仮想通貨

【ビットコインの論文を読み解く】ナカモトサトシ先生の論文の概要を1文1文解説

巷では仮想通貨が流行っていますが、私も流行りに乗っかって何種類か買ってみました。

金欲にまみれて昨年末(2017年末)に思い切って買いましたが、おかげ様で現在は半分程度の価値になっています。

それに加えて、コインチェック事件のNEM盗難についても身を持って体験することできました。

最近では、コインチェックから購入した通貨の一部取り扱いをやめるとのメールが来て、今後どうなっていくのかドキドキしながら見守っているところです。

この惨状が奥さんにばれたら、東京湾の藻屑になることは間違いなしです。

さて、みなさんは仮想通貨に手を出していますか?

金欲にまみれて投機するのも良いですが、仮想通貨の技術にも目を向けてみましょう!

マリンくん
マリンくん
お前が言うな!

今回の記事では、ナカモトサトシ先生の論文「Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System」の概要(abstract)に目を通して、「仮想通貨のシステムで何ができるのか」について触れてみたいと思います。

ビットコイン 論文の概要を読もう!
  • 論文の概要(abstract)にはポイントが詰まっている
  • 仮想通貨のシステムは社会の何を変えようとしているの?

ビットコインシステムの論文:論文の概要(abstract)にはすべてが詰まっている

「仮想通貨のシステム」について理解できていますか?

投資したものの、実際の中身はわからないという人がほとんどだと思います。

簡単に詳しい技術を理解できれば苦労しないのですが、技術文書を読み解くことはなかなかつらいものがあります。

そこで今回は、仮想通貨の発祥であるナカモトサトシ先生の論文の概要(abstract)を読み、ナカモト先生がビットコインのシステムを用いて社会のどんな問題点を解決したいのかを読み解いていきたいと思います。

論文の概要には、従来の技術の問題点やこの論文で何を解決しようとしているかがすべて詰まっています。

論文の概要を読み解くことで、ビットコインのシステムが何をしようとしているかをざっくり知ることができます。

マリンくん
マリンくん
ボクでもわかるかな?
じゅうぞう
じゅうぞう
誰でもわかる内容にしたつもりだよ!

ナカモトサトシ先生の論文の概要(abstract)

こちらが論文の概要になります。

さあ、英語ですが1文1文しっかり読んでいきましょう。

一文ずつ詳しく解説していきます。

論文なんて一文ずつ理解しながら読み進めていけば、しっかりと読むことができます。

ナカモト先生の顔を想像しながら、1文1文を読み解き、自分の心の引き出しにしまっていきましょう。

A purely peer-to-peer version of electronic cash would allow online payments to be sent directly from one party to another without going through a financial institution. Digital signatures provide part of the solution, but the main benefits are lost if a trusted third party is still required to prevent double-spending. We propose a solution to the double-spending problem using a peer-to-peer network. The network timestamps transactions by hashing them into an ongoing chain of hash-based proof-of-work, forming a record that cannot be changed without redoing the proof-of-work. The longest chain not only serves as proof of the sequence of events witnessed, but proof that it came from the largest pool of CPU power. As long as a majority of CPU power is controlled by nodes that are not cooperating to attack the network, they’ll generate the longest chain and outpace attackers. The network itself requires minimal structure. Messages are broadcast on a best effort basis, and nodes can leave and rejoin the network at will, accepting the longest proof-of-work chain as proof of what happened while they were gone.

※引用文献「Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System

ナカモト先生の論文に想いを馳せる

できるだけわかりやすくまとめますので、本当の意味と少し違う部分がでてくると思いますが、そこはご勘弁ください。

ちょっとふざけたりもしているので、そこはもっとご勘弁ください。

さて、それでは1文目です。

A purely peer-to-peer version of electronic cash would allow online payments to be sent directly from one party to another without going through a financial institution.

P2P技術を使うと、銀行などの第三者機関を通さずに個人間で電子マネーを直接やり取りすることができるようになる

P2P技術は、「WinMX」や「Winny」で一般的にも有名になりましたね。

ファイル共有ソフトと言われるもので、個人のパソコンに直接アクセスしてデータをやり取りすることができます。

個人間のPCでのやり取りになるので、一度データが流出してしまうと、まずこの世から消し去ることはできません。

世界中のネットワーク上にデータが拡散してしまうためです。

完全にデータを消し去るためには、「パイ食わねぇか~」と言いながら、全世界のパソコンを壊しに行くくらいの気持ちが必要です。

当時、私の先輩は「winnyさえあれば、0と1で表現できるものは、すべて手に入れることができる!」と名言をはいていました。

今は逮捕されていないことを祈っています。

横道にそれましたが、この文で一番重要な部分は「第三者機関を通さずに」というところです。

今は家賃を払うにしても、公共料金を払うにしても必ず銀行などの第三者機関を通さなければならないですよね。

銀行を通すと手数料がかかりますし、書類の手続きなどで時間もかかります。

また、ATMからお金をおろすだけでも手数料として108円取られることがあります。

P2Pの技術を使うと、銀行を通さずにデータ(お金)のやり取りができるため、各段に安い手数料でやり取りが行えるようになるんです。

ただ、P2P技術だけでは完全に信用のある取引ができず、不正が行われる可能性を除去できません。

実際に、「WinMX」や「Winny」では、偽ファイルやウィルスが出回っていました。

P2P技術を使うと、第三者機関を通さずお金のやり取りができる。ただ不正を除去できない。

Digital signatures provide part of the solution, but the main benefits are lost if a trusted third party is still required to prevent double-spending.

