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ビットコインのタップルート解説:アップグレードの仕組み

最終更新
公開日
執筆者
Neil Author
Neill Velardo
監修者
Graham Stone Author Image
Graham Stone
A bitcoin floating above a computer chip

ビットコインのタップルート は、2021年11月に実施されたプロトコルアップグレードであり、ビットコインのプライバシーを向上させ、複雑な取引の手数料を引き下げ、開発者により柔軟なスクリプト環境を提供した。 これは2017年のSegWit以来となるビットコイン初の主要なアップグレードであり、シュノール署名(BIP 340)、Taproot出力タイプ(BIP 341)、およびTapscriptと呼ばれる新しいスクリプト言語 (BIP 342)という3つのビットコイン改善提案(BIP)を統合したものです。Taprootのアドレスは`bc1p`で始まり、技術的にはPay-to-Taproot(P2TR)と呼ばれます。

Taprootの実際の影響は、当初の構想とは大きく異なるものとなりました。マルチシグウォレットやライトニングチャネルの効率化を目的として設計されたこのアップグレードは、意図せずしてOrdinals、Inscriptions、BRC-20トークン、Runesを可能にし、ビットコインのブロックスペースを2年近くも占拠するほどの活動ブームを引き起こしました。 このガイドでは、Taprootが実際に何であるか、その3つの構成要素がどのように機能するか、そしてなぜその実態が当初の計画からこれほど大きく逸脱してしまったのかについて解説します。

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主なポイント

  • ビットコインのタップルート(Taproot)は、2021年11月14日にブロック高709,632で有効化されたソフトフォークによるアップグレードであり、2017年のSegWit以来、ビットコインプロトコルにおける初の主要なアップグレードである。
  • このアップデートには、3つのビットコイン改善提案(BIP)が盛り込まれました。BIP 340(シュノール署名)、BIP 341(Pay-to-Taproot出力タイプ)、およびBIP 342(Tapscriptスクリプト言語)です。
  • Taprootは、マルチシグによる送金やライトニングチャネルの決済といった複雑な取引を、オンチェーン上の単一署名による支払いと見分けがつかないようにすることでプライバシーを向上させ、これらの取引の手数料を約25%削減します。
  • Taprootのアドレスは、次のように始まります。 bc1p また、Bech32mエンコーディングを使用しており、先頭の文字列が bc1q.
  • マルチシグやライトニング向けに設計されたこの柔軟性により、Ordinals(2022年12月)、BRC-20トークン、そしてRunes(2024年4月)の実現も可能となりました。2026年4月現在、ほとんどの指標において、Taprootはビットコインの取引活動の約5分の1を占めています。

タップルートの起源

Taprootは、ビットコインの初期から最も多作なプロトコル貢献者の一人であるグレゴリー・マクスウェルによって、2018年1月に初めて提案されました。 複雑な取引を単純な取引と見分けがつかないようにするための暗号技術的な工夫という核心的なアイデアは、抽象的な意味では目新しいものではありませんでした。しかし、マクスウェルによる具体的な実装により、古いノードとの互換性を損なうことなく、ビットコイン上で実用的に導入することが可能になりました。

その後、この提案は3年以上にわたる検討、改良、議論を経てきました。暗号技術は綿密に精査され、代替案も検討され、コミュニティは、2017年のSegWitを巡る激しい導入争いを繰り返さずに、どのようにアップグレードを正確に有効化すべきかについて苦慮しました。 最終的に導き出された答えが「Speedy Trial」でした。これは、マイナーに準備完了のシグナルを送るための3か月の期間を設けた、時間制限付きの有効化メカニズムです。2021年6月に必要な90%の閾値に達し、Taprootは同年後半の有効化が確定しました。

Taprootが何年にもわたる入念な作業を経て、何事もなくリリースされたこと自体が、ビットコインのアップグレードのあり方を物語っている。ベースプロトコルの変更は、意図的にゆっくりと慎重に行われる。なぜなら、一度導入されれば、数十億ドル規模の資産がそのプロトコルが将来にわたって正しく動作することに依存することになるからだ。

「タップルート」の3つの作品

Taproot を理解するには、その構成要素となる 3 つの提案を 1 つずつ検討するのが最も効果的です。それぞれが異なる役割を果たしており、相互に連携して機能するように設計されています。完全な仕様は、以下の文書で公開されています。 ビットコイン改善提案(BIP)のリポジトリ.

