圧力にさらされるビットコイン - ビットコイン

仮想通貨:それは数学的に優美で、ますます人気があり、かなり議論を呼んでいる。ビットコインの成功はそれを増大する緊張下においている

全ての通貨は、ある程度の合意による幻想を伴うが、仮想通貨制度のビットコインはその最たるものだ。それは、本質的価値を持たないデジタル代用貨幣に基づいた、中央銀行を持たないP2Pの通貨だ。中央当局の信頼に頼るよりもむしろ、それはその通貨の利用者によって暗号的に確認され合同で維持される取引帳簿に基づいた信頼の分配制度に依っている。取引は、信頼される第3者やほかのどんな仲介者の必要もなくほとんどコストなしでそのシステムの参加者間で直接起こることができ、ひとたび恒久的で完全に公開された記録に託されたら取り消しできない。保証はされないが、匿名性は適切な予防策と道具を使って可能となる。ビットコインがオタク、リバタリアン、薬物取引業者、投機家、金本位制主義者の間にそれほど訴えたのは何の不思議もない。

ビットコインは、金融危機のさなかの2008年に、中本哲史というペンネームで発表された論文とともに始まった。その論文中で概説された技術的設計は、次の年にオープンソースのソフトで実行された。それは、2012年に広く有名になり、それ以来見出しを飾っている。

投資家はビットコイン関連の新興企業を支援しており、ドイツの財務省はそれを「口座単位」として認識しており、高官が11月18日のアメリカの上院委員会でその仮想通貨の使用は合法だと語った。しかし、多くのビットコイン泥棒事件もある。ビットコインをほかの通貨に換える交換所は崩壊したり閉鎖したりしている。ビットコインで違法物品やサーヴィスが取引されるオンラインのフォーラム、シルク・ロードは、10月にアメリカの連邦捜査局によって閉鎖させられたが、それから再開した。ビットコインの価格は広く変動しており、2013年4月に230ドルを記録し、7月に70ドル以下に下がり、それから11月に600ドルを超え、バブルの話を促している。

その仕組みは、今、ぴんと張り詰めている。その計算の基礎は、全部で世界の上位500のスーパーコンピューターが合わさったものの100倍に達しており、5万ペタフロップ以上だ。ビットコインの成功は、特に三つの弱みにさらされている。それは見た目ほど安全でも匿名でもない。ビットコインの供給を増やしその通貨の統合性を確保する「採掘」制度は、持続不可能な計算力競争につながっている。そして、分配帳簿制度は手に負えなくなっている。ビットコインの自己修正メカニズムと利用者の啓発された自己利益は、これらの弱点を解決し、ビットコインを軌道に乗せ続けることができるのか?

ビットコインは、暗号化された鍵が連動したペアを作り出すことに依る、公開鍵暗号と呼ばれる技術を使う。自由に配布される公開鍵と、何としても守らなければならない秘密鍵だ。公開鍵は金額が送られるかもしれないアドレスとして扱われ、口座番号のようなものになる。それぞれの取引は、支払人が、受取人のアドレスを含んだ資金移動の内容に、「署名」と呼ばれる作業を秘密鍵を用いて行うことによって、これらのアドレスの一つの価額の一部か全部を譲渡することを伴う。その取引に署名された送り手の秘密鍵を、送り手の公開鍵を使って確認することが、誰でもできる。すべての取引はブロックチェーンと呼ばれる公開帳簿に付け加えられる。

公開鍵は、中央の調整なしでそれぞれの利用者の管理下でソフトによってランダムに作られるので、表面上は匿名だ。しかし、特定のアドレスからの資金の流れはかなり簡単に後を追うことができるとわかっている。10月に発表された論文の中で、サンディエゴのカリフォルニア大学とジョージ・メイソン大学の学者たちは、ビットコインの財布サーヴィス、ギャンブルサイト、通貨交換所、そしてほかの場所で一般的に使われるアドレスを集めるために、一連の普通の取引を行った。
 

カネの後を追う

その研究者たちは、取引からのお釣りを貯める1回使用のアドレスを作り出す、ほとんどのビットコインの個人とサーヴァーのソフトの中の現在の弱点を利用した。これにより、彼らは、シルク・ロードによって管理されたり交換所から盗まれたと疑われるものを含んだ、一度きりのアドレスに蓄積された大量の取引をまたいで、ビットコインの動きを追うことができる。著者の一人サラ・メケルジョンは、同じ技術は交換所やほかの人々に対して仕える保証の基礎を提供するためにも簡単に使うことができると語る。執行力の弱い機関は、これをよいことだとみなすかもしれないが、完全に安全で匿名のオンライン通貨の提唱者にとって、それは心配な欠点を示す。メケルジョン女史は、ビットコインプロトコルのほとんどの現在の実行は、理論的に可能な匿名性の水準に満たず、彼女のグループの努力は公開のブロックチェーンの分析から引き出すことのできるものの氷山の一角であることを示す、と語る。

ビットコインの仕組みは、新しい取引をブロックに組み込み、それらを鎖の終わりに加える、「採掘者」と呼ばれるヴォランティアの利用者に褒賞を提供する。その褒賞は、現在25ビットコイン(記事執筆時点で約1.5万ドル)だ。採掘者は、P2Pのネットワークから記録されるのを待っている生きた取引を引き出し、以前のブロックの暗号的な基礎の上に建てられた新しいブロックを作り出すための複雑な計算を行う。異なった採掘者によって作りだされた結果の比較により、独立した確認が提供される。約10分ごとに、次のブロックを生み出した幸運な一人の採掘者が25ビットコインの褒賞を受け、新たなブロックが鎖に付け加えられる。その過程は、それから再び始まる。
 