「電子署名の技術」で問題の一部を解決できるけど、二重支払いを防ぐためには、「電子署名の技術」だけだとやっぱり第三者機関が必要。

今回の記事は、雰囲気がわかれば良いというスタイルなので、翻訳が直訳でないことは許してください。

「電子署名の技術」では、暗号化の技術を用いて、web上でやり取りする書類が不正に改ざんされていないかを管理することができます。

「暗号鍵」や「公開鍵」というものを使うのですが、この鍵の管理に認証局のような第三者機関が必要になります。

「この鍵は本物だよ!」と言う人が必要ということです。

友達とのメールのやり取りくらいであれば、内容が多少改ざんされてもそれほど問題にはなりませんが、銀行口座の取引履歴が改ざんされてしまうと、これは大問題になりますね。

大泉さんなら、「ちょっとちょっとちょっと~、藤村くぅーん、ボクの口座から金ぬいただろぅ~」と怒り出すはずです。

この不正や改ざんを防ぐために、認証局が「この鍵を使えば問題ないよ」と保証してくれるわけです。

ナカモト先生は「電子署名の技術は良いけど、第三者機関を通してしまうとビットコインの良さが出せないよね」と言っているわけですね。

「電子署名の技術」だけでは、不正防止に第三者機関の確認が必要

We propose a solution to the double-spending problem using a peer-to-peer network.

ここでカッコいいセリフです。

我々はP2P技術を使って、二重支払いの問題を解決法を提案する!

社会を変えるこのセリフにしびれますね。

「ここを、キャンプ地とする!」

水曜どうでしょうの藤村Dの言い回し風に言って欲しいですね。

「P2P技術で、二重支払い問題を解決する!」

ナカモト先生の人物像が見えてきます。

たぶん、ヒゲなんだろうな~と想像できるわけです。

ヒゲでデブなんだろうな~と。

、、、

ヒゲでデブは置いておいて、ナカモト先生は「P2Pの技術」と「電子署名の技術」を組み合わせることで、次の2点を解決する方法を示しました。

  • 第三者機関を必要としない
  • ネットワーク上での不正のない取引

これがビットコインシステムの画期的なアイデアになります。

「P2Pの技術」と「電子署名の技術」を組み合わせにより、従来の問題を解決する

The network timestamps transactions by hashing them into an ongoing chain of hash-based proof-of-work, forming a record that cannot be changed without redoing the proof-of-work.

この文章はややこしいのですが、簡単に言うと次のようになります。

ネットワーク上の人達が暗号化された取引を共有された台帳にどんどん記録していきます。この記録はとにかく改ざんできません。

proof-of-workって言葉が出てきました。

proof-of-workとは、ここでは多数決と思ってもらっても構いません。

ある取引に対して、過半数の人が「この取引は問題ないよ!」と確認できれば、その取引は不正されていないとみなすことできるのです。

P2Pの技術を使って、ネットワーク上の人達で多数決を行うんですね。

よくわからない変な人が「この取引は改ざんされてるだろぉ!」と言っても、過半数の人が「問題ないですよね」と確認すれば、その取引は問題ないと判断することができるんです。

例えば、藤村Dが変なことを言い出しても、ミスターと大泉さんと嬉野さんで方向修正すれば大丈夫といった感じです。

ただ、多数決なので「51%攻撃」という問題もあり、過半数の人が徒党を組むと不正が可能になってしまいます。

藤村Dにミスターと嬉野さんが寝返ると大泉さんがまずいことになるわけです。

ただ、現実的には結託して不正をするメリットはなく、この問題は問題ではないだろうとされています。

ミスターと嬉野さんが寝返ると、大泉さんがやばい

The longest chain not only serves as proof of the sequence of events witnessed, but proof that it came from the largest pool of CPU power.

ここまでくると直訳ではうまく説明するのが難しいのでざっくり説明します。

取引は、ずーーーっとつながっています。

ずっと同じ通帳に取引履歴を書き加えられていっているイメージです。

例えば、家系図で考えてみましょう。

もし、ひいひいおじいちゃんがひいひいおばあちゃんと結婚していなかったら、私は生まれてこなかったはずです。

ひいひいおばあちゃんの代わりに別の女性を連れてきて、ひいひいおじいちゃんと結婚させた場合、私が生まれる可能性はほぼ0に等しいです。

ビットコインのシステムも同じような感じです。

ビットコインのシステムで過去の取引を改ざんすることは、片っ端から色々な女性を連れて来て、私がまた生まれてくる女性を見つけるのと同じくらい大変ということです。

私が存在すること自体が、ご先祖様が誰かとすり替えられていないという証拠になるというわけです。

ビットコインの取引履歴を改ざんすることはほぼ不可能

As long as a majority of CPU power is controlled by nodes that are not cooperating to attack the network, they’ll generate the longest chain and outpace attackers.

