Nym mixnetはブロックチェーンではないが、ブロックチェーンで動いている

NymミックスネットとNyxブロックチェーンを組み合わせることで、プライバシーに関する最も困難な問題のいくつかをどのように解決するか

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Nymミックスネットは、しばしばブロックチェーンと混同されるが、ブロックチェーン、すなわちNyxによってサービスされる別のインフラとして理解するのが最も適切である。この記事では、NymとNyxのアーキテクチャについて説明し、それぞれが何をするのか、そして組み合わせることで、AI時代であっても、人々に実際のプライバシーを提供するための最も難しい問題のいくつかをどのように解決するのかを明らかにする。

# Nym：分散型、インセンティブ付きプライバシー・ミックスネット
Nymの『ミックスネット』は、インターネットの核心的な問題のひとつである、トラフィック・パターンが完全に可視化されてしまうという問題を解決する、分散型の世界的なプライバシーシステムである。

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ネットワーク・トラフィックの大部分を観測できる政府や大手ハイテク企業は、しばしばメッセージの内容以上のものを明らかにするものであるトラフィックパターンを記録し、分析することができる。

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これらの小さな情報は、オンライン上でのやりとりの後に残るデジタルのフットプリントのようなものだ。それ自体には大した意味はないが、照合されると、ユーザーのパターンやプロフィールを明らかにするために利用され、それを悪用したり、匿名を解除したりすることができる。

この問題を解決するために、Nymミックスネットはインターネットトラフィックを暗号化して、同じように見えるパケットにする。これらのパケットは、ミックス「ノード」と呼ばれる3つのレイヤーを経由し、ランダムな時間と間隔で一連の「ホップ」を経て、最終的に受信側でリアセンブルされ、暗号化が解除される。

ミックスネットはこれにより、オープンネットワークを経由するほぼすべての種類のインターネットトラフィックを保護し、敵対者による追跡を不可能に近づける。ミックスネットは、人々のIPアドレスと、その場所、メッセージのタイミング、使用しているデバイスの種類に関するメタデータ、さらに通信パターンを監視者から保護する。

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Nymミックスネットは、トラストレス（trustless）、非中央集権的（decentralised）かつ、パーミッションレス（permissionless）である。

”トラストレス（trustless）”とは、インフラストラクチャーのいかなる側面も、あなたのデータを信頼する必要がないことを意味する。すべてのコンテンツはいくつかのレイヤーで暗号化されている。各ノードは、ネットワーク内の次のホップのみを知っており、匿名化を解除できるような情報を保持することはありません。

”非中央集権的（decentralised）”とは、ミックスネットが世界中のノードオペレーターとトークン保有者によって独立的かつ協調的に運営されることを意味する。

”パーミッションレス（permissionless）”とは、誰でもオペレーターやトークンステーカーとして参加し、ネットワークの運営に参加できることを意味する。パーミッションレスは、誰がノードオペレーターとして参加するかを決定できる中央集権的な権力が存在しないことを意味するため、ネットワークが真に分散型であるために不可欠である。

理論的にはブロックチェーンなしでもミックスネットは稼働できるが、大きな問題にぶつかる。ネットワーク内でどの「ノード」が稼働しているかを把握し、そのノードを経由してトラフィックを送信できるようにするには、「ディレクトリオーソリティ（directory authority）」と呼ばれるものが必要になる。このディレクトリオーソリティは、システムがどのノードが稼働中で、どこにトラフィックを分散させることができるかを理解するのに役立つ。しかし、この情報が単一の集中化された場所に保存されると、攻撃や侵害を受けやすくなり、ネットワーク監視者がトラフィックを監視しやすくなる。

