論文の概要: Ark: Offchain Transaction Batching in Bitcoin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.20952v1
• Date: Wed, 20 May 2026 09:40:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-21 19:19:56.602723
• Title: Ark: Offchain Transaction Batching in Bitcoin
• Title（参考訳）: Ark:Bitcoinのオフチェーントランザクションバッチ
• Authors: Pim Keer, Matteo Maffei, Marco Argentieri, Andrew Camilleri, Zeta Avarikioti,
• Abstract要約: 私たちは最初のBitcoin互換のコミットチェーンであるArkを紹介します。 Arkの特徴的な特徴は、デプロイの容易さである。ユーザは、事前に資金をロックすることなく、オフチェーン支払いを受け取ることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.848925686243984
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Bitcoin is the cryptocurrency with the largest market capitalisation, but its widespread adoption is fundamentally limited by the scalability constraints of its consensus algorithm, which requires every transaction to be confirmed onchain. To address this, several Layer-2 scalability solutions have been proposed to move payments offchain -- most notably, the Lightning Network. However, their deployment remains hindered by cumbersome setup requirements: users must lock funds onchain to participate and engage in complex auxiliary protocols (e.g., for channel rebalancing, top-ups, and routing). Other solutions, like payment pools, sidechains and rollups, cannot be implemented in a non-custodial way on Bitcoin due to its limited scripting capabilities, or require all protocol participants to update the offchain state. In this work, we present Ark, the first Bitcoin-compatible commit-chain. Ark enables offchain transactions of virtual UTXOs (VTXOs), through an untrusted operator who aggregates them into succinct onchain commitments. A distinctive feature of Ark is its ease of deployment: users can receive offchain payments without locking any funds beforehand and Ark state updates can be performed only requiring the users involved in that update. We formally define the Ark protocol and prove its security. During this process, we identified two attacks affecting the testnet implementation, which we responsibly disclosed and proposed fixes for, which have been now integrated into the mainnet implementation. Our experimental evaluation demonstrates that Ark can commit onchain to batches of arbitrarily many VTXOs with a constant-sized footprint of approximately 200 vB. Cooperative exits add one output per user, while unilateral exits require $\mathcal{O}(\log n)$ transactions of roughly 150 vB per VTXO for a batch of $n$ VTXOs.
• Abstract（参考訳）: Bitcoinは最大の時価総額を持つ暗号通貨だが、その普及はコンセンサスアルゴリズムのスケーラビリティの制約によって根本的に制限されている。 これを解決するために、いくつかのLayer-2スケーラビリティソリューションが提案されている。 ユーザは、複雑な補助プロトコル(例えば、チャネルリバランシング、トップアップ、ルーティング)に参加するために、オンチェーンで資金をロックしなければなりません。 支払いプールやサイドチェーン、ロールアップといった他のソリューションは、スクリプト機能に制限があるため、Bitcoin上では直感的ではない方法で実装することはできず、あるいはオフチェーン状態の更新をすべてのプロトコル参加者に要求する。 この作業では、最初のBitcoin互換のコミットチェーンであるArkを紹介します。 Arkは、信頼できない演算子を通じて仮想UTXO(VTXOs)のオフチェーントランザクションを可能にし、それらを簡潔なオンチェーンコミットメントに集約する。 Arkの特徴的な特徴は、デプロイの容易さである。ユーザは事前に資金をロックすることなくオフチェーン支払いを受信でき、Ark状態のアップデートは、そのアップデートに関わるユーザのみに実行される。 Arkプロトコルを正式に定義し、そのセキュリティを証明します。 この過程で、テストネットの実装に影響を及ぼす2つの攻撃を特定し、それを責任を持って開示し、修正案を提案しました。 実験により, Ark は任意の数の VTXO のバッチに対して, 一定サイズのフットプリントが約200 vB であることを示す。 協調エグジットはユーザ毎に1つの出力を追加するが、一方のエグジットは$\mathcal{O}(\log n)$トランザクションが$n$ VTXOsのバッチに対して約150vBのVTXOを必要とする。

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