Bitcoin

Bitcoin (Wikipedia 2011/6/24現在)

Bitcoinは2009年にナカモトサトシによって創りだされたデジタル通貨だ。その名前は、その通貨を利用するために作られたオープンソースのソフトウェアと、そのソフトウェアを運用することによって作られたP2Pネットワークのどちらにも用いられる。

Bitcoinは、取引をたどるためにP2Pネットワークのノードの至る所に広がる分散型データベースを使って中央当局や発行者を避けている。Bitcoinはそれが持ち主によって1回だけ使われることや、それを持っているものだけが使えるといったことを確保する、基本的セキュリティ機能を提供するためにデジタル署名や仕事による試験(proof-of-work) を使っている。

BitcoinはしばしばBTCと短縮されるが、wallet fileの型でPC上に保存するか、または第三者のウォレット・サーヴィスに置いておくことができ、どちらの場合でも、Bitcoinはインターネットを通して、Bitcoinアドレスを持っている誰にでも送ることができる。P2Pの技術と中央管理の不在は、どんな公共機関(政府にしろ、それ以外にしろ)も、流通しているBitcoinの量を操作することを不可能にし、それ故にインフレを軽くすることができるという特徴を持つ。

 

運用

BitcoinのソフトウェアはWindows7上で動く。

Bitcoinの利用者はBitcoinソフトウェアによって、自分のコンピューターに保存されているか、第三者のサイト上に保存されている、いずれの財布とも情報交換できる。財布は、利用者の使うことのできるBitcoinの残高、取引履歴、そして彼らが他の利用者とのやり取りに使えるかもしれない、Bitcoinアドレスの一覧を示す。すべての取引は、すべての参加者によって形成された分散型データベース上の、Bitcoinブロック鎖にある暗号化された取引ログに記録されるので、利用者のBitcoinソフトウェアはBitcoinの受取のために動く必要がない。

Bitcoinの支払いは、普通、ほとんどすぐに受取人に表示されるが、最初はシステムはそのシステムが恒久的なものか確認できないので、「未確認」と表示される。取引は対立する取引のために無効化されるかもしれない。(同じBitcoinが、二人の異なった受取人に送られた場合など。)これは、もし送り手が操作ミスをしたり、意図的に受取人を騙そうとしたときに起こるかもしれない。Bitcoinネットワークが取引を処理するとき、取引を含んだ鎖が拡大するたびに、ますます多くの確認が追加される。最後にBitcoinソフトウェアは、取引が確認された、と表示する。

取引確認処理は、コンピューターで計算される難解な仕事による試験の問題を解決することによって完成する。この問題は、確認された取引と同様に、全部の以前の取引履歴についても起こる。この処理は残りのBitcoinのシステムよりも大きな計算能力を持たなければ取引履歴を書き換えることが出来なくする。取引のブロックを処理するノードは、それが処理した取引に関わる取引料と同様に、「薄い空気から」出てきたある量のBitcoinを受け取る型で報酬を得ることができる。これは、このシステムの運営者がBitcoin取引を取り消されないようにするために使った計算処理能力に対して補償を行い、そしてまたBitcoinシステム全体として最初の富の分配を完成する。仕事による試験の難易度は、新しいブロックが報酬を受けるまでの平均時間が10分になるように、システムによって自動的に調整される。参加しているすべてのシステムが、すべての取引とすべてのブロックの有効性を確認し、間違った額で新しいBitcoinを入力したブロックや、同じBitcoinを一人の送り手が2度使用するといったルール違反の取引を無視する。


経済

2011年の段階で、650万を少し超えたBitcoinが存在している。この数字はナカモト白書に書かれたアルゴリズムによって決まる。定義によって、存在する利用可能なBitcoinだけがP2Pネットワークをめぐってブロック鎖データベースに表れているので、その数はたやすく測定できるだけでなく、素早く、正確に、すべての参加者によって測定される。誰もがブルック鎖を見ることができ、取引をリアルタイムで観察できる。Bitcoinと、リンデンダラーのような他の仮想通貨との為替も存在する。
 


