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ブロックチェーン/レベル V · レイヤー/5.2 その他のレイヤー/レッスン 7

ラップドビットコインとブリッジ

ビットコインが別のチェーンへ移るとき、コインを保有するのは誰か

用意するものEtherscan（WBTCトークンのコントラクトと供給量を確認するため）主要なラップド資産のカストディアンの変更を記録するためのノートブリッジのTVLと監査状況を追跡するためのスプレッドシートラップド資産の元のチェーンに対応するブロックエクスプローラーへのアクセス

問い

  1. イーサリアム上のERC-20トークンを、ネイティブのビットコインと同等のものにしているのは何でしょうか？
  2. カストディアンの体制変更によって、なぜプロトコルはラップド資産を手放すことになったのでしょうか？
  3. ローテーションする署名者グループは、単一の企業の金庫とどう違うのでしょうか？

探究

    パート I他のチェーン上のラップドビットコイン

  1. Wrapped Bitcoin（WBTC）は、2019年1月にイーサリアム上のERC-20トークンとしてローンチされました。これはネイティブのビットコインではなく、カストディアンが保有するビットコインに対する請求権です。WBTCが1枚ミントされるごとに、1 BTCをカストディアンのコールドストレージにロックしなければなりません。ペッグは、そのカストディアンの支払能力と誠実さに全面的に依存しています。2022年のピーク時には、約285,000 WBTCが流通していました。
  2. 仕組みはロック＆ミントです。通常のユーザーではなく取引所などの機関である承認済みの「マーチャント」が、カストディアン（当初はBitGo）にBTCを送ります。確認後、カストディアンはイーサリアム上で対応する量のWBTCをミントします。償還はその逆の流れで、マーチャントがWBTCを返却してバーンし、カストディアンがマーチャントにビットコインを引き渡します。ラップドトークンの供給量は、実際にカストディで保有されているビットコインの量が上限となります。
  3. 2024年8月、BitGoはカストディ体制の変更を発表し、ジャスティン・サンと関係のある企業BiT Globalが参加する合弁事業へ移行しました。この変更により、カウンターパーティリスクや規制面のリスクへの懸念が高まりました。これを受けて、一部のレンディングプロトコルや取引所はWBTCへのエクスポージャーを減らすか、サポートを停止しました。この出来事は、ラップド資産の安全性が、裏付けとなる担保を保有する主体の安全性を超えることはないという事実を浮き彫りにしました。
  4. Coinbaseは2024年9月に独自のバージョンであるcbBTCをローンチし、Coinbaseの規制されたインフラに裏付けられたカストディ型の代替手段を提供しました。一方、Threshold NetworkのtBTCは異なるモデルを採用しています。ランダムに選ばれたノードオペレーターのグループが、閾値署名によって預け入れられた資産を共同で管理します。これにより、単一の企業カストディアンに伴う単一障害点のリスクは低減されますが、署名者セットとその連携に対する信頼が新たに必要になります。
  5. renBTCは、クロスチェーンブリッジの脆さを示しています。Renのノードネットワークはチェーン間で資産を移動させており、プロジェクトは2021年からAlameda Researchが所有していました。2022年11月にAlamedaが破綻すると、元のRenネットワークは停止され、renBTCはペッグを失いました。この崩壊は、ペッグを保証する主体が破綻すれば、ビットコイン自体がどうなろうとラップドトークンは価値を失い得ることを示しました。保有者が償還できる期間は限られていました。
  6. すべてのラップドビットコインは借用証書です。その安全性は、カストディアンまたは署名者セットと、それを管理するスマートコントラクトに依存します。ユーザーは、イーサリアムのDeFiのようなエコシステムで流動性にアクセスするためにこのリスクを受け入れます。トレードオフは明確です。利便性とコンポーザビリティは、カストディを第三者に委ねるという代償を伴い、これはビットコインの自己主権型モデルからの根本的な逸脱です。