BIP
コンポーネント
機能
340
シュノール署名
ECDSAを、鍵および署名の集約をサポートする線形署名方式に置き換える
341
Pay-to-Taproot (P2TR)
新しい出力タイプと `bc1p` アドレス形式を定義し、キーパスとスクリプトパスの両方にコストを割り当てます
342
台本
Taprootスクリプトパス内で使用するためのBitcoinスクリプトを更新し、ルールをより簡潔にし、Schnorrをサポートしました
BIP
340
コンポーネント
シュノール署名
機能
ECDSAを、鍵および署名の集約をサポートする線形署名方式に置き換える
BIP
341
コンポーネント
Pay-to-Taproot (P2TR)
機能
新しい出力タイプと `bc1p` アドレス形式を定義し、キーパスとスクリプトパスの両方にコストを割り当てます
BIP
342
コンポーネント
台本
機能
Taprootスクリプトパス内で使用するためのBitcoinスクリプトを更新し、ルールをより簡潔にし、Schnorrをサポートしました

BIP 340:シュノール署名

ビットコインの取引にはすべて、送金者がコインを移動する権限を持っていることを証明するためのデジタル署名が必要です。2009年の開始からTaprootが導入されるまで、ビットコインではECDSA(楕円曲線デジタル署名アルゴリズム)と呼ばれる署名方式が使用されていました。 ECDSAは問題なく機能しますが、数学的に厄介な性質があります。それは、署名が線形ではないということです。つまり、複数の署名を1つに簡単に結合することができないのです。

BIP 340で導入されたシュノール署名は線形である。この単一の特性により、いくつかの実用的な利点がもたらされる。

最も重要なのは キーの集約. 3人が取引に共同署名する場合(例えば、3人中3人の同意を必要とするマルチシグネチャによる支出など)、シュノール方式では、1つの統合公開鍵を使用して1つの統合署名を生成することができます。 外部から見ると、この取引は単一署名者の支払いと全く同じように見えます。ブロックチェーンに保存されるデータ量が減り、当事者が支払う手数料も低くなり、チェーンを監視している者であっても、マルチシグの仕組みについて何も知ることができません。

また、シュノール署名はECDSA署名よりもわずかにサイズが小さく、効率的なバッチ検証に対応しているため、フルノードによるブロックの処理速度向上に寄与します。暗号的なセキュリティの前提は、基本的にECDSAと同じです。どちらの方式も、secp256k1曲線上の楕円曲線離散対数問題の困難性に依存しています。

BIP 341: Taproot (P2TR)

BIP 341 では、新しい出力タイプ「Pay-to-Taproot(P2TR)」が定義されています。これが、 bc1p- これまでに目にしたことがあるかもしれない、この接頭辞が付いたアドレス。

P2TRの根底にある考え方は、すべてのTaproot出力が、同時に2つの異なる使い方を約束しているという点です:

  • キーパス。 所有者は、適切な鍵を使ってシュノール署名を生成し、通常の支払いと同じようにコインを使用することができます。
  • スクリプトのパス。 代替的な支出条件からなる隠されたツリー。そのいずれかを明らかにし、その条件に基づいて出力を支出に充てることができる。

この代替スクリプトのツリーは、いわゆる マークル化された代替スクリプトツリー、あるいはMAST。MASTを利用すると、トランザクションは、実際に使用されない限り、それらをオンチェーンに記録することなく、多くの可能な支出条件(マルチシグのフォールバック、タイムロック、ハッシュロック、紛争解決ブランチなど)に対してコミットすることができます。 実行された特定のブランチのみが公開され、それが元のコミットメントの一部であったことを示す小さな暗号学的証明も併せて提示されます。未使用のブランチは、ブロックスペースを一切消費せず、情報を漏洩させることもありません。

シュノール鍵の集約と相まって、これにより、Taprootによる支出の圧倒的多数は、たとえ非常に複雑なものであっても、ブロックチェーン上では単純なキーパスによる支出として表示されることになります。2-of-3マルチシグウォレット、ライトニングチャネルの協同クローズ、タイムロックされた復旧パスを備えたヴォールト、そして日常的な個人間送金でさえ、すべてまったく同じように見える可能性があります。

