パブリックチェーンの勃発1：ビットコイン

特邀专栏作者

2021-10-28 11:10

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ビットコインはパブリックチェーンではありませんが、確かにブロックチェーンの祖先です。

上部に次のように書かれています。

ビットコインの出現以来、ブロックチェーン業界は 10 年以上を経てきました。業界にとって、10 年は始まりにすぎません。ブロックチェーン業界は、日々世界中で多数の新規プロジェクトが誕生し、日々新たなアイデアが提案・実装されており、高密度かつ高頻度の継続的な学習が必要な業界であると個人的に感じています。参加したい場合は、継続的に学び理解することによってのみ、この業界でさらに前進することができます。

ビットコイン

ブロックチェーンの世界では、どのようなプロジェクトについて話していても、業界ですらビットコインを無視することはできません。

現時点では、ビットコインは依然として暗号化世界全体の時価総額のほぼ半分を占めています。かつて最高時価総額は1兆2300億米ドルに達し、ビットコインの価格は6万7000米ドル（43万元）以上に達した。

今日のブロックチェーンの世界でよく知られている原理、アイデア、コンセプトの多くはビットコインに由来しています。

誕生

2008 年 10 月末、サトシナカモトはビットコインの概念に関する論文、ビットコインのホワイトペーパーを発表しました。

サトシ・ナカモト

彼が個人なのか組織なのかは誰にも分かりません。彼は日系アメリカ人であると主張しており、ビットコインコミュニティグループのメンバーですら、サトシ・ナカモトの素顔を見た人は誰もいない。

サトシ・ナカモトは個人のプライバシーの保護に細心の注意を払い、音声や画像など自身に関する情報を一切残さなかった。近年、サトシ・ナカモトに関する憶測が広く議論されており、サトシ・ナカモトを名乗る人々が嘘つきであることを証明するために次々と顔を平手打ちされている。彼は死んだと言う人もいるし、生きていると言う人もいる。ウィキリークス創設者アサンジはビットコインを初期に推進したことから、サトシ・ナカモトを知っているのではないかと考える人もいるが、未確認である。

コンセンサスメカニズム

コンセンサスメカニズムは、お互いを知らない一部の人々 (ノード) が特定の目的に関して合意に達するための方法として理解できます。

ビットコインのコンセンサスメカニズムに到達する方法は、POW、つまりプルーフ・オブ・ワークです。「マイニング」方式により、ブロック会計をパッケージ化する権利を全員で競い合い、勝者はブロック報酬を得ることができます。

採掘

いわゆるマイニングとは、イメージを具体的に説明したもので、実際には乱数を求める数学的な計算プロセスであり、最初に答えを見つけた人がブロックをパッケージ化する権利を獲得します。

サトシ・ナカモトの当初の設計意図は、すべてのコンピューターが参加できることです。しかし、ビットコインの価格が上昇し続けるにつれて利益はどんどん大きくなり、マイニング専用のマイニングマシンも生産されています。現在、パーソナルコンピュータでビットコインをマイニングすることはほぼ不可能であり、コンピュータの計算速度はプロ用のASICマイニングマシンの速度にはるかに及ばない。

ビットコインのマイニングは現在、多大な電力と資源を消費する計算能力を競う行為となっており、すでに多くのマイニング作業が再生可能エネルギーを利用して行われています。単純なマイニングプロセスはビットコインネットワークでは実際的な意味はありませんが、このメカニズムの設計はネットワーク全体のセキュリティを維持するのに非常に効果的です。

暗号化

ビットコインの設計プロセスでは、ハッシュと署名という 2 つの暗号化原則が適用されました。

ビットコインは、データが変更されたかどうかを検証するために使用できる SHA256 ハッシュ関数を使用します。

ゼロ知識証明

ビットコインの場合、ゼロ知識証明についての私の理解は、個人のプライバシーを明らかにすることなく、これらのコインを所有していることを証明することです。

ビットコインは匿名、つまり詳細な送金記録をすべて確認することができますが、ウォレットアドレスの所有者が外部に公開しない限り、そのアドレスの所有者が誰であるかを知ることはできません。

二重支出攻撃

分散型仮想通貨には、通貨発行権を誰が持つか、二重支払い攻撃を防ぐために取引の正当性をどのように検証するかという2つの問題があります。

ビットコインの発行はマイナーによって発行されているとも言えますが、厳密に言えば、システムが設定したアルゴリズムに従って、約10分ごとに勝ったマイナーがこの報酬を獲得し、新たに生成されたビットコインを獲得することができます。

二重支出攻撃、つまり、ある金額が 2 回使われることです。私たちの現実にはこの問題は存在しませんが、分散型の世界では第三者の監督がなければ、この問題が発生しやすくなります。ビットコインはこの問題を解決するためにUTXOを導入しました。

UTXO、未使用のトランザクション出力。ビットコインにはアカウントの概念はなく、UTXO のみがあります。 UTXO は取引記録、金額、その他のデータを記録します。ビットコインネットワークでは、トランザクションの入力は別の未使用の出力に対応し、出力アドレスの秘密鍵署名も必要です。ノードは現在の UTXO を検証して、一致するレコードが見つかるかどうかを確認します。

たとえば、10 ビットコインを持っていて、2 ビットコインを友達に送金したいとします。ここで、送金トランザクションを開始し、10 ビットコインを送金します。そのうち 2 つは友人のアドレスに、残りの 8 つは自分のアドレスに送金されます。これらはすべて秘密キーで署名されています。ノードは転送リクエストを受信すると、トランザクションを検証して UTXO データレコードを更新し、ブロックが正しくなったらトランザクションを完了するためにブロックをパックします。

特殊なケース: ジェネシスブロックの報酬とマイニングによって生成されたブロックにはトランザクション入力がありません。