Crypto currency - work, security, reaction - Takahiro Shimizu 2014/06/27

Topics #1 : How to work ビットコインはどうやって動いている？

Topics #1 暗号通貨（Bitcoin）の仕組み 送金するには マイニングのカラクリ Bitcoinを保持する

何故bitcoinを基準で話すのか Bitcoinの誕生 “中本哲史”の論文が元になって 有志によって開発 “中本哲史”の論文が元になって 有志によって開発 従来想像されて失敗してきた 暗号通貨の理論を実現させた

Bitcoinの送金手順 1.送金指示の発行 2.送金指示の暗号化・認証 3.送金指示をまとめる（ブロック化） 4.”ナンス”の探索・確定 5.”ナンス”を使用した送金の確定

1.送金指示の発行 送金指示 送り先・送り元・送金額・日付などを持つ 手数料は自分で決めることができる これらはすべて完全に暗号化されている 送り元のもつ秘密鍵を用いてデジタル署名 をつける デジタル署名は送金指示のハッシュ値

What is “Public key cryptosystem” 公開鍵暗号方式 公開鍵と秘密鍵を用意 “公開鍵で暗号化されたものは秘密鍵で しか復号できない” “秘密鍵で暗号化されたものは公開鍵で しか複合できない”

2.送金指示の暗号化・認証 デジタル署名は秘密鍵で暗号化されて いる →公開鍵でデジタル署名を復号できる 復号したデジタル署名が、送金指示の ハッシュ値と整合するなら、書き換え られていないと考えられる

3.送金指示をまとめる 送金指示を時間ごと（Bitcoinなら10分間隔）で ”ブロック”にまとめる ブロックは送金指示をまとめたファイルのようなもの 　→10分毎に時系列で並ぶ ブロックの中身 一個前のブロックの”ナンス”（=ハッシュ値） 自分自身の”ナンス” 次のブロックの”ナンス” ブロックが時系列で並んだものをブロックチェーンと いい、ビットコインの要となる

Blockchainとは 互いの参照 互いの参照 一番 新しい 【BLOCK A】 前のブロック：・・・ 次のブロック：BLOCK B 【BLOCK B】 前のブロック：BLOCK A 次のブロック：BLOCK C 【BLOCK C】 前のブロック：BLOCK B 次のブロック：（空欄） 互いの参照 互いの参照 一番 新しい

現行のブロック Blockchain.info 前のブロックのハッシュ 000000000000000022ee7c1b6058afe8c2d7f50f369b7ebb0bd4baff9f81013f

一つ前のブロック Blockchain.info 自分自身のハッシュ 000000000000000022ee7c1b6058afe8c2d7f50f369b7ebb0bd4baff9f81013f

4.ナンスの探索・確定 ハッシュ値 ブロックに対して 署名を行う 親ブロック＋ 子ブロック＋ ナンスでハッシュする 子 ブロック 親 ブロック ブロックに対して 署名を行う 親ブロック＋ 子ブロック＋ ナンスでハッシュする ハッシュ値が条件を 満たしたとき、 ナンスは正式なものと して認められる

5.ナンスを使用した送金の確定 ナンスが確定すると、ナンスをつけた 送金指示を全員に配布する 送金指示が全員に配布された時点で 送金は確定する

マイニングのカラクリ マイニングとは “ナンス”を探し出す行為そのものが マイニングである Bitcoinを生成するBitcoinの重要な要素 “ナンス”を探し出す行為そのものが マイニングである

ナンスを探すのがマイニングになるワケ ナンスが1ケタでも 変わるとハッシュ値 は大きく変わる 子 ブロック 親 ブロック ナンスが1ケタでも 変わるとハッシュ値 は大きく変わる 親ブロック・ 子ブロック・ナンスを 暗号化したハッシュが 条件を満たすものを 見つけるのは ひたすら探索するしかない

ナンスを見つけるとどうなるか 一番最初にナンスをつけることができ た場合 取引した人が設定した手数料＋新たに発行 されたビットコインを得る →これがマイニング！

ナンスを他人に見つけられて しまった場合 ナンスを付けた送金指示書自体が送ら れてくる その時点で送金は確定しているので、 探す必要がなくなり、別のナンスを 探しにかかる

ナンスの発行難易度 Bitcoinノード（各コンピュータ）全体 の計算能力から、10分ほどかかる難易 度になっている 本気でBitcoinを探しに来てる人たちの 計算力が凄まじすぎて、 一般的なPCだと雀の涙すら手に入らな い可能性も

