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2017年07月31日 12時00分 UPDATE

「マイニングはゲーム理論」「ブロックチェーンの源流、27年前に」――ビットコインが受け継ぐ“DNA”、MIT研究員が語る (1/2)

米マサチューセッツ工科大学(MIT)メディアラボの研究者が、ビットコインが受け継ぐ技術とその長所・短所を語った。

[井上輝一,ITmedia]

 「ビットコインには“DNA”が受け継がれている」――米マサチューセッツ工科大学(MIT)メディアラボの研究者である松尾真一郎さんが7月26日、デジタルガレージなど3社が共催するイベント「THE NEW CONTEXT CONFERENCE 2017 TOKYO」で、ビットコインとブロックチェーンが引き継ぐ技術の歴史を語った。

 松尾さんによれば、ビットコインが引き継ぐDNAとは「暗号理論」「政府とのプライバシー問題」「現金のデジタル化」「ゲーム理論」「非中央集権化」の技術だ。

ビットコインが引き継ぐDNAは「暗号理論」「政府とのプライバシー問題」「現金のデジタル化」「ゲーム理論」「非中央集権化」と語る、MITメディアラボ研究員の松尾真一郎さん

 ビットコインは、それらの長所も短所も受け継いでいるため、各技術を理解することがビットコインやブロックチェーンの開発に重要だと松尾さんは説く。

 このうち、ゲーム理論と暗号理論について、松尾さんの話を紹介しよう。

ゲーム理論で攻撃者を採掘者(マイナー)に

 ビットコインには「マイニング」(採掘)という仕組みがある。これはビットコインの取引を承認する各ノード(PC)が、取引を記録した新たなブロックを生成する際に計算問題を解き、早く解いたものに報酬が与えられる仕組みのことだ。計算をするとコインを得られることから、鉱石などの採掘に例えてそう呼ばれている。

 「この仕組みはゲーム理論によるものだ」と松尾さんはいう。

 「1993年ごろに、クリプトグラフィックパズルという研究があった」と松尾さん。これは当時の問題だった、大量のパケットを送りつけることで標的PCを停止させる攻撃や、スパムメールなどを防止するための技術という。

メール送信時に送信者に“問題”を解かせることで送信コストを上げ、大量送信をさせなくするという考え方

 考え方はこうだ。メールの送信者は、送信先のサーバから出された難しい問題を解かなければメールが送れないという仕組みにする。するとメールを1通送るコストが上がるため、大量送信などの攻撃ができなくなるだろう――というわけだ。

 ビットコインのマイニングはこの考え方から来ているという。つまり、攻撃のコストを高くして、かつマイニングの計算に報酬を発生させることで、攻撃よりもマイニングをしたほうが費用対効果が良いというメカニズムにしているのだ。

ビットコインに受け継がれる暗号理論とその問題点

 松尾さんは「ビットコインの核技術である、ブロックチェーンの基本的な考え方は1990年にできていた」とも話す。文書にタイムスタンプ(ファイルの存在時刻と非改ざん性の証明)を付加する手段として、文書をハッシュ化したものをサーバに預け、時系列順に鎖状につなげて保存する方法を書いた論文を、1990年に米Bellcore(現Telcordia Technologies)が公開していた。

 2002年には早稲田大学などが共同で、デジタル文書のハッシュ値に電子署名を加えたものを鎖状につなげる技術を発表している。

米Bellcoreの、文書を鎖状につなげて保存する方法早稲田大学などの、電子署名を加えて鎖状につなげる技術 米Bellcoreの、文書を鎖状につなげて保存する方法(1990年、左)、早稲田大学などの、電子署名を加えて鎖状につなげる技術(2002年、右)

 ビットコインとブロックチェーンの元になる、“サトシ・ナカモト”の論文が公開されたのは2008年。Bellcoreや早稲田大学の先行技術は、ビットコインのブロックチェーンと違って中央サーバが必要だったとはいえ、デジタル文書を鎖状につなげるという、ブロックチェーンによく似た暗号技術は以前から存在していたことを松尾さんは指摘する。

 では、こうした暗号技術で守られるのでビットコインは安全かというと「必ずしもそうではない」。松尾さんは続けて暗号技術の“課題”を説明する。

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