分散型でパーミッションのないミックスネットを実現するのは並大抵のことではなく、Nyxブロックチェーンの出番となる。

# Nyxブロックチェーンとは何か？

- ミックスネットネットワークディレクトリが分散化され、パーミッションレスであることを保証する。

- ミックスネットのトークンエコノミクスを運用し、ユーザーデータを取得する代わりにプライバシーを提供するオペレーターにインセンティブを与え、報酬を与える。

- NYMトークンのベスティングを促進する。

Nyxは、Cosmos SDK上に構築された汎用レイヤー1プロダクション対応ブロックチェーンだ。Rustで書かれ、WebAssemblyにコンパイルされ、すべてのNYMトークンをミントする。Ethereumのアドレスが'0x'で始まるように、Nyxのアドレスはすべて'n’で始まる。

Nyxブロックチェーンは、Nymミックスネットが非中央集権的でパーミッションレスであることを保証するために不可欠である。そして、巧みなトークンエコノミクスデザインによって、それを実現している。

Nyxブロックチェーンは、どのミックスノードがネットワークにボンドしたかを監視するスマートコントラクトを通じて、Nymミックスノードの分散型ディレクトリオーソリティを提供する。

そのプロセスはこんな感じだ。

オペレーターがNym mixnetコードをスピンアップすると、オペレーターがNymウォレットまたはCLIを介してNYMユーティリティトークンを「ボンド（bonds）」するまで、ソフトウェアは非アクティブのままとなる。オペレーターは、実際にネットワークに参加し、トラフィックをルーティングし、最終的に報酬を得るために、これらのトークンをボンドする必要がある。

この「ボンド」はNyxブロックチェーン上のスマートコントラクトに、オペレーターがミックスネット上でライブであることを知らせる。その後、ノードの評価（reputation）とパフォーマンスを時間ごとにチェックし、それに応じてミックスネットの「アクティブ」セットのトポロジーを変更する選択アルゴリズムを通じて、ミックスネットで活動を行うよう選択されるチャンスがある。つまり、ミックスネットの経路は絶えず変化しており、攻撃者が悪意のあるノードの経路を確立することは不可能に近い。

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オペレーターは、実行した作業量に応じてNYMトークンで報酬を得る。アクティブセットに入るチャンスを増やすために、ノードオペレータはNYMトークン保有者からステークを集めることで評価（reputation）を上げることができ、ステーカーはその見返りとしてオペレータ報酬の分け前を得ることが可能である。

ユーザーのデータがブロックチェーンに触れることはない。Nyxブロックチェーンはノードのディレクトリとそのデリゲートと報酬だけを管理する。

### 要約すると：

・Nymは、ユーザートラフィックを混合し難読化するミックスネットである。このトラフィックをルーティングするミックスノードのグローバルシステムによって運営されている。

・Nyxは、Nymトークンとトークンエコノミクスを管理するスマートコントラクトを実行するブロックチェーンである。トークンエコノミクスは評価と報酬のシステムとして機能し、完全に分散化されたパーミッションレスのディレクトリオーソリティを可能にする。

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# 参考リンク

- [Nym公式サイト](https://nymtech.net/)
- [Nymのミキシングネットワーク - Wikipedia](https://ja.wikipedia.org/wiki/Nymミックスネット)
- [Nymホワイトペーパー](https://nymtech.net/nym-whitepaper.pdf)
- [分散型VPNとは？](https://qiita.com/pseudonym2/items/9d45bf63ddfd17edd0ae)

- [ミックスネットとは何か？ VPNによる比類なきオンラインプライバシー](https://qiita.com/pseudonym2/items/e68ccf9b65bf8e98e380)
- [Sphinx暗号-Nymを支える匿名データフォーマット](https://qiita.com/pseudonym2/items/107cf005e9cab0b165b6)
- [ココナッツ認証（Coconut Credentials）とは？- プライバシーを保護するゼロ知識証明技術](https://qiita.com/pseudonym2/items/b2739ae32f4fb29de0b6)
- [インターネット上のプライバシーを向上させるコンピューターサイエンティスト](https://qiita.com/pseudonym2/items/259de004166f70125cc3)

# コミュニティ

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