金融の違い

将来のBitcoinの供給(10分ごとに供給される)
 
伝統的な法定不換通貨と違って、Bitcoinには中央集権的な発行体は存在しない。マネタリーベースはBitcoinソフトウェアの中で、固定され、管理された拡大に制限されているので、それは予測可能で事前にすべての関係者に知れている。しかしながら、その分権的な性質のためにこの制限をすべての参加者に守らせる方法はない。

取引は、ノード間で、集権的金融処理装置を使うことなく、直接行われる。この型の取引は、サーヴィス対価を請求しそうもない。Bitcoin取引は、純粋なP2Pの第3者預託や預金といった多種の機能を行いうるが、この進歩した機能へのユーザーインターフェースソフトは現在未開発だ。Bitcoinの利用者は周りのノードに取引を伝え、それはネットワーク中に拡散する。不正な取引や無効な取引は、本物の利用者から拒否される。取引は無料だが、任意ながら時には避けがたい、取引処理を優先させるための料金を払わなければならないかもしれない。

Bitcoinの合計数は、次第に2,100万に近づくようプログラムされている。マネーサプライは21万ブロックごとに(およそ4年ごとに)幾何学的に増えるようプログラムされている。2013年までに全供給量の半分が生みだされ、2017年までに3/4が生み出される予定だ。その目標に近づくに連れ、Bitcoinの価値は、新規導入が不足するために、システム的にデフレになりうる。一方で、Bitcoinの正しいアプリケーションが現れなければ、それはただの無価値のものになる。しかしながら、Bitcoinは小数点以下8桁(合計2.1*10^15もしくは210兆)まで分割できる。それはデフレ下での価格下落調整をするための、ひとつの実際的な制限を外す。

幾何的拡大の減少は、Bitcoin利用者の拡大と相まって、Bitcoinを良い交換率で得るために、それを早く採用する動機付けを与える。

Bitcoinの設計では、偽名による所有と使用ができるようになっている。このためにBitcoinは現金ほどは強くないが、伝統的な電子支払いシステムよりも強い匿名性を持つ。すべてのBitcoinの取引は公開されるが、一般的にBitcoinの人格と実生活での人格を結びつけるのは不可能だ。この特性は、違法商品の売り手にとってBitcoin取引を魅力的なものにしている。

 
 

成果

Bitcoinの見こまれた失敗のシナリオとしては、通貨切り下げ、利用者層の減少、そしてそのソフトウェアに対する世界的な政府の取締といったことが挙げられる。もし新しい通貨が作られ、それがより適法的で、現在の姿のBitcoinよりも有利(より大規模で利用者にやさしい、など)だと考えられれば、他の似たような秘密の通貨制度もまた可能だ。「Bitcoinのような秘密通貨をすべて禁止する」のは不可能かもしれない。

Irish Timesの調査記事の中で、ダニー・オブライエンは、『このBitcoinの経済を人々に見せたとき、彼らは「これは合法なのか?」「これはペテンなのか?」と尋ねた。私は、この両方の疑問に答えるのに苦労している法律家や経済学者がいると想像する。まもなくそのリストの中に政治家も加えることができるようになるのではないかとも考えている。」と報じた。

アメリカの上院は、Bitcoinが「闇市場」での取引に使われることに関して司法省と議論を行った。上院議員たちは、Bitcoinとその利用者および利用について新立法を探っている。


技術

そのシステムの原理は、ナカモトサトシの2008年のBitcoin白書にかかれており、それは暗号化されたメーリングリストに投稿された。ナカモト氏は2010年の後半にその計画への直接的関与をやめた。Bitcoinはデジタル署名された公開アカウント間での金額移動によっている。すべての取引は公開され、取引を確認し、二重使用を防ぐために使われる分散型データベースに貯められる。
 