BIP 342: Tapscript

3つ目の提案であるBIP 342は、Taprootスクリプトパス内で使用するために、ビットコインのスクリプト言語を最新のものに更新するものです。その結果生まれたものが「Tapscript」です。

Tapscriptはまったく新しい言語というわけではありません。これは既存のBitcoin Scriptを整理・改良したもので、いくつかの旧来の癖が取り除かれ、いくつかのささやかな改善が加えられています:

  • 署名処理では、ECDSAの代わりにシュノール署名の検証が行われるようになりました
  • 以前のソフトフォークから引き継がれていた、スクリプトサイズの厳格な制限が緩和された
  • 新しいオペコード、 OP_CHECKSIGADD, バッチ処理に適したマルチシグ検証をより効率的にする
  • 新しい署名ハッシュアルゴリズムは、より多くのトランザクションデータを網羅し、ある種の巧妙な署名攻撃を阻止する。

Tapscriptこそが、Taprootに将来を見据えた柔軟性をもたらしています。将来のソフトフォークでは、既存のTaproot出力を損なうことなく、新しいオペコードや機能を追加して機能を拡張することが可能です。

Taproot 対 SegWit:両者の比較

SegWitとTaprootは、ビットコインにおける現代の2大重要なアップグレードとしてしばしばひとまとめにされますが、これらは異なる問題を解決するために設計されました。2017年に導入されたSegWitは、トランザクションの改ざん可能性の解消と、ブロック容量の実質的な拡大に重点を置いていました。その4年後に導入されたTaprootは、プライバシーとスクリプトの柔軟性に重点を置いていました。 これら2つのアップグレードは、重複するのではなく、互いに補完し合う関係にあります。

特集
SegWit(2017年)
『タップルート』(2021年)
有効化
2017年8月、ブロック481,824
2021年11月、ブロック709,632
アドレスプレフィックス
bc1q
bc1p
主な焦点
ブロックの容量、可変性の修正
プライバシー、スクリプトの柔軟性
署名
ECDSA
シュノール
マルチシグの出現
オンチェーン上で確認可能
シングルシグと見分けがつかない
有効化
UASF / BIP 9 シグナリング
迅速な裁判 / BIP 8
特集
有効化
SegWit(2017年)
2017年8月、ブロック481,824
『タップルート』(2021年)
2021年11月、ブロック709,632
特集
アドレスプレフィックス
SegWit(2017年)
bc1q
『タップルート』(2021年)
bc1p
特集
主な焦点
SegWit(2017年)
ブロックの容量、可変性の修正
『タップルート』(2021年)
プライバシー、スクリプトの柔軟性
特集
署名
SegWit(2017年)
ECDSA
『タップルート』(2021年)
シュノール
特集
マルチシグの出現
SegWit(2017年)
オンチェーン上で確認可能
『タップルート』(2021年)
シングルシグと見分けがつかない
特集
有効化
SegWit(2017年)
UASF / BIP 9 シグナリング
『タップルート』(2021年)
迅速な裁判 / BIP 8

Taprootは技術的にはSegWitバージョン1の出力であるため、どちらのアップグレードも bc1 接頭辞。違いは、その後に続く文字です: q SegWit v0 および p Taproot向け。

Taprootが改善するはずだった点

Taprootのサービス開始に至るまでの数年間、その売り込みでは、以下の3つの具体的なメリットに重点が置かれていました:

