Sidechain開発者StarkwareとWeizmann Institute of Science Researchersは、複数のビットコインスクリプトの制限の回避策を作成したと主張しています。

最近の研究論文によると、新しい設計は、より資本効率の良い方法でビットコインでの複雑なスマートコントラクトの展開を許可すると主張しています。

Researchers from Weizmann Institute of Science and StarkWare have reportedly created a workaround for multiple Bitcoin script limitations, aiming to enable the deployment of complex smart contracts on the blockchain in a more capital-efficient manner.

Weizmann Institute of Science and Starkwareの研究者は、複数のビットコインスクリプトの制限の回避策を作成したと伝えられており、より資本効率の良い方法でブロックチェーンでの複雑なスマートコントラクトの展開を可能にすることを目指しています。

The new system, named ColliderVM, is also claimed to be vastly more efficient from a computing point of view. It may also pave the way for the use of Scalable Transparent Arguments of Knowledge (STARKs) on Bitcoin without requiring consensus-level changes to the network.

ColliderVMという名前の新しいシステムも、コンピューティングの観点からは非常に効率的であると主張されています。また、ネットワークへのコンセンサスレベルの変更を必要とせずに、ビットコインでのスケーラブルな透明な議論（スターク）を使用する方法を開くことができます。

The architecture would allow Bitcoin to verify complex offchain computations using minimal onchain data. It is also capable of handling multi-step processes that are executed over multiple transactions.

このアーキテクチャにより、ビットコインは最小限のオンチェーンデータを使用して複雑なオフチェーン計算を検証できます。また、複数のトランザクションで実行されるマルチステッププロセスを処理することもできます。

Each Bitcoin block can contain up to 4 million OPCodes (commands) across all transactions, and a single Bitcoin script can contain up to 1,000 stack elements (data entries).

各ビットコインブロックには、すべてのトランザクションで最大400万個のオペコード（コマンド）を含めることができ、単一のビットコインスクリプトには最大1,000個のスタック要素（データエントリ）を含めることができます。

Furthermore, stateless execution means that each script executes without memory of previous state or intermediate computations from earlier transactions, making complex computations nearly impossible.

さらに、ステートレスの実行とは、各スクリプトが以前の状態または中間計算のメモリなしで以前のトランザクションからの中間計算を実行しないことを意味し、複雑な計算をほとんど不可能にします。

The researchers argue that ColliderVM could allow the use of STARKs — a type of zero-knowledge proof — on Bitcoin without requiring consensus-level changes to the network. The architecture would let Bitcoin verify complex offchain computations with minimal onchain data.

研究者は、ColliderVMがネットワークにコンセンサスレベルの変更を必要とせずにビットコインでスタークを使用することを許可できると主張しています。このアーキテクチャにより、ビットコインは、最小限のオンチェーンデータを使用して複雑なオフチェイン計算を確認できます。

ColliderVM: A new system for capital-efficient smart contracts on Bitcoin

ColliderVM：ビットコインの資本効率の高いスマートコントラクトのための新しいシステム

Earlier research from 2023 by Robin Linus from Bitcoin research firm ZeroSync explored the possibility of using fraud proofs to enable the efficient execution of complex smart contracts on Bitcoin.

2023年のビットコイン調査会社ZerosyncのRobin Linusによる初期の研究では、詐欺証明を使用してビットコインでの複雑なスマートコントラクトの効率的な実行を可能にする可能性を調査しました。

This approach, named BitVM, required operators to front capital for potential corrective actions in case of fraud. In the BitVM system, operators pay an advance to cover potentially fraudulent transactions, recovering the capital after the fraud-proof window closes.

BITVMという名前のこのアプローチは、詐欺の場合の潜在的な是正措置のためにオペレーターが最前線の資本を要求しました。 BITVMシステムでは、オペレーターは潜在的に不正な取引をカバーするために前払いを支払い、不正防止ウィンドウが閉じた後に資本を回復します。

The new system is also more efficient from a computing point of view, compared with previous implementations, but still expensive. Previous implementations used cryptographic one-time signatures (Lamport and Winternitz) that were notably computationally heavy.

新しいシステムは、以前の実装と比較して、コンピューティングの観点からも効率的ですが、それでも高価です。以前の実装では、特に計算上重量のある暗号化1回限りの署名（LamportおよびWinternitz）を使用していました。

ColliderVM draws from the November 2024 ColliderScript paper by researchers from StarkWare, Cloudflare and Bitcoin sidechain developer Blockstream. This system relies on a hash collision-based commitment setting a challenge to produce an input that, when run through a hash function, produces an output with pre-determined features.

ColliderVMは、Starkware、CloudFlare、Bitcoin Sidechainの開発者BlockStreamの研究者による2024年11月のColliderscript Paperから採用されています。このシステムは、ハッシュ衝突ベースのコミットメントに依存しており、ハッシュ関数を介して実行すると、事前に決定された機能を備えた出力を生成する入力を生成するための課題です。

This setup requires significantly fewer computing resources from honest operators than from malicious actors.