アドレス

Bitcoinは公開鍵暗号に基づいている。Bitcoinネットワークに参加しているどんな人たちも、任意の数の暗号を含んだ財布を持っている。利用者の公開鍵は、Bitcoinのアドレスに替わって支払いの終点としての役割を果たす。それに対応する秘密鍵は、利用者の財布からの支払いを認可するために必要だ。所有者は分散した取引履歴をたどることができるかもしれないが、アドレスには所有者に関わるどんな情報も入っていない。人間が読むことのできる型のアドレスは大体33文字の長さの数字と文字のランダムないつも番号1から始まる。
 


取引

Bitcoinは現在の持ち主の財布のアドレスを含んでいる。利用者は望むだけ財布を作ることができる。利用者Aの所有する利用者Bに移転されたとき、そのBitcoinはBのアドレスに加えられ、Aのアドレスにつながったプライヴェート鍵でその結果に署名することによって、AのそのBitcoinに対する所有権は放棄される。非対称暗号法のため、他の誰もこの署名を行うことが出来ず、プライヴェート鍵は署名されたBitcoinによって特定されることはない。結果として生じたBitcoinは、P2Pネットワーク上で、取引のメッセージとして明示される。他のネットワークのノードはそれを受け入れる前にこの暗号署名と取引金額を有効化する。

取引は全ネットワークに明示されるので、それは本来的に公開されている。取引記録を秘密に扱うことによって、顧客のプライヴァシーを守る。すべての取引が公開されると同時に、アドレスの所有権が秘密にされることによって、Bitcoinでは取引の匿名性が成し遂げられる。例として、もしアリスが123.45BTCをボブに送ると、公開記録が作られ、その金額がどこかのアドレスから他に送られたことは、誰でも見ることができる。しかしながら、アリスかボブが何らかの方法でそのアドレスの所有権を公開することなしに、他の誰かがその取引を彼らに結びつけるのは難しい。しかしながら、もしそのアドレスがどこかの段階で利用者と結びついたら、一連の取引をすべて遡ることが可能だ。それぞれの参加者は、誰が彼らに払ったかを知ることはできそうで、その情報を要求に応じて、または強要されて、公開するかもしれないからだ。Bitcoinは、それ故に、現金取引よりも弱いが、他の一般的な電子取引よりも強い匿名性を持っている。


 
 
 

ブロック鎖と確認

主要な鎖は発生ブロックから現在のブロックに至る長い一連のブロックからなっている。

二重支出を防ぐために、ネットワークは、ナカモト氏はが書くところのP2P分散型時間記録サーヴァーによって、それぞれの取引に逐次的に鑑定者を割り当て、連なった仕事による試験の考えを使って修正に対して防護する。(Bitcoinの顧客には’確認’として現れる。)彼は白書で、「我々はP2P分散型時間記録サーヴァーを使って、取引の時系列的順番の証明を発行させることにより、二重支出問題の解決を提案する。」と書く。

取引が行われればいつでも’未確認’のラベルがはられる。確認状態は、慎重に行えば取引を取り消すことができるよう、見込みに対して柔軟だ。ブロック鎖という全ての知られた取引がまとめて管理された時間記録付きのリストに承認されるまでは、どのよな他のノードの広まった取引も’確認’になることはない。

特に、それぞれの’発生した’ノードは、そのノードが知っている以前に有効になったノードと共に、ブロックと呼ばれるファイルの中で、それが知っている全ての未承認の取引を集める。それは、それから、平均的に予想できるトライアンドエラーの繰り返しの量を必要とするようなある特徴を持ったブロックの、暗号化された細切れを作ろうとする。ノードがそのような答えを見つけたら、それを残りのネットワークに知らせる。新しい答えを得たブロックを受け取った他のノードは、それを受け入れて鎖に加える前に有効化する。