  • プライバシー。 シュノール集約とMASTにより、ほぼすべての支出が通常の単一署名決済のように見えるため、チェーン分析ツールは、オンチェーン上の指紋からマルチシグウォレットやライトニングチャネル、その他の複雑な設定を特定することがはるかに困難になります。 Taprootを採用するユーザーが増えるにつれて、「単純な支払いのように見えるトランザクション」の匿名性セットが拡大するため、プライバシーの利点も高まります。
  • 複雑な取引の手数料を引き下げます。 ビットコインの取引手数料はバイト単位で支払われます。シュノール署名はECDSA署名よりもわずかにサイズが小さく、鍵の集約により多数の署名を1つにまとめることができ、MASTにより未使用のスクリプト分岐を完全にオフチェーンに保持できます。一般的なマルチシグウォレットの場合、これにより、従来のオンチェーン占有容量の約4分の1まで削減できる可能性があります。
  • 第2層プロトコルのためのインフラストラクチャの改善。 特にライトニング・ネットワークは、「ポイント・タイムロック契約(PTLC)」と呼ばれる機能を通じて、シュノール方式の恩恵を受けると期待されていました。PTLCは、ライトニングで現在使用されているハッシュロック型ルーティングに代わり、ホップ間の支払いの相関性を排除する仕組みを採用しており、ルーティングされた支払いのプライバシーを向上させます。 チャネルファクトリ、eltoo方式のチャネル更新、およびDiscreet Log Contractsも、いずれもシュノールの線形性の恩恵を受けています。

これらは予想されていた成果でした。それらは現実のものであり、徐々に現れ始めています。しかし、それらは、サービス開始直後の数年間について、多くの人が記憶しているような物語ではありません。「オルディナルズが物語をどう変えたか」

2022年12月、ケイシー・ロダーモアは次のように紹介した。 序数、Taprootトランザクションにデータを埋め込む。

序数と碑文が「Taproot」をどのように再利用したか

2022年12月、ケイシー・ロダモアというソフトウェアエンジニアが、Taprootの緩和されたスクリプト制限を利用して、想定外の行為を行った。彼は、ビットコインの取引のウィットネスデータに画像を直接埋め込んだ。彼はこのプロトコルを 序数、および埋め込まれたデータ「インスクリプション」。最初のインスクリプションは2022年12月14日にオンチェーン化され、プロトコルは2023年1月に一般公開されました。

インスクリプションが機能したのは、TaprootがMASTリーフ内の個々のスクリプトに対する厳格なサイズ制限を密かに撤廃していたためです。つまり、Taprootのウィットネスには、画像、テキスト、音声クリップ、さらには小さな動画ファイルといった任意のコンテンツを、キロバイト単位、将来的にはメガバイト単位で格納できるようになったのです。 その後、インスクリプションされたデータには、ブロックチェーン上で個々のサトシを追跡する方式を用いて番号が割り当てられ、各インスクリプションに安定した識別子が与えられました。その結果、実際にはビットコイン上で非代替性トークン(NFT)が実現されたのです。

Ordinalsを基盤として構築されたプロトコルは急速に拡大した。数ヶ月も経たないうちに、Domoとして知られる匿名の開発者が、インスクリプション・プロトコル上で動作する代替可能トークン規格「BRC-20」をリリースした。2024年4月には、Rodarmorが、ビットコインのブロックスペース向けに特別に設計された、より効率的な代替可能トークンプロトコル「Runes」を立ち上げた。 2023年から2024年にかけて、これらのプロトコルにより、ビットコインの取引手数料は数年ぶりの高水準に達し、それに伴いTaproot取引の利用率も上昇した。 Glassnodeのデータによると、Taprootの採用率は2023年初頭の約1%から、2024年には40%を超えるピークに達したが、インスクリプションの活動が沈静化するにつれて、その後は低下した。

これは、Taprootが設計された本来の目的ではありませんでした。 多くのビットコイン開発者は、このアップグレードの最も目立つユースケースが、彼らが何年もかけて構築してきたプライバシー機能やライトニングネットワークの改善ではなく、NFTやトークンになってしまったことを、複雑な心境で見守っていた。しかし、インスクリプションの存在を可能にするその柔軟性こそが、Taprootを他のあらゆる用途に有用なものにしているものであり、今回の出来事は、インフラのアップグレードが、当初の設計意図をはるかに超えた用途を生み出す可能性があることを示した。

2026年の導入

Taprootの採用率は、具体的に何を指標とするか(資金を受け取るアドレス数、Taproot入力が1つ以上含まれる取引数、あるいは総取引出金の割合など)によって異なり、ダッシュボードごとに報告される数値も異なります。 2026年4月時点での全体像としては、ほとんどの指標において、Taprootがビットコインの取引活動の約5分の1を占めている。これは、インスクリプションブーム時に記録した最高値からは低下しているものの、有効化後の最初の1年間の水準よりははるかに高い水準にある。

