を排除することがありますが、これは私利私欲や外部からのインセンティブが動機となっている可能性があります。

バビロンはどのようにして、アクティビティ攻撃の閾値を高めているのでしょうか？

バビロンは、ビットコイン・ブロックチェーンのセキュリティを利用して、チェックポイントを作成します。これらのチェックポイントは、定期的にビットコイン・ブロックチェーンに固定される、PoSチェーンの状態のスナップショットです。 このアプローチは、ビットコイン・ブロックチェーンの不変性によってPoSチェーンのセキュリティを強化し、PoSチェーン上の重要な決定や状態の信頼できる、外部によって検証された記録を提供します。

またバビロンは、ビットコイン・ブロックチェーンに追加のセキュリティ層を設けることで、攻撃者がPoSに対して能動的な攻撃を行う際の経済的・技術的コストを増加させます。(ビットコインの強力なコンセンサスを破ることも含まれるかもしれません)

Eigenlayerと比較した包括的な分析

制限: スマートコントラクトなしでは、より高度なセキュリティサポートは不可能

業界では、BabylonをEigenlayerと比較することがよくあります。理論的には、スマートコントラクトを書くことができる限り、EigenlayerはETH RestakingとプロトコルトークンStakingの二重誓約のニーズをサポートし、既存のミドルウェアにEtherレベルのセキュリティ保護の追加レイヤーを提供するために比率パラメータを調整可能に設定するなどのタスクを実行することができます。新しいミドルウェアのコンセンサスレイヤーを直接構築することができる。スマートコントラクトのリスクも同様に導入される一方で、サポートできるビジネスの幅ははるかに広がります。

Babylonの現在の実装は、ビットコインチェーン上のPoSチェーンの状態のスナップショットを定期的に取り、「チェックポイント」を設定することで、保護されたPoSチェーンの信頼できる、外部で検証された、強力なコンセンサスに基づく記録を提供することに重点を置いています。カスタマイズされたUTXOを通じてBTCのネイティブな質権ロックが可能ですが、複雑な要件やロジックを処理し調整するスマートコントラクトレベルの機能はまだ持っていません。

制限：IBCによる制限

Babylonは、データを集約し、ビットコインとあらゆるPoSブロックチェーン間で通信するために、IBCを利用します。これは、BTCの誓約と、タイムスタンプによるチェックポイントの設定に必要な前提条件です。IBCを使用する理由は、異なるチェーン間で任意のデータとバリデータメッセージをシームレスに受け渡す能力があるからです。現在、バビロンが対応可能な市場は、IBCをネイティブにサポートする91のCosmosチェーンである。しかし、Ether、Polkadot、Solana、NEAR、TRONなど、他のネットワークのIBCサポートを構築しているComposableのように、拡張IBCベースのプロトコルが徐々に構築されている。

Eigenlayerと比較すると、バビロンが対象としている原資産はBTCであり、[市場空間]のセクションの議論によると、現在、アイドル状態のBTCの数は非常に膨大で、同時に、ビットコインのメインチェーンから離れないという基本的なニーズはすでに実現されているため、理論的には、ひとたび、より多くのパートナーがバビロンにアクセスすれば、大きな利益をもたらすことができます。理論的には、バビロンにアクセスするパートナーが増え、BTCの誓約に大きな収益を提供できるようになれば、市場は非常に急速に成長するでしょう。

類似点：経済的セキュリティサポート

Eigenlayerとの類似点は、バビロンが初期の小規模PoSチェーンの一部にも経済的セキュリティサポートを提供していることで、攻撃者が小規模PoSチェーンを攻撃するための経済的・技術的コストを高めています。

相違点：サービス対象と目標

バビロンは、長距離攻撃を緩和し、誓約されたPoS資産のロックアップ期間を短縮する上で、より効果的であると思われます。例えば、Osmosisは、バビロンと協力すれば、OSMOの誓約を解除するのに1日以下（14日）しか必要としないかもしれませんが、これは比較的明確なニーズです。もちろん、バビロンはBTCのPoWの強力なコンセンサスをPoSにもたらし、プロトコルが成熟するにつれて、より多くの可能性を解き放つかもしれません。

一方、EigenlayerはEtherの巨大なエコシステムに依存しており、スマートコントラクトとリプレッジを通じて、Etherのセキュリティをあらゆるコーナーとミドルウェアに放射しています。そのため、Eigenlayerはスマートコントラクトのスケーラビリティという生来の利点を完全に手に入れ、サービスオブジェクトや機能の実現においてより多様化しています。