取引がブロックの中で最初に承認されたとき、それはひとつの確認を受け取る。その取引それ自身は、一度承認されるだけだが、ブロックは、時が過ぎ、鎖が増えるたびに、繰り返し承認される。最初のブロックが未来のブロックによって承認されるたびに、その取引は他からの確認を受けたとみなされた。6回確認されると、Bitcoinの利用者は表示を「未確認」から「確認」に変える。取引は、技術的にはひとつの確認で「確認」されるが、その取引が孤立したものではなくそしてさらに重要なのはその取引を実際的に取消不可能とするために、主たるブロック鎖の一部であるということが十分に保証されるよう、利用者は確認がいくつか行われるまでそれを報告するのを避ける。これは、行われた仕事がひとりの個人によってなされたものではなく、全ネットワークによってなされるべき考え方からである。

最後には、そのブロック鎖は、すべてのコインの最初の持ち主から現在の持ち主に至るまでのアドレスの暗号化。された所有情報を含む、それ故にもし利用者がすでに使ったコインをもう一度使おうとすると、ネットワークはこの取引を拒絶する。

取引の全履歴は、新しい記録が加えられるに連れて成長し決して取り消されることのないブロック鎖データベースの内部に貯めらる。仕様上、全てではないが何人かの利用者はBitcoinを使うために全データベースを必要とするし、何人かは彼らが所有しているか、将来受け取るかもしれないコインに関連するデータベースの一部だけが必要だ。現在、データベースは十分に小さく(2011年4月の段階で200MB以下)、すべてのBitcoinソフトウェアの利用者は最初にソフトを走らせた直後にP2Pネットワークから全データベースを受け取ることができる。

ナカモト氏は、データベースが大きくなるに連れて、それぞれの利用者のコンピューターの中に、データベース全部がなくても、Bitcoinを使えるアプリケーションが望まれると考えている。これを可能にするために、他の何もしていないデータベースの時系列的統合性を保つ一方で、将来のBitcoinの利用者が、ローカルで、所有者を何度も変えたBitcoinの初期の取引記録といった、将来にわたって決して必要にならないとわかっているデータベースの一部を削除できるようにするといった方法で、取引記録を組織するのにMerkle treeを使う。

 
 

生成

ブロック鎖の合意に対するSybil attack(たくさんの偽IDを使ってP2Pシステムを攻撃するもの)を全般的に不可能にするために、Bitcoinブロックの生成には難解な暗号化された「仕事による試験」問題の解法を見つける必要がある。ブロックを生成しようとするノードは「鉱夫」と呼ばれる。彼らは、問題の要求をトライアンドエラーによって繰り返し解こうとするが、それぞれの試みは正しい答えを見つけるのに等しくとても低い優先機会しかない。成功の可能性は、2,016のブロックが作られるたびに新しいブロック生成率を調節するというプロトコルにより、自動的に調整される。結果として、ある利用者がブロックを作り出す率は、すべてのノードの計算力を合わせたものに対するその利用者のネットワークに寄与する計算力による。すべての新たに公開されたブロックは、他のノードがそれを受け入れ、ブロック鎖に加え、転送する前に、彼らがプロトコルのルールを確認したことを確かめるために、彼らによって有効化される。

ブロックの解決は独立したランダムな過程から現れるので、Bitcoinネットワークによるブロックの生成はポワソン過程として記述される。新しいブロック生成の平均間隔がだいたい10分となるような、分配の期待値が2週間でλ=2,016ブロックとなるようにプロトコルは問題の難易度を調整する。(ポワソン過程によるイヴェント間の待ち時間は指数分布に従う。)難易度の更新は2,016ブロックごとに起こる。その難易度は、同じ計算力を使って(それはブロックの時間記録に従う)直前の2,016ブロックが2週間かかって解くことができそうな値に設定される。すべてのノードが同じ難易度計算を行い、それを補強する。

