2025年のビットコインプロトコル層の包括的なレビュー

著者: 潘志雄

Bitcoin Optechの年次サマリーは、ビットコインエコシステムの技術的バロメーターとして常に評価されてきました。価格変動に焦点を当てるのではなく、ビットコインプロトコルと主要インフラの最も信頼できる脈動のみを記録しています。

2025年のレポートは明確な傾向を示しています。ビットコインは「受動的な防御」から「能動的な進化」へのパラダイムシフトを起こしています。

過去1年間、コミュニティは単なる脆弱性の修正にとどまらず、量子コンピューティングなどの生存レベルの脅威への体系的な対処を開始し、分散性を犠牲にすることなく、スケーラビリティとプログラマビリティの限界を積極的に探求してきました。本レポートは開発者のメモであるだけでなく、今後5～10年間のビットコインの資産特性、サイバーセキュリティ、ガバナンスロジックを理解するための重要な指標でもあります。

主な結論

2025 年を振り返ると、ビットコインの技術的進化は 3 つの中核的な特徴を示しており、それらは次の 10 の主要なイベントを理解する鍵でもあります。

積極的な防御: 量子脅威に対する防御ロードマップが初めて明確かつ現実的になり、セキュリティの考え方が「現在」から「ポスト量子時代」へと拡張されました。
機能の階層化: ソフトフォークの提案に関する高密度の議論と、ライトニングネットワークの「ホットスワップ可能」な進化は、階層化されたプロトコルを通じてビットコインが「安定した最下層と柔軟な最上層」というアーキテクチャ上の目標を達成していることを示しています。
分散型インフラストラクチャ: マイニングプロトコル (Stratum v2) からノード検証 (Utreexo/SwiftSync) まで、物理世界の集中化された重力に対抗することを目的として、参加の障壁を下げ、検閲耐性を向上させるために大量のエンジニアリングリソースが投資されてきました。

Bitcoin Optechの年次レポートは、過去1年間の数百件のコードコミット、メーリングリストでの議論、そしてBIP提案を網羅しています。技術的なノイズから真のシグナルを抽出するために、単なる「ローカル最適化」に過ぎないアップデートを除外し、エコシステムに構造的な影響を与える以下の10件のイベントを選定しました。

1. 量子脅威に対する体系的な防御と「強化ロードマップ」

[状況: 研究・長期提案]

2025年は、ビットコインコミュニティにおける量子コンピューティングの脅威に対する姿勢が大きく転換した年であり、理論的な議論からエンジニアリングの準備へと移行しました。BIP360には番号が割り当てられ、P2TSH（Pay to Tapscript Hash）と改名されました。これは、量子耐性ロードマップへの重要な足がかりとなると同時に、Taprootの特定のユースケース（内部鍵を必要としないコミットメント構造など）に対するより汎用的なサービスと見なされました。

同時に、コミュニティは、将来的に対応するスクリプト機能（OP_CATの再導入や新しい署名検証オペコードの追加など）を導入することを前提としてOP_CATを使用してWinternitz署名を構築すること、ネイティブスクリプト機能としてSTARK検証について議論すること、ハッシュ署名スキーム（SLH-DSA / SPHINCS+など）のオンチェーンコストを最適化することなど、より具体的な耐量子署名検証スキームを検討しました。

この問題はビットコインの数学的基礎に触れているため、第一位に位置付けられています。量子コンピューティングが将来、楕円曲線離散対数仮定を実際に弱める場合（ひいてはECDSA/Schnorr署名のセキュリティを脅かす場合）、システム全体の移行圧力と、過去の出力に対するセキュリティの多層化が引き起こされるでしょう。そのため、ビットコインはプロトコルレベルとウォレットレベルで事前にアップグレードパスを用意する必要に迫られます。長期保有者にとって、アップグレードロードマップとセキュリティ監査の文化を備えたカストディソリューションを選択し、将来の移行の可能性に注意を払うことは、資産保全のための重要な教訓となるでしょう。

2. ソフトフォーク提案の急増：「プログラム可能な金庫」構築の礎

[状況: 集中議論中 / 草稿段階]

今年はソフトフォーク提案に関する議論が盛んに行われ、ミニマリズムを維持しながらスクリプトの表現力をいかに解き放つかが中心的な焦点となりました。CTV（BIP119）やCSFS（BIP348）といったコントラクトベースの提案、そしてLNHANCEやOP_TEMPLATEHASHといった技術は、いずれもビットコインにより安全な「制限条項」を導入しようと試みました。さらに、OP_CHECKCONTRACTVERIFY（CCV）はBIP443となり、様々な算術演算オペコードやスクリプトリカバリに関する提案もコンセンサスを待っていました。