この文はさきほど記載した「51%攻撃」についてです。

CPUパワーを持った人達が集まって多数決の過半数を占めない限り、取引は正しいものとしてつながっていく。

やれるもんならやってみろということすね。

顔も知らない赤の他人同士で多数決を行いますので、51%の人間を集めて意志統一することはほぼ不可能です。

さらに、51%の人達を集めて取引を改ざんしても、ビットコインのシステム自体に欠陥があるといみなされてしまうので、ビットコインの価値がなくなってしまいます。

せっかく取引を改ざんしてビットコインをたくさんゲットしても、ビットコインの価値が下がってしまったら、改ざんには何のメリットもなくなります。

このような理由から、「51%攻撃」はまず起こらないだろうと考えられています。

ただ、「自分が多少苦しくても、藤村君さえ苦しめばいいんだ」という自己犠牲をいとわない大泉さんのような人がたくさん出てきたら危ないかもしれません。

51%以上の人が徒党を組んで不正をしても、ビットコインの価値が下がるだけ

The network itself requires minimal structure.

ネットワーク自体はこじんまりしていていいんです。

この文は特に気にしなくて良いですね。

読み流してしまいましょう。

Messages are broadcast on a best effort basis, and nodes can leave and rejoin the network at will, accepting the longest proof-of-work chain as proof of what happened while they were gone.

好きなときに多数決に参加できるよってことです。

ビットコインのシステムでは、多数決に協力するとお小遣いをもらえます。

このお小遣い目当てにみなさん多数決に参加します。

「いつでも参加してええで」

「手伝ってくれたお小遣いあげるで」

「金欲しいんだろ。どんどんやれや。」

こんな感じでビットコインのシステムは成り立っています。

お金を稼ぎたいという欲求が、ビットコインシステムを支えています。

みなさんは、お小遣い目当てで真面目にビットコインの多数決に参加している

第三者機関を必要としないで取引が可能に!

というわけで、ナカモトサトシ先生の論文の概要を読んでみました。

少し横道にそれた部分もありましたが、ナカモト先生が「ビットコインのシステムで何をしたいか」についてなんとなく理解できたと思います。

ビットコインのシステムは次の2点が重要です。

  • 第三者機関を必要としない
  • ネットワーク上で不正のない取引が可能

日々の生活を思い浮かべると、多くの取引で第三者機関を通してますよね。

保険の契約だったり、家賃の支払いだったり。

こういった取引を第三者機関を通さずに、個人間で直接やり取りできるようになる可能性があるわけです。

例えば、大泉さんが一人で北極圏に送られたとします。

相変わらず行先を知らされていなかった大泉さんは、夏服しか用意していませんでした。

さらに、財布も日本に忘れてしまったとしましょう。

「ハーフパンツじゃ、死んじまうよ!」

「財布も忘れて、あったかい服が買えないんだよ!」

とぼやくことになるはずです。

初めは笑ってみていた藤村Dですが、凍える大泉さんを見て「さすがにこれはまずい」と思い始めます。

日本にいる藤村Dは、早急に大泉さんにお金を送る必要が出てきます。

しかし、今のシステムでは、海外へ送金する場合、必ず銀行を通す必要があり、国通しの銀行間でも色々な手続きを必要とし、送金に1週間以上かかってしまうこともあります。

1週間も待たせてしまうと、さすがの大泉さんもおそらく北極圏で儚く散ることになるでしょう。

ビットコインのシステムを使うと、この問題を解決することができるんです。

まだ送金の遅さの問題点などはありますが、将来的には銀行を通さずに、大泉さんへ一瞬で送金できるようなるはずです。

スマホをポチポチっとやるだけで、地球の裏側へ送金!ということもできるようになります。

この技術で、大泉さんを助けることができるわけですね。

考え方自体は非常にシンプルなので、色々なものに応用ができるんじゃないかと世界中のエンジニアが色々なシステムの開発に取り組んでいます。

論文の概要を読むだけでも、「世界が大きく変わるんじゃないか」とワクワクしませんか?

金儲けなんてヤマシイ気持ちでいたことが少し恥ずかしくなりますよね。

さいごに:ビットコインの論文を読み解く!

この記事で、「ナカモト先生が何をしたいか」について少しでもわかっていただけたら幸いです。

ヤマシイ気持ちで手を出した仮想通貨でしたが、技術を勉強することで仮想通貨への見方が変わりました。

私の中で、この時代を生きる上で仮想通貨に触らないという選択肢はなかったので、仮想通貨へ投資したお金の価値がなくなってもそれほど後悔はないです。

むしろ、今の時代を生きて、この論文を読めただけでも満足です。

余力のある方は、ぜひ全文読んでみると良いと思います。

世界を変える論文ですからね。

一つの論文が世の中を変えるって、本当にすごいことだと思います。

こんな記事もおすすめ