ブロックチェーン ブリッジは、2 つのブロックチェーン間でデータを相互に転送するための技術ソリューションです。
ブロックチェーンは相互運用できるように設計されていません。これらは、セキュリティと分散化を優先する独自の動作ロジックを備えた分離されたドメインとして存在します。しかし、ユーザーが自分の情報や資産をブロックチェーン間で移動したいという需要が高まっています。クロスチェーン ブリッジとも呼ばれるブロックチェーン ブリッジは、この問題を解決します。
商品を交換したい 2 つの惑星を想像すると、ブロックチェーン ブリッジの役割を理解できます。彼らは言語も取引方法も全く異なりますが、お互いを信頼していません。
彼らには、信頼に依存することなく、各惑星にとって個別に意味のある取引を正確に検証するための、どちらの側も操作できない中立的なシステム、つまり惑星間の情報の橋が必要です。
ブロックチェーンは、担当者がいない、グローバルな独立したコンピューターの分散ネットワーク全体で維持されるデータベースです。これらは、デジタル決済からトークン、共有契約の最新状態に至るまで、正式な階層構造を持たずにあらゆる種類のデータを管理する革新的な新しい方法を提供します。
複雑ではありますが、ブロックチェーンの中核的な機能は、信頼せずに保持しているデータを検証することです。各コンピューター (ノードと呼ばれる) は、ネットワークの各ポイントが中央調整なしでチェーンに格納されているデータの実際の状態にどのように同意できるかを記述するソフトウェアを実行します。
この合意はコンセンサス メカニズムとして知られています。ノードは、そのメカニズムに基づいて新しいデータ ブロックを継続的に検証します。それは、最近のビットコイン取引や更新されたイーサリアムアカウント残高である可能性があります。
暗号エコシステムが成長するにつれて、ユーザーはトラストレスな方法で異なるブロックチェーン間で（ビットコインからイーサリアムへなど）自分の資産を転送したいと考えています。コンセンサスが各ブロックチェーンの内部で機能するとすると、クロスチェーントランザクションをどのように検証するのでしょうか?
別々のブロックチェーン間のトランザクションを検証するには、次の 3 つの異なる要件を調和させる必要があるため、この問題は相互運用性のトリレンマとして説明されます。
相互運用性のトリレンマに対する解決策と、個別のブロックチェーン間のデータ フローの検証は、次の 2 つの主要なカテゴリに分類されます。
集中型ブリッジは、外部検証を通じてトリレンマのトラストレスコンポーネントを侵害することにより、相互運用性に対するソリューションを提供します。別名オフチェーン。
オフチェーン検証は、イーサリアムとビットコインの橋渡しをするカストディアンとして機能する Bitgo など、単一の従来の集中型エンティティを通じて行うことができます。また、ChainBridge やそのオフチェーン リレー システムなど、分散化を目指しているものの、最終的にはトラストレス要件を満たさないシステムを経由することもあります。
分散型ブリッジは、トラストレスではあるものの、あらゆるドメインまたはあらゆる種類の資産に適用するのが難しいブロックチェーンの相互運用性に対するソリューションを提供します。分散型ブリッジには 2 つの異なるアプローチがあります。
ローカルで検証済み
ローカルで検証されたブロックチェーン ブリッジ ソリューションは、クロスチェーン交換の各当事者がカウンターパーティを検証する責任を負うことを前提としています。このタイプのブリッジはトラストレスであり、どのドメインでも機能しますが、特定の資産の交換に特化しているため、再びトリレンマに陥ります。
ネイティブ検証済み
クロスチェーン トランザクションのネイティブ検証では、各ブロックチェーンが他のチェーンのコンセンサス メカニズム内で動作するカスタム バリデータ (リレー クライアントと呼ばれる) を作成する必要があります。このアプローチはトラストレス要素を満たし、あらゆるデータを処理できますが、一般的には適用できません。クロスチェーン ブリッジごとにカスタム ソリューションが必要です。
