ビットコイン

ビットコイン ホワイトペーパー 日本語訳 Proof of Workの始まり ビットコインホワイトペーパーはビットコインの最初の提案書ですね、理解する為に直訳から独自の解釈、意訳へ昇華させていきたい。まずは入口という位置づけでただただ参考レベルでお楽しみください。。 実際の原本はこちらのよう。 タイトル：ビットコイン：ピアツーピア電子キャッシュシステム タイトルは”Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”となっており、 ビットコイン：ピアツーピア電子キャッシュシステム といったところでしょう。 概要 概要。純粋な電子現金のピアツーピアのやり取りでは、金融機関を経由せずに、オンライン支払いをある当事者から別の当事者に直接送信可能なはずです。デジタル署名はソリューションの一部を提供しますが、二重支払いを防ぐために信頼できるサードパーティが依然として必要な場合、主な利点は失われます。ピアツーピアネットワークを使用して、二重支払い問題の解決策を提案します。 ネットワークは、ハッシュしたトランザクションにタイムスタンプを付けハッシュベースのプルーフオブワークの継続的なチェーンに入れていき、プルーフオブワークをやり直さないと変更できないレコードを形成します。 最長のチェーンは、目撃された一連のイベントの証明として機能するだけでなく、CPUパワーの最大のプールからのものであることの証明としても機能します。 CPUパワーの大部分が、ネットワークを攻撃するために協力していないノードによって制御されている限り、それらは最長のチェーンを生成し、攻撃者を上回ります。ネットワーク自体は最小限の構造である必要があります。メッセージはベストエフォートベースでブロードキャストされ、ノードは自由にネットワークを離れたりネットワークに再参加でき、メッセージが消えたときに何が起こったかの証明として、最長のプルーフオブワークチェーンを受け入れます。 はじめに インターネット上の商取引は、電子決済を処理するために信頼できる第三者機関として機能する金融機関にほぼ独占的に依存するようになりました。システムはほとんどのトランザクションで十分に機能しますが、それでも信頼ベースのモデルに固有の弱点があります。金融機関は紛争の調停を避けられないため、完全に不可逆的な取引は実際には不可能です。調停のコストはトランザクションコストを増加させ、最小の実際のトランザクションサイズを制限し、小さなカジュアルなトランザクションの可能性を遮断します。また、不可逆的なサービスに対して不可逆的な支払いを行う能力を失うことで、より広いコストが発生します。逆転の可能性があるため、信頼の必要性が広がります。商人はしなければならない彼らの顧客に用心し、彼らがそうでなければ必要とするより多くの情報のために彼らを悩ませます。一定の割合の詐欺は避けられないものとして受け入れられます。これらのコストと支払いの不確実性は、物理的な通貨を使用することで直接回避できますが、信頼できる当事者なしで通信チャネルを介して支払いを行うメカニズムは存在しません。必要なのは、信頼ではなく暗号証明に基づく電子決済システムであり、信頼できる第三者を必要とせずに、任意の2つの自発的な当事者が互いに直接取引できるようにします。計算上元に戻すのが非現実的なトランザクションは、売り手を詐欺から保護し、定期的なエスクローメカニズムを簡単に実装して買い手を保護することができます。この論文では、ピアツーピア分散タイムスタンプサーバーを使用して二重支払い問題の解決策を提案し、トランザクションの時系列の順序の計算による証明を生成します。正直なノードが、攻撃者ノードの協力グループよりも多くのCPUパワーを集合的に制御している限り、システムは安全です。 トランザクション 電子コインをデジタル署名のチェーンとして定義します。各所有者は、前のトランザクションのハッシュと次の所有者の公開鍵にデジタル署名し、これらをコインの最後に追加することによって、コインを次の所有者に転送します。受取人は署名を確認して、所有権の連鎖を確認できます。もちろん問題は、受取人が所有者の1人がコインを二重支払いしなかったことを確認できないことです。一般的な解決策は、すべてのトランザクションで二重支払いをチェックする信頼できる中央機関、つまりミントを導入することです。各取引の後、新しいコインを発行するには、コインをミントに返却する必要があります。ミントから直接発行されたコインのみが、二重に使用されないことが信頼されます。このソリューションの問題は、通貨システム全体の運命は、銀行のように、すべてのトランザクションがミントを通過する必要がある、ミントを実行している会社に依存することです。以前の所有者が以前の取引に署名しなかったことを受取人が知る方法が必要です。私たちの目的では、最も早いトランザクションが重要なトランザクションであるため、後で二重支払いを試みることは気にしません。トランザクションがないことを確認する唯一の方法は、すべてのトランザクションを認識することです。ミントベースのモデルでは、ミントはすべてのトランザクションを認識し、どちらが最初に到着するかを決定しました。信頼できる当事者なしでこれを達成するには、トランザクションは公に発表された[1]、そして参加者が彼らが受け取られた順序の単一の履歴について合意するためのシステムが必要です。受取人は、各トランザクションの時点で、ノードの大多数が最初に受け取ったものであることに同意した屋根を必要とします タイムスタンプサーバー 私たちが提案するソリューションは、タイムスタンプサーバーから始まります。 タイムスタンプサーバーは、タイムスタンプが付けられるアイテムのブロックのハッシュを取得し、新聞やUsenetの投稿などでハッシュを広く公開することで機能します[2-5]。 タイムスタンプは、明らかに、ハッシュに入るには、その時点でデータが存在している必要があることを証明します。 各タイムスタンプはハッシュに前のタイムスタンプを含み、チェーンを形成し、追加のタイムスタンプごとに前のタイムスタンプを補強します。 