ブロックの中で確認された保留中の取引とともに、生成ノードは、その運営者に新しいBitcoinを与えることによって報いるための「生成」取引を加える。この生成された取引の支払いは、プロトコルでプログラムされたインフレーションスケジュールに従って行われる。ブロック解決の過程は、生成された取引によって存在するようになったコインを金の採掘になぞらえて、しばしば「採鉱」と呼ばれる。早く確認することに高い優先順位をつけてもらう動機付けをするための実質的には取引手数料に当たる、出力価値以上の入力価値があるどんな取引からもその余剰を、ブロックを生成した「採鉱夫」はまた受け取る。

仕事による試験問題は、特にGPUと特化したハードウェアに向いている。難易度を高くするシステムの裏側での計算能力の増大のため、典型的なCPUを持った個々の寄与者はもはや自分自身のブロックを解決できないように見えるが、そのような人たちでも、まだ、貯蔵のための処理力で寄与しているということで、新しいブロックで生成されたBitcoinの一部を受け取ることができる。これは、攻撃者の二重支出の攻撃に対するコストを高くすることにより、難易度を増すので、システムにとって利益がある。

ブロックごとに生成されるBitcoinの数は50BTC以上にはならない。そしてその報酬は時が立つに連れて減り、0に近づくようプログラムされており、その数が2,100万以上になることはない。この支払いが減るに連れ、ブロック生成ノードを運営する動機は、補助ブロック鎖を助けることにより得られる取引手数料を稼ぐことに変わったり、単に彼らが頼っている公共のBitcoinインフラの安全を改善することになると期待される。

 
 

取引手数料

ノードは彼らが生成したブロックの中に取引を含めるどんな義務もないため、Bitcoinの送り手は自発的に取引手数料を払うかもしれない。そうすることによって、採鉱夫たちがそれをブロックに含める動機付けになるので、取引のスピードを上げるかもしれない。それはまた、儲かる取引を広げない動機付けを行うことによって、取引を抑えるかもしれない。採鉱夫たちは彼らが解決したブロックを含む、すべての取引に関して取引手数料を集める。
 
 

別のやり方

オリジナルのC++のBitcoinのクライアントとは別に、BitcoinJと呼ばれるJavaで書かれたBitcoinのプロトコルがオープンソースで存在する。

他のユーザーインターフェイスとして、Bitcoinの財布のためのJavaScriptユーザーインターフェイスのBitcoin-js-remoteや、外部の財布として独立して動く多様なユーザーに開かれたPySideインターフェイスのSpesmiloがある。

 
 

匿名性

Bitcoinの開発者のひとりであるジェフ・ガルジックは、報道機関のインタヴューに答えて、すべてのBitcoin取引は公開ログに記録されるが、すべての加入者の情報は匿名だとし、「Bitcoinでの大きな不正取引への試みは、法律の施行により、現在この分野に展開されている統計的手法を持ってすれば、台無しになる。」と書いた。
 
 

本当の通貨との交換

本当の通貨との交換は、現在、Mt. Gox Bitcoin Exchangeという、おそらく日本に銀行口座を持ち、電子メール以外に連絡先を公開していないところで行われている。2人の米上院議員がシルクロードの薬物取引所で Bitcoinが使われていることに注目した後に、ロイターが司法省や他の司法当局がMt. Goxのような存在を標的にするかもしれないと報じた。
 
 

Mt. Gox Bitcoin Exchange

2011年6月の段階で、Mt. Gox Bitcoin Exchangeは、「Bitcoin取引の大部分を扱っている」。東京に本社を置くK.K. Tibanne Co.は、最高経営責任者のマーク・カーペルスの下でその交換を行っている。Mt. Gox」という名前は、元々はMagic The Gathering Online Exchangeからきた。
 
 

