仮想通貨の原点!ナカモトサトシ論文の中身を説明します

こんにちは、モロです。

今回は仮想通貨の元となったナカモトサトシ論文について説明していきたいと思います。

多分、仮想通貨は知っているけどナカモトサトシって…誰よ?って人はかなりいるはずですw

それもそのはず、この論文は全文英語で発表されているわりとガチな論文です。

かなり内容が理系、または情報処理技術よりなので人によっては難解だと思います。

ナカモトサトシ論文英語全文

日本語訳全文

ですが、この論文を正しく理解すれば仮想通貨がただの投機商品ではないことがわかるはずです。

出来る限りわかりやすく説明しますので、是非読んでみてくださいね!

※なお、説明は日本語訳全文を参考に行います。

概要

まず、最初に説明される1文がかなり衝撃的内容で、おそらくこの1文がすべての始まりと言っても過言ではないでしょう。

純粋なP2P電子マネーによって、金融機関を通さない甲乙間の直接的オンライン取引が可能になる。

ナカモトサトシ論文:日本語訳全文より

現状の金融取引では、基本的には銀行を経由し取引がされます。

これを第三者機関を経由するといいますが、なぜこれが行われていたかというと銀行がお金の取引履歴を証明する機関として機能させるために存在していたということです。

なぜか?

個人間の取引では、その取引を保障してくれる人間がいないからです。

その取引をネット上で銀行を介さず、保障してくれるシステムというのが仮想通貨の根幹技術であるブロックチェーンということになります。

ブロックチェーンの初期、つまりビットコインが出てきたときはPoW(プルーフオブワーク)という取引の合意性を確認する方式が生まれました。

PoWについてはコンセンサスアルゴリズムの種類と意味についてを参照にしていただければと思いますが、これによりセキュリティも高く第三者機関もいらずに、取引をネット上で完結できるシステムが完成しました。

イントロダクション

金融取引は、上述した銀行取引に頼っているのが現状であると述べています。

銀行取引の一番の問題は、仲介コストが高すぎて細かい取引の可能性が失われることであるということです。

例えばクレジット取引はクレジット会社と銀行間の取引により決済されますが、支払いをするお店も手数料を払いますし、クレジット会社も銀行に手数料を払うことでしょう。

大規模な金融取引であれば、銀行間取引でも問題はないのかもしれませんが、世界中の一人ひとりが銀行を経由しなければ安心した取引ができないとすれば非常に問題ではないかということです。

強引に個人間の取引、例えばお金の貸し借りなどを行う場合を考えると、そこに信頼も詐欺もまったくないのか?といわれれば不安な部分があります。

そこを解決するのが第三者機関を通さずに支払いを完了させ、買い手も売り手も守る高いセキュリティを維持する技術が、ブロックチェーン技術であるということになります。

取引

一つの電子コインは、連続するデジタル署名のチェーンと定義される

ナカモトサトシ論文:日本語訳全文より

この文にあるように、仮想通貨というのはデジタルチェーンとして表すことができると説明しています。

どういうことかというと、一つひとつの取引をチェーンのように連ねて公開することで、誰でも今までの全取引を監視できるようになります。

銀行はこの役割を担っていたわけですが、この技術を使えば必要がなくなります。

そして取引には一人ひとりにアドレスが発行されるので、二重使用の履歴、つまり不正をみんなで防ぐことができます。

そして、取引が正しいかどうか?というのを合意性認証方式、コンセンサスアルゴリズムと呼びます。

タイムスタンプサーバー

これはあまり説明する部分がないですが、タイムスタンプ(取引履歴だと思います)がハッシュ(数字のようなもの)と呼ばれるデータに変換され、ブロックチェーンに繋がっていくことを説明しています。

プルーフオブワーク(PoW)

コンセンサスアルゴリズムの種類と意味についてでも説明しましたが、プルーフオブワークというのは計算認証のことをいいます。

ネット上で取引は行われるわけですから、取引をデジタル化させる必要がありハッシュ化が必要です。

例えば10万円預けたという取引をデジタル化するために、0と1の文字列に変換したりします。

また、PoWはハッキングに強いといわれますが

過去のデータブロックを書き換えるためには、攻撃者はそのブロックのプルーフ・オブ・ワークだけでなくその後に続くプルーフ・オブ・ワークを書き換え、さらに良心的なチェーンに追いつき、追い越さなければならない。