このセットアップでは、悪意のある俳優よりも、正直なオペレーターからのコンピューティングリソースが大幅に少なくなります。

Computational resources needed by honest and malicious actors depending on collision difficulty. | Source: ColliderVM paper

衝突の難しさに応じて、正直で悪意のある俳優に必要な計算リソース。 |出典：ColliderVM Paper

A hash is a non-reversible mathematical function that can be run on arbitrary data, producing a fixed-length alphanumeric string. Non-reversible means that it is impossible to run the computation in reverse to obtain the original data from a hash. This results in a sort of data ID identifying data to the bit, without containing any underlying data.

ハッシュは、任意のデータで実行できる非反転数学的関数であり、固定長の英数字弦を生成します。非反転とは、ハッシュから元のデータを取得して計算を逆に実行することが不可能であることを意味します。これにより、基礎となるデータを含めることなく、データをビットに識別するデータIDのようなものになります。

This system — somewhat resembling Bitcoin (BTC) mining — requires significantly fewer hash operations compared to BitVM, reducing both script size and processing time. ColliderVM researchers claim to have reduced the number of those operations even further, by at least a factor of 10,000.

このシステムは、ビットコイン（BTC）マイニングに多少似ていますが、BITVMと比較してハッシュ操作が大幅に少ないため、スクリプトサイズと処理時間の両方が削減されます。 ColliderVMの研究者は、少なくとも10,000倍にこれらの操作の数をさらに減らしたと主張しています。

The researchers suggest that this implementation is nearly making a STARKs-based Bitcoin sidechain practical. The paper notes that STARKs are a ZK-proof system recognized for their scalability and trustless nature (no trusted setup is needed).

研究者は、この実装がスタークベースのビットコインSidechainを実用的にしていることを示唆しています。この紙は、Starksはスケーラビリティと信頼のない性質で認識されているZKプルーフシステムであることを指摘しています（信頼できるセットアップは必要ありません）。

STARKs: A trustless and scalable ZK-proof system

Starks：信頼できないスケーラブルなZKプルーフシステム

Many early ZK-proof systems required a one-time secure setup that relied on “toxic waste” data. If a party were to keep hold of the toxic waste, it would allow them to forge signatures and generate fraudulent proofs. STARKs do not rely on such a setup, making them trustless.

多くの初期のZK防止システムには、「有毒廃棄物」データに依存する1回限りの安全なセットアップが必要でした。当事者が有毒廃棄物を保持する場合、それは彼らが署名を偽造し、不正な証拠を生成することを可能にします。 Starksはそのようなセットアップに依存せず、信頼できません。

Traditional implementation of STARK verifiers would require scripts that exceed Bitcoin’s limits. Now, researchers behind ColliderVM argue that their more efficient system approaches make an onchain verification script for STARK-proofs “nearly practical.”

Stark Verifiersの従来の実装では、ビットコインの制限を超えるスクリプトが必要です。現在、ColliderVMの背後にある研究者は、彼らのより効率的なシステムアプローチが、スタークプルーフのオンチェーン検証スクリプトを「ほぼ実用的」にすると主張しています。

Bitcoin is widely considered the most secure and reliable blockchain, but its critics often point out that its feature set is significantly more limited when compared to many altcoins. Sidechains such as Blockstream’s Liquid exist, but are not trustless.

ビットコインは最も安全で信頼できるブロックチェーンと広く考えられていますが、その批評家は、多くのアルトコインと比較して、その機能セットが大幅に制限されていることをしばしば指摘しています。ブロックストリームの液体などのサイドチェーンは存在しますが、信頼できません。

Director of research at blockchain firm Blockstream and mathematician Andrew Poelstra told Cointelegraph as far back as 2020 that ZK-proof-based systems are “one of the most exciting areas of development” in the cryptography space. Cypherpunk, a developer cited in the Bitcoin white paper and Blockstream founder, explained in a 2014 paper that more work was needed to implement trustless ZK-proof-based sidechains on Bitcoin.

Blockchain Firm Blockstreamと数学者のAndrew Poelstraの研究ディレクターは、Cointelegraphに2020年まで、ZKプルーフベースのシステムは暗号化分野の「最もエキサイティングな開発分野の1つ」であると語った。ビットコインホワイトペーパーとブロックストリームファウンダーで引用された開発者であるCypherpunkは、2014年の論文で、ビットコインに信頼のないZKプルーフベースのサイドチェーンを実装するためにより多くの作業が必要であると説明しました。

Still, even 10 years later, a system based on ColliderVM would be trust-minimized rather than trustless. This is because users would still need to trust that at least a minimal subset of network participants will act honestly to ensure the correct functioning of the system.

それでも、10年後でも、ColliderVMに基づくシステムは、信頼のないものではなく、信頼最小化されます。これは、ユーザーがシステムの正しい機能を確保するために、少なくとも最小限のネットワーク参加者のサブセットが正直に行動することを信頼する必要があるためです。

The study’s lead authors include Eli Ben

この研究の主任著者には、エリ・ベンが含まれます