イーサリアムは、分散型アプリケーション、特に DEFI (分散型金融) として知られる分野をサポートする有力なブロックチェーンです。 DEFI には、貸付/借入やスワップなど、暗号通貨ユーザー向けのあらゆる金融サービスが含まれています。ブロックチェーンの相互運用性の問題を考慮すると、暗号システム内の価値のかなりの部分がイーサリアムベースの DEFI アプリケーションからロックアウトされています。
そのため、DEFI の成長にはイーサリアム ブリッジが不可欠であり、当然のことながら、最初に登場したブリッジの 1 つは、いわゆるラップ ビットコインを介したビットコインでした。
最も人気のあるイーサリアムとビットコインのブリッジの 1 つは、集中型ブリッジ アプローチを使用する Bitgo です。ロックミント/バーンリリースアプローチを通じてビットコインとイーサリアムを橋渡しする単一の信頼できるカストディアンとして機能します。
wBTC はイーサリアムで使用される ERC-20 トークン標準に準拠しているため、そのエコシステム全体で使用できます。
この記事の執筆時点では、約 270,000 wBTC が流通しており、主に DEFI アプリケーションで使用されています。
ビットコインやイーサリアムに対する挑戦者が出現するにつれて、増え続けるレイヤー 1 チェーンの間を橋渡しするソリューションも登場しています。
ソラナ
イーサリアムのトランザクション数がわずか 30 件であるのに対し、1 秒あたり 50,000 件のトランザクションで達成できる大幅なスループットを考えると、Solana はレイヤー 1 チェーンとして大きな魅力を持っています。Solana とそのエコシステムが発展するにつれて、ブリッジの必要性が急速に浮上しました。
ワームホールは、イーサリアムへのクロスチェーンリンクを提供する最も多くの Solana ブリッジの 1 つです。これは、上で説明したロックアンドミントのアプローチを使用し、ブリッジの両側からのトランザクションを監視し、資金をロックして、反対側で同等の金額をラップされたバージョンとして鋳造します。
Solana 資産のもう 1 つの自然なオフチェーン先は、ビットコインと同様の PoW チェーンです。 REN VM ブリッジは、再びロック アンド ミント アプローチを使用して、BTC、BCH、ZEC、および DOGE をブリッジします。
雪崩
Avalanche は、Solana と同様に向上したスループットを提供するため、イーサリアムに対する真の挑戦者の 1 つと考えられています。 Avalanche Bridge を使用すると、任意の ERC20 トークンを Avalanche にブリッジしたり、Avalanche に戻すことができます。
水玉模様
Polkadot は、自身をブロックチェーンの中のブロックチェーン、つまりレイヤー 0 として位置づけ、相互運用性の議論に興味深い側面を提供します。これにより、単一の Polkadot フレームワークを使用して構築され、互換性のあるブロックチェーンが存在できるより広範な環境が作成されるため、クロスチェーンの問題が解決されます。
すべてのブロックチェーンが Polkadot 上に構築されない限り、または構築されるまで、クロスチェーンの問題は依然として残るため、Polkadot 用のブリッジング ソリューションがあります。
テラ
Terra は、法定通貨に固定された分散型ステーブルコインをサポートするブロックチェーン プロトコルです。 Anchor のようなアプリケーションから 20% APY の非常に寛大な利益が得られるため、使用量が大幅に増加しています。
当然のことながら、イーサリアムユーザーはそのアクションに参加したいと考えているため、Terra Bridge は非常に人気があり、Luna のような Terra アセットのラップされたバージョンの所有者がネイティブバージョンと交換できるようになります。 Terra Bridge は、Binance Smart Chain と Cosmos のアセットもサポートしています。
チェーンに依存しない
ChainBridge は、チェーンに依存しないブリッジング アプローチを提供しますが、それを実現するには、信頼を必要とするオフチェーン アプローチを使用する必要があります。ソース チェーン上のイベントは、信頼できる (オフチェーン) リレーラーを介して宛先チェーンにルーティングされ、リレーラー間でデータが検証されます。