    7. パート IIブリッジとそのリスク

  7. ブリッジは、チェーンA上で資産をロックし、チェーンB上でその資産を表すトークンをミントすることで、互いに独立した2つの台帳を接続します。元のトークンは移動せず、エスクローで保管されるかバーンされ、その派生トークンが別の場所で自由に流通します。この仕組みは相互運用性を実現する一方で、重大な依存関係を生みます。チェーンB上の価値の安全性は、チェーンA上の資金の解放を誰が管理しているかに全面的に依存するのです。
  8. 主な管理主体は設計によって異なります。一部のブリッジは、秘密鍵を保有する中央集権的なカストディアンを用います。ほかのブリッジは、一定数の署名者が引き出しを承認しなければならないマルチシグ方式に依存しています。バリデーターセットは別のモデルで、ネットワーク参加者が状態遷移を共同で検証します。最後に、ライトクライアントでは、あるチェーンが別のチェーンのコンセンサスルールを数学的に検証できるため、外部への信頼は不要になりますが、大きな計算負荷が必要になります。
  9. 2022年3月、攻撃者はRoninブリッジの9つあるバリデータキーのうち5つを乗っ取り、Axie Infinityというゲームで使用されていたこのブリッジから約6億2000万ドル相当のエテルおよびUSDCを奪い出しました。FBIはこれを北朝鮮のラザルス・グループの仕業だと見なしています。その2ヶ月前には、Wormholeプロトコルの署名検証機能の欠陥を利用して、攻撃者が何も預け入れることなくソラナ上で12万個のウォープドエテルを作成し、その価値は約3億2000万ドルに上りました。Roninのバリデータ設定は見かけほど分散化されていませんでした。9つのキーのうち4つは1社が管理しており、古いアロールリストの仕組みによって攻撃者は5番目のキーも手に入れることができました。これらの事件は、監査を受けたコードや複数主体によるキー管理体制であっても、協調的な攻撃や微妙な実装上の誤りによって失敗する可能性があることを示しています。
  10. 2022年を通じてさらなる損失が続いた。ハーモニーのホライゾン・ブリッジでは、5つあるマルチシグのうち2つが侵害されたことにより6月に約1億ドルの損失が出た。8月にはノマド・プロトコルで、不具合のあるアップデートにより誰でも有効性証明をコピーできる状態になり、1億9000万ドル規模の被害が発生した。これら4件の事故だけで10億ドル以上の損失となり、高価値な資産が集中し、セキュリティ体制も複雑であるため、ブリッジが主要な標的となっていることが浮き彫りになった。
  11. ビットコインには特有の課題があります。そのコンセンサスルールが、他のブロックチェーンの状態をネイティブに検証しないためです。そのため、ビットコインのブリッジは、信頼された署名者のフェデレーションか、BitVMのような新しい暗号学的設計に依存しています。BitVMは、外部のコードを実行することなく、チャレンジ・レスポンス・ゲームを用いて状態の有効性を証明します。これらのアプローチは、信頼の前提を減らす代わりに速度とシンプルさを犠牲にしていますが、実装や効果的な監査は依然として複雑です。
  12. ブリッジのセキュリティには幅があり、1つの企業が鍵を保有する方式から、別のチェーンを直接検証する設計まで存在します。リスクを減らすために一般的に挙げられる対策としては、実績の長いブリッジを選ぶこと、ブリッジされた形で多額の残高を置いたままにしないこと、不要になったトークンの承認を取り消すことなどがあります。それでもトレードオフは残ります。必要な信頼を減らせば、通常は速度、利便性、資本効率のいずれかが犠牲になります。

重要な事実

  • WBTCは、カストディされたビットコインに裏付けられたERC-20トークンとして、2019年1月にローンチされました。
  • BitGoは2024年8月にWBTCの保管業務をBiT Globalとの合弁企業に移管しました。
  • Coinbaseは2024年9月に、独自のラップドビットコインであるcbBTCをローンチしました。
  • tBTCは、単一のカストディアンではなく、閾値署名を用いるランダムに選ばれた署名者グループを使用しています。
  • renBTCは、2022年11月のAlameda Researchの破綻後に崩壊しました。
  • ラップドトークンは借用証書であり、その価値は裏付けとなるカストディに依存します。
  • ブリッジは、あるチェーン上で資産をロックして別のチェーン上でそれを表すトークンを発行するため、そのセキュリティは解放メカニズムに依存します。
  • 2022年3月のRoninブリッジのハッキングでは、9つのバリデーターキーのうち5つが侵害され、約6億2,000万ドルの損失が発生しました。
  • Wormholeは2022年2月、スマートコントラクトの署名検証の欠陥により約3億2,000万ドルを失いました。
  • HarmonyのHorizonブリッジは2022年6月、2-of-5のマルチシグが攻撃され、約1億ドルを失いました。
  • 2022年8月、不具合のあるアップデートにより有効性証明書がコピー可能になったことで、ノマドは1億9000万ドル規模の被害を被った。
  • ビットコインは他のチェーンの状態をネイティブに検証できないため、ビットコインのブリッジはフェデレーションやBitVMのような暗号学的設計に依存しています。

演習 九・六・三・一

9集める異なるチェーン上のラップド資産またはブリッジ資産を9つ挙げてください。元の資産を誰が保有しているか、そしてどのような仕組みがペッグを保証しているかを記してください。
6まとめる9つを、信頼モデルに基づいて6つに分類してください：単一のカストディアン、複数カストディアンによるフェデレーション、MPC署名者セット、アルゴリズム型ブリッジ、バーン＆ミント型発行体、その他。
3絞り込む6つを、ラップド資産のデペッグや崩壊を引き起こす3つの核心的なリスクに絞り込んでください。
1結晶化するネイティブのビットコインを保有することと、そのラップド版を保有することの違いを定義する文を1つ書いてください。

事実確認

日付、数字、主張は、下記に記載された公表資料と照合して確認しました。

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