技術解説

2018年のビットコインの重要な技術革新のやさしい解説(SegWit, LN, Tumblebit
, Schnorr署名)

Bitcoinagazineのこちらの記事で年内にトレンドになるだろう技術を纏めているので、簡単に解説します。
2018年内でシュノア署名まで実現されるか分かりませんが、SegWitも実装されたことだし、今年はビットコインの技術的進歩が起こると期待されます。

segwitトランザクションの増加

まず、昨年にアクティベートされたsegwitのトランザクションの増加がひとつ重要な技術トレンドです。

SegWitトランザクションの割合は下記になります。
こちらは過去最高に伸びており、執筆時点で35%くらいで推移しています。

Segwitウォレットをサポートを実装している「Bitcoin Core 0.16.0」が、2月26日にリリースされました。多くのビットコイン(BTC)関連サービスはバックエンドにこれを使っているので、各企業がアップデート次第、さらに上がることが期待されます。
これまでsegwitはbitcoin coreのウォレットでネイティブサポートがされておらず、SegWitの使用率がしばらく頭打ちになっていた原因でした。

また、ようやく米最大手の取引所のcoinbaseと香港の取引所のBitfinexがsegwitのサポートを開始しました。segwit対応のモバイルウォレットも出てきたので、夏頃までに全体のトランザクションの80パーセントほどがsegwitなることを期待しています。
モバイルウォレットプロバイダのいくつかもsegwit対応が始まっていますし、日常使いがしやすくなったといえるでしょう。

このままsegwitトランザクションが増加し、年末に全トランザクションの80%くらいカバーされることを期待したいです。

Lightning Networkの実用化

今年は、ビットコインの支払いを高速に実行することが出来るライトニングネットワークの実用化がついに始まるはずです。

こちらでライトニングネットワークの支払いの様子のデモ動画が公開されています。

また、すでにいくつかの開発チームは、メインネットでの実験も行っており(メインネットで行うことに批判の声もありますが)、2018年3月時点で多くのライトニングノードが立ち上がっています。


https://lnmainnet.gaben.win/

数秒でビットコインが取引できる未来感があるトランザクションを体験できる日が待ち遠しいですね。

ライトニングネットワークはペイメントチャネルを利用した技術で、第三者も含む双方向のペイメントチャンネルを構築します。

まず送信者と受信者が鍵を持つマルチシグのウォレットに固定のビットコインをデポジットします。
そして、ブロックチェーンにトランザクションを送ることで「チャネル」というものが開きます。
次にこのチャネル内でビットコインをやり取りするトランザクションが行われ、最終的にチャネルを閉じひとつにまとめてブロックチェーンのTXを発行するというものです。
このデポジットは持ち逃げすることはできませんし、トラストレスな設計になっています。
ユーザーに見える形でのインパクトは、今年はやはりライトニングネットワークが一番強烈だと思います。
しかし、普及はどのくらいの時間軸でどの程度まで進むかは未知数であり、現在各取引所も顧客が爆増しているなか、ライトニングネットワークを実装することはどれだけ優先順位の高いことなのかわかりません 。
なお、これは、scriptSig内の署名データを分離・格納するSegWitがありきの開発です。

また、ライトニングネットワークには少なからず、その批判に勘違いや誤解を含んだ批判も散見されます。その点の指摘についてはこちらを参考ください。

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ビットコインの匿名性を高めるTumblebit

これはビットコインの匿名性を上げる技術です。
ビットコインは、そのトランザクションが全てオープンなパブリックブロックチェーンに記録され、プライバシーは優れていません。
簡単な理解では、ミキシングサービスのCoinjoinのようなものがトラストレスで使える技術が、実装されるという風に考えれば良いでしょう。

ペイメントチャンネルを建てて、任意の参加者でトランザクションをミックスして匿名性を高めるというアーキテクチャで最初に提案をされたのは、2016年です。

これまでCoinjoinなどのミキシングサービスは、それ自体のサービス提供者を信用する必要があるなどの課題がありましたが、Tumblebitはそれを解決します。
すでに、有償で実証実験をするための人も募集されたり、実用化はそう遠くないと思います。

https://medium.com/@nopara73/zerolink-massive-scale-coinjoin-is-about-to-be-deployed-participate-in-the-final-test-and-earn-6225939d15fb

従来形式よりデータサイズを圧縮するシュノア(Schnorr)署名

シュノア署名は新しい署名方式で、従来形式よりデータサイズを圧縮をする効果があります。

現在ビットコインに利用されているECDSAに代えて、シュノア署名(Schnorr Signature)という署名方式に変更しようと提案がされています。

シュノア署名は数ある署名方式の中でも最もコンパクトな署名であり、署名検証のスピードもECDSAより速いと言われています。
シュノア署名は、複数の署名をまとめてコンパクトできるということが大きな特徴です。

この実装は、Segwitが実装されたからこそで、これまで署名はインプットにあるscriptSigに保存していましたが、Segwitはトランザクション内で大きなデータ量を占めている署名の部分ををwitnessと呼ばれる他の領域に格納させます。

そして、witnessにおけるルール変更はソフトフォークで行うことができ、ハードフォークが必要なく、シュノア署名を実装できます。
これが実装されると、今の小さいブロックサイズのままで、より多くのトランザクションを処理することができます。

まとめ

いかがでしょうか。
ビットコインは現存する暗号通貨で最も多くの技術提案がされているオープンソースソフトェアで、上記以外にも様々な技術提案がされています。
また、いずれも最初に提案がされてから、3年くらいはたっているもので、多くの検証と議論を経て、実装が近くなってきました。

ビットコインは、いわずもがなプログラマブルなアセットで、強固に、さらに利用しやすくなるでしょう。

暗号通貨とブロックチェーンは、インターネット以来の大きいイノベーションであり、私たちの世代にとって最も大きいインパクトを与えパラダイムシフトを起こすと考えています。

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