ナカモトサトシ論文:日本語訳全文より

とあるように、ブロックチェーンは常に物凄い速度でブロックが伸びていくので、攻撃者はこの計算速度に追いつかなければ改ざんはできません。

大規模なハッキング集団であれば可能なのかもしれませんが、個人では不可能に近いですね。

ネットワーク

全ての取引はそのブロックチェーンの節目(ノード)に接続されることになります。

そしてその取引が有効であり、以前に使われていない場合のみ承認がなされます。

承認がなされることで、新たなブロックを生成すると共に次のブロックの作成を開始します。

チェーンに連なるタイミングはPoWが発見された順番により決定するので、ネットワーク上では正に次から次へとブロックチェーンが形成されることになります。

インセンティブ

要するにマイニングに関する話になります。

慣例により、ブロック内の最初の取引は新しいコインを始める特別な取引とされ、そのコインはブロック作成者のものとなる。

ナカモトサトシ論文:日本語訳全文より

マイニングに必要なのはCPU能力と電力となり、PoWは計算によるコストがかかるがマイニングによりコインを取得することで、報酬を得ることができるということがいえますね。

ルールに従って行動し、他の全ノードを合わせたよりも多くの新しいコインを作りだすほうが、自分の利益になると考えるだろう。

ナカモトサトシ論文:日本語訳全文より

つまりハッキングして利益を得るより、普通にマイニングによる報酬を受け取っていたほうが自分の利益になる、ということを言っています。

PoWは莫大な電力を消費するので、ハッキングに見合う労力を得ることができないということですね。

ディスクスペースをリクレイムする

簡単にいえば、溜まってきた無駄ファイルを整理しますということです。

これはブロックチェーンを壊さずに行うことが必要なので、溜まってきたデータを要約しハッシュ化し、マークルツリーと呼ばれるツリー状のものに保管します。

容量的には何バイトという小さい値になるので、スペースの問題は割と簡単に解決されます。

簡易版支払い検証

要約した情報をまとめ(マークルブランチ)て、チェーンにリンクすることでわかりやすく支払いを検証することが可能になります。

以上により、良心的なノードであればかなり信頼のおける取引を行うことができますが、攻撃者が乗っ取っていた場合その取引に多くの人が騙されたままとなってしまいます。

攻撃者が乗っ取っているかどうか判断するためには、この取引履歴の整合性を確認することで対処が可能です。

そして、より安全性を高めるためには独自の仮想通貨などを運用したほうがいいということになり、今のように次から次へと通貨が生まれている一つの理由になるのかと思います。

価格の結合や分割

こちらは二つの取引をまとめるとか、分裂させることができるとかそういった話になっています。

一つのトランザクション(取引)の中でインプットが二つあって、それぞれアウトプット先が違う場合でも取引が可能ということです。

これは通常の銀行間取引でも可能な内容かと思います。

プライバシー

従来の銀行モデルは、情報へのアクセスを関連団体と信頼のおける第三者機関に限定することで一定レベルのプライバシーを実現している。

ナカモトサトシ論文:日本語訳全文より

とあるとおり、銀行を経由することでその取引の信頼性を高めています。

ブロックチェーンではこの取引を全世界に公開し、誰でも見れるようにすることで一定のプライバシーを維持しつつ、高いセキュリティを保ちます。

これは公開鍵(パブリックキー)を匿名とすることで、細かい個人情報などは秘匿されることとなります。

ブロックチェーンでは、誰がどのくらいのコインを送ったり貰ったりというのは公開されていますが、取引情報はリンクできないようになっています。

この考え方は証券取引で公表されるものと同等の情報レベルといえます。

計算

ハッキングによる耐性について説明しています。

仮にそれに成功したとしても、コインを無から創り出したり攻撃者自身が所有したことのないコインを盗んだりというようにシステムを自由に操れるようになるわけではない。ノードは無効な取引を用いた支払いも無効な取引を含んだブロックも拒絶するからである。

ナカモトサトシ論文:日本語訳全文より

確率論的な数式が並びますが、要はブロックが増えるに従い攻撃者が書き換えられる確率は指数関数的(限りなく少なくなる)に下がっていくということです。

結論

良心的なノードが CPU パワーの過半数をコントロールする限り、プルーフ・オブ・ワークを使って記録された公開型の取引履歴を攻撃者が変えようとすることが、コンピュータ的に加速度的に実質上実行不可能になっていく P2P ネットワークを提案した。

ナカモトサトシ論文:日本語訳全文より

つまり良心的なチェーンがつむがれる限りは、ハッキング耐性が極めて高い状態を維持し、個人間取引の実現がなされるということとなります。

ナカモトサトシ論文:まとめ

非常に将来性が高いブロックチェーン技術ですが、まだまだその本質を理解し投資しているような人は少ないように思います。

このナカモトサトシ論文の中身を正しく理解し、仮想通貨の本質的価値を見定めて投資をすることで、将来的に値上がるかどうかといった予測も立てられるはずです。

ビットコインだけに絞って言えば、意外と問題ばかりあって実用性がないといえますが、初期のブロックチェーン技術として見れば正に革命的技術ではないでしょうか。

ではまた!

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