Bitcoinを保持する Bitcoinとは、ブロックのつながりであ るブロックチェーンによって成り立っ ている

Bitcoinを保持する 公開鍵はブロックチェーンのどこかに ある Bitcoinは秘密鍵を持っていれば 出し入れが可能 秘密鍵などを保管する手段が必要

Bitcoin Wallet Bitcoin用のおさいふ：秘密鍵を管理 デスクトップウォレット オンラインウォレット コールドウォレット 自分のローカルコンピュータに保存 オンラインウォレット 第三者に管理をおまかせ（クラウド） コールドウォレット ネットワークから隔離（紙など）

Conclusions #1 Bitcoinはマイニングというナンスを 探す作業をブロックチェーンに対して 行うことで成り立っている Bitcoinの秘密鍵はBitcoin Walletで 管理することができる

Topics #2 : Security ビットコインはどうやってセキュリティを確保しているの？

Topics #2 暗号通貨(Bitcoin)のセキュリティ “暗号”通貨における“暗号” Bitcoinの”多数決”とは

“暗号”通貨における暗号とは Bitcoin型とLitecoin型 SHA-256とScrypt

参考 Bitcoinとlitecoinの比較 コインの種類 Litecoin SHA-256 暗号化方式 Scrypt △ CPU採掘 ○ GPU採掘 ◎ ASIC採掘 今後

Bitcoinの”多数決” Block #1 Block #2-1 Block #3 ？ ？ Block #2-2

Bitcoinの”多数決” Block #1 Block #2-1 Block #3 Block #2-2 もし、ブロックチェーンが複数に渡る場合は、短いブロックチェーンを破棄 これが多数決 Block #1 Block #2-1 Block #3 Block #2-2

多数決してうれしいこと ブロックチェーンの書き換えが防げる 正規のブロックチェーンとして採用される ためには、既存のブロックチェーンより長 いブロックチェーンになるようにしなけれ ばならない 多すぎ無理。

Bitcoinが信頼を得るには 秘密鍵をいかに管理するかどうか Bitcoinシステムの悪用の撲滅 Bitcoin Walletのつかいかたを考える Bitcoinシステムの悪用の撲滅 Bitcoin採掘ウイルス Bitcoin取引所を装ったフィッシング 資金洗浄

Conclusions #2 暗号化方式によってコインが分類できる Bitcoinの多数決は書き換えを防止する 有効手段である SHA-256とScrypt Bitcoinの多数決は書き換えを防止する 有効手段である Bitcoinが信頼を得るにはBitcoin以外の 部分にも目を向ける必要がある

Topics #3 : Reaction ビットコインは各国にどう思われているの？

Topics #3 Bitcoinはどう受け止められているのか 各国の反応のまとめ とある3国の反応 タイの反応 中国の反応 日本の反応

Bitcoinは どう受け止められているのか 肯定的ではない 例外：不法ではないと声明を発表した クロアチアとキプロス どの国も発行機関の不存在という暗号 通貨のルールがあることがネック？ →通貨発行に責任を追う人が存在せず、 　トラブルは自己責任に

各国の反応まとめ（一部） カナダ ブラジル デジタル通貨取引に関する課税を発表 容認の方向 法整備済み ユーザーへの支払い能力を証明しないといけない　 条件満たしていなければ罰則 Bitcoinは支払い能力の担保が無理 （取引所などに委ねられてしまう）

各国の反応まとめ どの国も政府の対応が待たれている印象 彗星の如く現れたBitcoin自体に 踊らされている？ 国民に国内流通に対して警告を発する ケース多数（Ex：アメリカ・フランス）

タイの反応 2013/07 Bitcoin違法判断 2014/02 制限が一部解除 現地の取引所は休業 違法行為とされたのは売買　交換　国外とのやりとり 理由は「金融の複数の側面にまたがっている」 恐らく複数の国々で共通して使え、タイ政府が介入できる範 囲を超えていることからだと思われる 2014/02　制限が一部解除 バーツと交換される限りにおいて合法化

中国の反応 金融・決済業者の取引を禁止 Bitcoinは一種の「特定仮想商品」 貨幣と同等な法律的立場を有していな い Bitcoin ATMが設置されるなど進んでいる

日本の反応 とりあえず政府見解を出すことに 貴金属などと同じものとして扱う 民間銀行のビットコイン売買の仲介や、 通貨との交換、専用口座、送金業務は禁止 証券会社も仲介業務などの本業で扱うのは 禁止

Conclusions #3 どの国も法的な対応に追われている 今までの法律が適用できない場合があ るので、そこで混乱 国によって考え方はまちまち ネックはやはり「自己責任」

まとめ Bitcoinはブロックチェーンを起点に、 ナンスの生成などの活動をユーザがする ことで成り立っている Bitcoinは暗号自体を応用しているので、 それ自体のセキュリティ強度は高いが、 Bitcoinそのものとは別の点で心配するべ き点がある Bitcoinの法整備は未だにまちまちで、 今後の対応が望まれる