Proof-of-Work 分散型タイムスタンプサーバーをピアツーピアベースで実装するには、新聞やUsenetの投稿ではなく、AdamBackのHashcash [6]と同様のプルーフオブワークシステムを使用する必要があります。プルーフオブワークには、SHA-256などでハッシュされたときに、ハッシュがゼロビットの数で始まる値をスキャンすることが含まれます。必要な平均作業量は、必要なゼロビット数で指数関数的であり、単一のハッシュを実行することで検証できます。タイムスタンプネットワークでは、ブロックのハッシュに必要なゼロビットを与える値が見つかるまでブロック内のナンスをインクリメントすることにより、プルーフオブワークを実装します。プルーフオブワークを満たすためにCPUの労力が費やされると、作業をやり直すことなくブロックを変更することはできません。後のブロックはその後にチェーンされるため、ブロックを変更する作業には、その後のすべてのブロックのやり直しが含まれます。プルーフオブワークは、多数決の意思決定における代表を決定する問題も解決します。大多数が1つのIPアドレス1票に基づいている場合、多くのIPを割り当てることができる人なら誰でもそれを破壊することができます。プルーフオブワークは、基本的に1つのCPUと1つの投票です。多数決は、最も長いチェーンによって表されます。チェーンには、最大のプルーフオブワークの取り組みが投資されています。 CPUパワーの大部分が正直なノードによって制御されている場合、正直なチェーンは最も速く成長し、競合するチェーンを上回ります。過去のブロックを変更するには、攻撃者はブロックとその後のすべてのブロックのプルーフオブワークをやり直してから、正直なノードの作業に追いつき、それを超える必要があります。後で、遅い攻撃者が追いつく確率が、後続のブロックが追加されるにつれて指数関数的に減少することを示します。ハードウェア速度の向上と時間の経過に伴うノードの実行に対する関心の変化を補うために、プルーフオブワークの難易度は、1時間あたりの平均ブロック数を対象とした移動平均によって決定されます。生成が速すぎると、難易度が高くなります。 ネットワーク ネットワークを実行する手順は次のとおりです。1）新しいトランザクションがすべてのノードにブロードキャストされます。2）各ノードは新しいトランザクションをブロックに収集します。3）各ノードは、そのブロックの難しいプルーフオブワークを見つけるために作業します。4）ノードがプルーフオブワークを見つけると、そのブロックをすべてのノードにブロードキャストします。5）ノードは、ブロック内のすべてのトランザクションが有効で、まだ使用されていない場合にのみブロックを受け入れます。6）ノードは、次のブロックの作成に取り組むことにより、ブロックの受け入れを表現します。チェーン。受け入れられたブロックのハッシュを前のハッシュとして使用します。ノードは常に最長のチェーンを正しいチェーンと見なし、それを拡張する作業を続けます。 2つのノードが次のブロックの異なるバージョンを同時にブロードキャストする場合、一部のノードはどちらか一方を最初に受信する可能性があります。その場合、最初に受け取ったブランチで作業しますが、長くなる場合に備えて他のブランチを保存します。次のプルーフオブワークが見つかり、1つのブランチが長くなると、タイは解除されます。他のブランチで動作していたノードは、長い方のブランチに切り替わります。3新しいトランザクションブロードキャストは、必ずしもすべてのノードに到達する必要はありません。それらが多くのノードに到達する限り、それらはやがてブロックに入ります。ブロックブロードキャストは、ドロップされたメッセージにも耐性があります。ノードがブロックを受信しない場合、ノードは次のブロックを受信したときにそのブロックを要求し、ブロックが欠落していることに気付きます。 インセンティブ 慣例により、ブロック内の最初のトランザクションは、ブロックの作成者が所有する新しいコインを開始する特別なトランザクションです。これにより、ノードがネットワークをサポートするインセンティブが追加され、コインを発行する中央の権限がないため、最初にコインを流通させる方法が提供されます。一定量の新しいコインを着実に追加することは、金鉱夫が金を流通に追加するためにリソースを消費することに似ています。私たちの場合、消費されるのはCPU時間と電力です。インセンティブは、取引手数料で賄うこともできます。トランザクションの出力値が入力値よりも小さい場合、差額は、トランザクションを含むブロックのインセンティブ値に追加されるトランザクション料金です。所定の数のコインが流通すると、インセンティブは完全に取引手数料に移行し、完全にインフレがなくなります。インセンティブは、ノードが正直でいることを奨励するのに役立つ場合があります。貪欲な攻撃者がすべての正直なノードよりも多くのCPUパワーを集めることができる場合、彼は支払いを盗むことによって人々を欺くためにそれを使用するか、新しいコインを生成するためにそれを使用するかを選択する必要があります。彼は、システムと彼自身の富の有効性を損なうよりも、他の誰よりも多くの新しいコインで彼を支持するようなルールでプレーする方がより有益であると考えるべきです。 ディスクスペースの再利用 コインの最新のトランザクションが十分なブロックに埋もれると、ディスクスペースを節約するために破棄する前に使用済みのトランザクションが発生します。 ブロックのハッシュを壊さずにこれを容易にするために、トランザクションはマークルツリー[7] [2] [5]でハッシュされ、ルートのみがブロックのハッシュに含まれます。次に、古いブロックは、枝を切り落とすことによって圧縮できます。木。 内部ハッシュは保管する必要はありません。トランザクションのないブロックヘッダーは約80バイトになります。 ブロックが10分ごとに生成されると仮定すると、80バイト* 6 * 24 * 365 = 4.2MB /年。 ...