一見目立たないこれらのアップグレードは、実際にはグローバルバリューネットワークに新たな「物理法則」を追加するものです。これらのアップグレードにより、従来の「金庫」型の構築がよりシンプルになり、より安全で、より標準化されたものになることが期待されています。ユーザーは、引き出しの遅延やキャンセル期間といったメカニズムを設定できるようになり、プロトコルの表現力レベルで「プログラム可能な自己防衛」を実現できます。同時に、これらの機能により、ライトニングネットワークやDLC（離散対数契約）といったレイヤー2プロトコルのインタラクションコストと複雑さが大幅に削減されることが期待されています。

3. 検閲に強い鉱業インフラの再構築

[ステータス: 実験的実装 / プロトコルの進化]

マイニング層の分散化は、ビットコインの検閲耐性を直接的に決定づけます。2025年、Bitcoin Core 30.0では実験的なIPCインターフェースが導入され、マイニングプールソフトウェア/Stratum v2サービスとBitcoin Core検証ロジック間のインタラクション効率が大幅に最適化され、非効率なJSON-RPCへの依存が軽減され、Stratum v2の統合への道が開かれました。

Stratum v2の主要な機能の一つ（ジョブネゴシエーションなどのメカニズムが有効になっている場合）は、マイニングプールからより分散化されたマイナーへのトランザクション選択をさらに分散化し、検閲耐性を強化することです。一方、MEVpoolの登場は、ブラインドテンプレートと市場競争を通じてMEV問題への対処を試みています。理想的には、単一の市場が新たな中央集権的なハブとなることを防ぐために、複数のマーケットプレイスが共存するべきです。これは、過酷な環境下でも一般ユーザーのトランザクションが公平にパッケージ化されるかどうかに直接関係します。

4. 免疫システムのアップグレード：脆弱性開示と差分ファジングテスト

[状況: エンジニアリング作業進行中]

ビットコインのセキュリティは、実際の攻撃を受ける前の自己チェックに依存しています。2025年、Optechはビットコインコアとライトニングの実装（LDK/LND/Eclairなど）を標的とした多数の脆弱性開示を記録しました。その脆弱性は、資金の凍結やプライバシーの非匿名化から深刻な盗難リスクまで多岐にわたります。同年、Bitcoinfuzzは差分ファジングを用いて、異なるソフトウェアが同じデータにどのように反応するかを比較することで、35以上の根深いバグを特定しました。

この高強度の「ストレステスト」は、成熟したエコシステムの証です。ワクチンのように、短期的には弱点を露呈するかもしれませんが、長期的にはシステムの免疫力を大幅に強化します。プライバシーツールやライトニングネットワークに依存しているユーザーにとって、これは警鐘ともなります。完璧なソフトウェアは存在せず、重要なコンポーネントを常に最新の状態に保つことは、預金の安全性を確保するための最も基本的なルールです。

5. ライトニングネットワークスプライシング：チャネルファンドの「ホットアップデート」

[ステータス: 実装全体での実験的なサポート]

ライトニングネットワークは、2025年にスプライシング（ホットチャネルアップデート）の導入により、ユーザビリティにおいて大きな飛躍を遂げました。この技術により、ユーザーはチャネルを閉鎖することなく資金（入出金）を動的に調整することができ、現在、LDK、Eclair、Core Lightningという3つの主要実装で試験的にサポートされています。BOLTs関連の仕様はまだ改良段階ですが、実装間の互換性テストは大きく進展しています。

スプライシングは、チャネルを閉じることなく資金の追加や削除を可能にする重要な機能です。これにより、チャネル資金の調整に伴う不便さから生じる決済失敗や運用上の摩擦を軽減することが期待されます。将来のウォレットでは、チャネルエンジニアリングの学習コストが大幅に削減され、より多くのユーザーがLNを「残高口座」のような決済レイヤーとして利用できるようになることが期待されます。これは、ビットコイン決済が日常生活で広く利用されるための重要なピースです。

6. 検証コストの革命: フルノードを「一般的なデバイス」上で実行できるようにする。

[ステータス: プロトタイプ実装 (SwiftSync) / BIP ドラフト (Utreexo)]

分散化の堀は検証コストにあります。2025年、SwiftSyncとUtreexoは「フルノード閾値」への直接的な攻撃を開始しました。SwiftSyncは、IBD（初期ブロックダウンロード）中のUTXOセット書き込みパスを最適化します。つまり、IBD終了までに出力が使用されていないことが確認された場合にのみ、チェーンステートに出力を追加し、「最も信頼されていない」ヒントファイルを使用することで、サンプル実装においてIBDプロセスを5倍以上高速化すると同時に、並列検証のためのスペースを確保します。一方、Utreexo（BIP181-183）は、Merkleフォレスト・アキュムレータを介して、ノードが完全なUTXOセットをローカルに保存することなくトランザクションを検証できるようにします。

これら 2 つのテクノロジーの進歩により、リソースが制限されたデバイス上でフルノードを実行できるようになり、ネットワーク内の独立したバリデーターの数が増加します。