採掘技術

ビットコインの仕組みは、コンピューターハードウェアの改善が、採掘に伴うハッシュとして知られる算術的活動を行うのを安く速くするという事実に対処するよう設計される。2,016ブロックごと、またはほぼ2週間おきに、そのシステムは正確に10分間隔でブロックが作りだされるのにどれだけかかるかを計算し、それにしたがって計算の難しさの要素を再設定する。つまり、装置が早くなれば、採掘は難しくなるのだ。しかし、より早い装置は絶え間なくオンラインに現れ、他の採掘者も更なるキットを買わなければ潜在的な褒賞が少なくなる。採掘者は処理能力を貯めるグループを形成し、続いて起こる褒賞を分配する。かつては普通のコンピューターで行われていた採掘は、いくつかの計算をより効率的に行うことができる画像処理装置(GPU)に移った。採掘者はそれからフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイと呼ばれる、特別な仕事用に設計された柔軟なチップに動いた。去年には、ASICと呼ばれるあつらえのチップが舞台に現れている。

記者は控えめなアパートに採掘用ハードウェア装置を動かす採掘者を訪問した。彼はASICの載ったハードウェアを数か月前に購入し、数週間遅れで到着し、富鉱帯を逃す原因となった。到着後にそのキットはビットコインをとても速く生み出し、3日以内で元が取れたからだ。しかし、ASICが提供する先端は急速に侵食されている。その用具があらわれた7月から11月半ばの間に、ビットコインネットワークの計算能力は、1秒に200兆ハッシュから5,000兆ハッシュに25倍になった。これは、一部には9月により効率的なASICの新しい世代がやってきたためだ。ハッシュ能力は2013年にとても急速に増加したので、何千台ものPCをハイジャックして採掘のために使うことはもはや努力に値しなくなっている。ブロックの平均生成時間は5-8分に下がっている。

一般的な合意事項は、ASICの新世代で、採掘は無料または安い電力への接続があるものだけが操業を続けることのできる点に到達し、彼らでさえも今年の初めでさえも可能だった(既存通貨に交換した時の)巨大な乗数よりむしろ比較的限界的な投資収益しか生み出さない、と言うことだ、とビットコインのソフトを維持するヴォランティアの一人マイク・ハーンは語る。採掘はますます商業的で専門的になっている、と彼は語る。ASICカードを際限なく積むサーヴァー会社がすでに出てきている。しかし、ビットコインの設計の一部として、1ブロックの採掘の報酬は、21万ブロック、またはほぼ4年ごとに半分になる。現在の率ならば2017年のどこかで、それは12.5ビットコインに下がる。もし採掘からの収益が下がれば、誰がブロックチェーンの統合性を確認するのか?

この問題を阻止するために、確認の代わりに利用者によって払われる現在の自発的料金(取引ごとに約5セント)が上がり、市場機能が働く。「P2Pネットワークのノードは、その取引が確認されるのに必要な最低料金を推計しようとするだろう。」ハーン氏は語る。

ビットコインの増加する人気は、他の連鎖反応を持っている。そのシステムのすべての参加者は、ブロックチェーンのコピーを保たなければならない。それはいま11ギガバイトのサイズを超えており、徐々に増え続けている。これだけで何気ない利用をとどまらせる。ビットコインの設計者は、使われなかった金額だけを含む鎖を切り取る方法を提案したが、まだ実行されていない。

取引の率が上がるにつれて、すべての金融取引をブロックごとの事前設定の大きさ上限の中に圧縮することは問題になっている。そのプロトコルは、とりわけブロックごとにより多くの取引を許すよう調整する必要があるかもしれない。更なる問題は、ビットコインが機能できるようにするヴォランティアの機械やノードに関わる。これらのノードは取引を伝え、ブロックチェーンに更新を送る。しかし、ジョンズ・ホプキンス大学の安全研究者のマシュー・グリーンが言うには、その生態系は、これらのノードを維持するのに何の補償も提供しない。それが提供されるのは採掘だけなのだ。ノードを運営する費用が上がることは、ビットコインが規模拡大する能力を危険にさらしうる。

「ビットコインのソフト開発をしているヴォランティアのプログラマーは、そのシステムに何ら特別の権威を持っていないのだ。」

ビットコインの創出に火をつけたもともとの論文は、それ以来合意に基づくプロトコルの層によって補完され、システムの参加者によって定期的に更新されている。そのプロトコルは、通貨のように、彼らが真実だと受け入れる虚構だ。銀行、交換所、投機家、または採掘者である、利用者の大部分が拒絶すれば、全システムが崩壊しうるからだ。ハーン氏は、ビットコインのソフトのために働いている彼やほかのプログラマーは、そのシステムに何の権威も持っていないと注記する。代わりに、提案は浮かび上がり、ソフトの中で実行され、恒久的なものになるまでに80%以上のノードによって受け入れられなければならない。その点まではほかのノードからのブロックは拒絶されるのだ。「そのシステムのルールは絶対的なものではない。」彼は語る。改善の採用はコミュニティ次第だ。ビットコインは、故に柔軟でもあり脆弱でもあるのだ。

いまのところ、それはうまく行っている。しかし、それがより人気になるにつれて、圧力に持ちこたえることができるのだろうか?「それはこんな見張りの感じになった。」ハーン氏は語る。それは刻み続けるが、「算術的監視は脆弱で壊れうる。」たぶん、ビットコインは、インターネットのように、風変りな実験から信頼される公共施設に滑らかに進化するだろう。しかし、それはまた、新しい分野を開拓したが、その技術的商業的欠点を克服した優れた実行によって抑えられたナップスターの道もたどりうる。

Technology Quarterly欄より

発行日: 
2013-11-30
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