この緩やかな普及のペースは、以前のSegWitがたどったパターンと同じです。ウォレット開発者、取引所、カストディアンはそれぞれ独自のスケジュールでアップグレードを進めており、多くのユーザーはアドレス形式を意図的に選択することはありません。単に、ウォレットが生成したアドレスを使用しているだけです。 Binance、Coinbase、Kraken、OKXなどの主要取引所は現在、Taprootアドレスへの送金をサポートしていますが、エコシステム全体での完全なネイティブTaprootサポートはまだ進行中です。

なお、引き続き注意すべき点が1つあります。シュノール署名は、ECDSAと同様に楕円曲線暗号に依存しており、理論上、ショアのアルゴリズムを実行する十分な処理能力を持つ量子コンピュータに対して脆弱です。Taprootは、従来のアドレス形式と同じsecp256k1曲線を使用しているため、量子攻撃に対するビットコインの脆弱性を従来のアドレス形式よりも高めることはありません。 しかし、Taprootアドレスは出力が作成された時点で公開鍵をオンチェーン上で直接公開するのに対し、従来のアドレスやSegWit v0アドレスは、出力が使用されたときにのみ公開鍵を公開します。ポスト量子署名オプションへの道筋として、BIP-360と呼ばれる提案草案が活発に議論されていますが、現時点でアップグレードが差し迫っているわけではありません。

Taprootが今後どのような可能性を切り拓くか

Taprootのユースケースのいくつかは、現在も開発が進められています。特に注目すべきは以下の3つの分野です:

  • ライトニング・ネットワークのアップグレード。 PTLCルーティングやシュノール方式に基づくチャネル構築が、ライトニングの実装において徐々に導入されつつあり、これにより支払いのプライバシーが向上し、より洗練されたチャネル構造が可能になっています。
  • タップルート・アセット。 当初、Lightning Labs によって「Taro」として発表され、2023年に名称が変更された「Taproot Assets」は、Taproot のコミットメント構造を利用してビットコイン上で代替可能資産および非代替可能資産を発行するためのプロトコルであり、これらの資産をライトニングネットワークを介して転送する機能を備えています。 これはOrdinalsやRunesとは全く異なる設計思想に基づいており、収集品ではなく、ステーブルコインやその他の金融商品向けに最適化されています。
  • 保管庫および高度な保管サービス。 TaprootのMAST構造により、ビットコインの「ボールト」の構築が現実的になります。これは、引き出しに時間遅延が必要で、侵害された鍵を取り消すことができ、複数の復旧経路が共存できるウォレットであり、使用されない限りオンチェーンで手数料を支払う必要がありません。 これは、セキュリティと利便性のバランスを保つ必要がある機関向けカストディや自己管理型ウォレットの環境において、特に重要な意味を持ちます。

結論

Taprootは、ビットコインの歴史において最も重要なアップグレードの一つです。これにより、署名の処理効率が向上し、複雑な取引も単純な取引のように見えるようになり、開発者にはより柔軟な基盤が提供されました。また、ほぼ偶然にも、当初の設計範囲をはるかに超えた、ビットコインブロックチェーンの非金銭的な活用への道が開かれたのです。

一般ユーザーにとって、実用上のメリットは明白です。Taprootアドレスは、多くの状況で送金コストが安く、マルチシグやライトニングと併用すればプライバシーも高まり、新しいウォレットではデフォルト設定として採用されるケースが増えています。開発者にとって、Taprootは現在、ビットコインプロトコルに関する本格的な開発の多くが構築されている基盤となっています。 また、プロトコル自体にとって、Taprootは、ベースレイヤーのインフラストラクチャに対する慎重かつ保守的なアップグレードが、設計者が想定していた範囲をはるかに超える効果をもたらし得ることを改めて示す好例となっています。

よくある質問

タップルートが起動したのはいつですか?
TaprootトランザクションはSegWitトランザクションより安いのですか?
なぜタップルートのアドレスはbc1pで始まるのですか?
ビットコイン・タプルートは量子安全か?
タップルートとオーディナルやBRC-20との関係は?

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