7. クラスターメモリプール：手数料市場の基盤となるスケジュールの再構築

[ステータス: リリース間近 (ステージング)]

Bitcoin Core 31.0で期待されていた機能の一つであるCluster Mempoolの実装が完成に近づいています。TxGraphなどの構造を導入することで、複雑なトランザクションの依存関係を効率的な「トランザクションクラスタの線形化/ソート」問題として抽象化し、ブロックテンプレートの構築をより体系的にします。

これは基盤となるスケジューリングシステムのアップグレードですが、手数料推定の安定性と予測可能性の向上が期待されます。アルゴリズムの制限によって引き起こされる異常なパケット順序付けを排除することで、将来のビットコインネットワークは混雑時においてもより合理的かつスムーズに動作し、ユーザーの高速トランザクションリクエスト（CPFP/RBF）はより決定論的なロジックの下で効果的に機能するようになります。

8. P2P伝送層のガバナンスの改善

[状況: 戦略更新 / 継続的な最適化]

2025年に発生した低料金取引の急増を受けて、ビットコインP2Pネットワークは戦略的な転換点を迎えました。Bitcoin Core 29.1では、デフォルトの最小中継手数料が0.1 sat/vBに引き下げられました。一方、Erlayプロトコルはノード帯域幅の消費量を削減するために進化を続け、さらにコミュニティは「ブロックテンプレート共有」などの取り組みを提案し、ますます複雑化する伝播環境に対応するためにコンパクトなブロック再構築戦略の最適化を継続しました。

より一貫性のあるポリシーとノードのデフォルト閾値の引き下げにより、ネットワーク内で低手数料トランザクションが伝播する可能性が高まることが期待されます。これらの方向性により、実行ノードに対する厳格な帯域幅要件が緩和され、ネットワークの公平性がさらに維持されると考えられます。

9. OP_RETURNとブロックスペースにおける「コモンズの悲劇」論争

[ステータス: メモリプールポリシーが変更されました (Core 30.0)]

Core 30.0 では、OP_RETURN のポリシー制限が緩和され（出力の増加が許可され、一部のサイズ上限が削除された）、2025 年の Bitcoin の用途について白熱した哲学的議論が巻き起こりました。これは Bitcoin Core の Mempool ポリシー（デフォルトの転送/標準ポリシー）の一部であり、コンセンサスルールではないことに注意してください。ただし、これはトランザクションがマイナーによって伝播され、確認される容易さに大きな影響を与え、ブロック空間の競争環境に大きな影響を与えます。

支持者はこれがインセンティブの歪みを是正すると主張する一方、反対派はこれが「オンチェーン・データストレージ」の支持と見なされる可能性を懸念している。この議論は、希少な資源であるブロックチェーン空間には、その利用を規定するルール（コンセンサスレベルではないものも含む）があり、それは様々な利害関係者間の継続的な競争の結果であることを改めて認識させる。

10. ビットコインカーネル：コアコードのコンポーネントベースのリファクタリング

[ステータス: アーキテクチャリファクタリング / APIリリース]

2025年、Bitcoin CoreはBitcoin Kernel C APIを導入することで、アーキテクチャの分離に向けた重要な一歩を踏み出しました。これにより、「コンセンサス検証ロジック」が大規模なノードプログラムから分離され、独立した再利用可能な標準コンポーネントとなりました。現在、このカーネルは、ブロック検証とチェーンステートロジックを再利用する外部プロジェクトをサポートできます。

「カーネル化」は、エコシステムに構造的なセキュリティ上のメリットをもたらします。ウォレットのバックエンド、インデクサー、分析ツールが公式の検証ロジックを直接呼び出すことができるため、車輪の再発明によるコンセンサス上の矛盾のリスクを回避できます。これは、ビットコインエコシステムに標準化された「オリジナルのファクトリーエンジン」を提供することに相当し、その上に構築される様々なアプリケーションの堅牢性を高めます。

付録：用語集（ミニ用語集）

読みやすくするために、本文で使用されている主要用語について簡単に説明します。

UTXO (未使用トランザクション出力): ビットコインの元帳状態の基本単位で、誰が何枚のコインを所有しているかを記録します。
IBD (初期ブロックダウンロード): 新しいノードがネットワークに参加したときに履歴データを同期するプロセス。
CPFP / RBF: 2 つのトランザクション加速メカニズム。CPFP (Child-for-Parent Compensation) は新しいトランザクションを使用して古いトランザクションを促進します。RBF (Fee Replacement) は、低料金のトランザクションを高料金のトランザクションに直接置き換えます。
メモリプール: ブロードキャストされたがまだブロックに含まれていないトランザクションを保存するためにノードが使用するバッファ。
BOLT: Lightning ネットワーク (Lightning テクノロジーの基礎) の技術仕様のセット。
MEV (最大抽出可能値): 最大抽出可能値。マイナーがトランザクションの並べ替えや確認によって得られる追加利益を指します。