重大事件

2011年6月19日に書かれたBitcoin取引の筋書き

2011年の5月中にBitcoinの価格は1,000%以上上がり、最高値として1単位がおよそ30ドルになる二桁の価格をつけた。以前のBitcoinの価格は1単位に付き1ドルを少し超えるくらいだった。
2011年6月初めに、過去数ヶ月のBitcoin価格の上昇を受けて、個人がBitcoinを生み出すのにはっきりと専念したコンピューターハードウェアの「Bitcoin採掘リグ」を購入しているとの報道が出た。
2011年6月19日にUS$に対するBitcoinの価格は急落した。それは、Mt. Gox Bitcoin Exchangeのセキュリティーが突破され、6万人以上の利用者のユーザーネーム、メールアドレス、そしてMD5で細かくされたパスワードが、パブリックドメインに漏れたことによるものだった。Bitcoinの価格はMt. Gox がその取引を閉じる前に一時的に0.01ドルまで下がった。Mt. Goxは、そのシステムに読み取り専用でアクセスして監査を行っていた誰かのコンピューターが傷つけられた時に、Mt. Goxのサイトもまた傷つけられたと報告した。その事件を受けてMt. Goxと別のBitcoin取引市場であるTradehillは、すべてのBitcoin取引を停止した。Mt. Goxはまた、盗みに入られた前の時点に取引を巻き戻すことを提案する。
 


採用

Wikileaks,Free Software Foundation, Freenet, Pioneer Oneや他のいくつかはすでにBitcoinでの寄付を受け付けている。The Electric Frontier Foundationはしばらく受け付けていたが、新通貨制度の法的な前例が欠けており、彼らがBitcoin Projectを保証したり支持したりしていると認識されるのを避けるために、その取り扱いをやめた。中核的開発者の一人であるガヴィン・アンドルセンは、それは「ハイリスクな投資の一種」なので、「Bitcoinに過度な投資をしない」よう明白に人々に助言している。2011年5月の段階で、どの主要な小売業者もその通貨を支払いの手段として受け取っていない。ペイパルは仮想通貨に積極的な政策をとっている。
 
 

懸念

不公平な初期分配

よく聞かれる批判は、最初のBitcoinの分配が早期の採用者に有利すぎるというものだ。すでに述べたように、Bitcoinは仕事による試験問題を解決した報酬として分配される。その欠点は、ひとつのBitcoinのために行われる仕事量は、現在では最初のBitcoinが作られた時よりも50万倍を超えているということだ。より多くの人々が参加すれば、そしてまた、いくつかのブロックができるたびに、報酬のBitcoinの数が半分になるという報酬システムのために、同じCPU/GPUのパワーを持っていても、時を追うにつれ、Bitcoinを生み出すのは難しくなる。


技術的複雑さ

取引は、その取引内部に含まれたスクリプトに基づいており金にアクセス」するために実行される。これは取引の柔軟性を増す一方で、Bitcoinのアプリケーションの開発を複雑なものにしている。


変動

Bitcoinの価値は1日の間でも徹底的に変わる。


マルウェアと泥棒

Bitcoinのアカウントは、walletファイルが保護されていないと危険にさらされる。2011年6月16日にBitcoinのwalletを盗むために特別に作られたWindowsのマルウェアの一つであるInfostealer.Coinbitが発見された。


犯罪使用

Bitcoinはシルクロード・オンライン市場によって使われている通貨だ。2011年に、司法長官のエリック・ホルダーと麻薬取締局に出した手紙の中で、ニューヨーク選出上院議員のチャールズ・シュマーとウエストヴァージニアのジョー・マーチンはBitcoinとシルクロードの調査を要求した。シュマーは、シルクロードでのBitcoinの使用をマネーロンダリングの一種だと表現した。はぐれもの集団の’LulzSec'はハッキングの努力を続けるためにBitcoinの寄付が必要だと語って、その寄付を受け付けている。シマンテックはハッカーたちがいつかはBitcoinの採掘に従事させるためにBotnetを使うだろうと警告する。

 

 
 
*訳など全く自信がありませんので、気になるところは原文を当たられることをお勧めします。

 

 
元記事更新日: 
2011-06-24
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