ChainBridge はより分散化されたモデルを目指していますが、Bitgo やカストディアル ブリッジと同じ問題に悩まされています。これらはブロックチェーンの分散化原則に反しています。
データを検証する集中型サービスは、トランザクションを検閲したり、トランザクションに対する信頼を単純に悪用したりする可能性があるため、単一障害点となります。
トラストレス ブロックチェーン ブリッジの欠点は、2022 年初頭の 2 つの大規模なハッキングに示されているように、複雑さが増すことで攻撃ベクトルが増加することです。
2月のワームホールブリッジのハッキングでは、イーサリアムへのブリッジのソラナ側から3億2,600万ドル相当の12万個のラップドイーサ（wETH）トークンが盗まれた。
ワームホール事件は、ローニン ブリッジへの攻撃によってすぐに影を潜め、3 月末には推定 6 億 2,500 万ドルのトークンが損失しました。
どちらの場合も、橋の片側が技術的な脆弱性によって露出されました。これは、露出した橋の端にある資産の損失につながるだけでなく、重大な波及効果をもたらします。
資金がブリッジされると、ブロックチェーン A は元の資金を保持し、ブロックチェーン B に送信される合成バージョンを作成します。その後、ブロックチェーン A が保持する資金が盗まれた場合、ブロックチェーン B が保持するものはすべて、それを裏付けるものがないため、無価値な IOU になります。これらのIOUが他の場所の流動性プールに移されると、その影響はより広範な暗号通貨エコシステムに波及します。
取引手数料と価格効率
ブリッジがなければ、各ブロックチェーンは、サポートされているアセットのユーザーができることを独占します。各レイヤー 1 ブロックチェーンとそのレイヤー 2 アプリケーションに接続するブリッジが増えると、その独占は崩れ、ユーザーは取引方法の選択肢が増えます。
ユーザーは、より低い手数料とより優れた流動性を模索して、暗号通貨エコシステムの全体的な効率を向上させることができます。
多様性の促進
ブロックチェーン ブリッジは、ユーザーが自分が保有する特定の資産の領域の外へ冒険することを奨励します。そのため、ERC20 トークンのみを保有している人でも、ブリッジを使用して Solana または Polkadot で dApps を試すことができ、より多様な体験が生まれます。
暗号通貨を前進させる
ブロックチェーンのサイロ化された性質は、暗号通貨エコシステム内の部族主義に寄与し、その全体的な成長の妨げとなっています。クロスチェーンブリッジは、マルチチェーン暗号世界の進歩的な事例をサポートしており、より広範な暗号通貨の採用に役立つ可能性があります。
中心的な障害点
ブロックチェーンをブリッジするための最も一般的な解決策の 1 つは、ある程度の信頼を必要とすることですが、これは当然、単一の中央制御点という欠点をもたらします。
これは、アクセスまたはトランザクションの検閲、中央制御点の悪意 (ラグプル)、または外部攻撃に対する脆弱性のいずれかの形で発生する可能性があります。
複雑さの増大
相互運用性のトリレンマによってもたらされる問題を軽減するために、ブリッジング ソリューションにはますます複雑なレベルが組み込まれています。これは、ユーザーエクスペリエンスがあまりにも苦痛であるため、暗号通貨の採用を妨げる可能性があるだけでなく、ワームホールやRoninのハッキングなどのインシデントを引き起こすベクトルを増加させる可能性があります。
追加料金
ブロックチェーンブリッジはサービスであるため、開発コストをカバーし、流動性を提供するユーザーに報酬を与えるために料金を請求する必要があります。クロスチェーントランザクションを行うたびに手数料を支払わなければならないことは、分散化などの原則をあまり気にせず、具体的なコストとメリットに重点を置く主流の視聴者からの採用を妨げる可能性があります。
ブロックチェーンの相互運用性の問題に対する理想的な解決策はありません。ブロックチェーンブリッジは進化し、改善され、ユーザーは単一のブロックチェーンドメインに制限されることなく、暗号資産の価値を最大限に活用するための最も便利でコスト効率の高い方法に移行します。