Bitcoin/Blockchainの技術的動向と今後

⾃⼰紹介

渡辺 太郎 / Taro Watanabe☆ DG Lab CTO（Blockchain）開発チーム率いる☆ Bitcoin Core をサポート☆ チームは全員 Bitcoin Core Contributor☆ 地域通貨 / Value Exchange / Smart Contract等☆ Blockchainデベロッパーの教育プログラム
Blockchain Core Camp [BC²] を不定期開催
https://bc-2.jp/

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Bitcoinの技術にフォーカスしています

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⼀番の理由は現存するBlockchainの中で最もセキュリティに⻑けていると評価しているため

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技術的な動向について

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5Scaling問題
Bitcoinの技術を採⽤しようとした時に必ずついて回る課題は、 “Scaling問題”
現在は投機⽬的のトランザクションが増⼤し、⼿数料の⾼騰や承認速度の遅延など様々な問題が起こっている。当然、決済に応⽤しようとしてもVISAネットワークのような処理性能を求めると同じ課題に突き当たる。

これを⼀般に”Scaling問題”※と⾔っている。 ※ その他プライバシーの課題なども含まれる

引⽤: https://blockchain.info/ja/charts/n-transactions?timespan=all

http://www.capturecommerce.com/blog/general/caution-heavy-traffic-ahead-how-to-prepare-your-site-for-a-visitor-spike/

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2つの派閥
Scaling問題を解決する⽅法の⼀つとして、ブロックサイズを⼤きくして1ブロックに格納できるトランザクション量を増やし、処理性能を上げようというアプローチがある。
去年巷を騒がせたようにBitcoinには度々分裂問題が勃発するが、基本的にこの分裂論争はこのブロックサイズを⼤きくしようとする”ビッグブロック”派と、安易にサイズを⼤きくしたくない”慎重”派の意⾒の相違から発⽣する事象。

引⽤: http://p2plendingexpert.com/the-bitcoin-scaling-debate-for-beginners-part-1/

単純に考えれば、ブロックサイズを⼤きくすることでこの課題が解決するのであれば、そうすれば良いという結論になるが、この判断にはもう⼀つ重要な視点が必要となっており、これが慎重派の重要な論点となっている。それはセキュリティとのトレードオフの発⽣、それから⾮中央集権ネットワークというBlockchainの本質的価値棄損の可能性という2点
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慎重派のメンタリティ

引⽤: https://www.crypto-news.net/mining-pools/1

https://danielmiessler.com/study/vulnerability-assessment-penetration-test/

ブロックサイズを⼤きくするには、Blockchain⾃体にシステム上の⼤きな改変を施さなければならない

その過程でセキュリティを損なってしまうリスク

ブロックサイズを⼤きくすることで⼀部の⼤きな設備を持つ参加者にマイニングが集中してしまう

⾮中央集権でなくなってしまうリスク

つまり、社会インフラとしての未来を考えれば考えるほど「システム改変や開発には慎重にならなければならない」というのが慎重派の⾏動原理となっている。分裂問題が議論される際、この主張が取り上げられることは少ない。
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8慎重派の解決⽅法と今後の技術動向
では、その慎重派はどのような⽅法でScaling問題を解決しようとしているのか？
そこで出てくるのが”Layer2”と呼ばれる技術、これは基本的にBlockchainの外で処理性能を😀

上げようという技術的試み（Off-Chainとも）👤👤😎

つまり、セキュリティを重視し、Blockchainそのものには⼿を⼊れず、Blockchainの上に上位階層を作り、そこで処理性能向上させよう😀

👤

Blockchain👤😎

😛というアプローチ
代表的なものでLightning Networkという仕組みがよく知られているが、近年、多様なLayer2技術（Discreet Log Contracts、Lightning上でのAtomic Swap等）が注⽬を集めている。今後はセキュリティを損なわずにScalingさせる”Layer2”の応⽤例が盛んに議論され、実例が出てくるのではと考える。
ちなみに、マイナーを中⼼に構成される”ビッグブロック”派がこの解決策に賛同しないのはLightning
Networkが導⼊されてしまうことで、⼿数料収⼊が⼤幅に減ってしまうという背景があると⾔われる
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9＜参考＞Lightning Networkの仕組み
例えば、AさんとBさんの間で仮想通貨をBlockchain上で複数回やり取りしようとした場合、送⾦の都度ブロックに書き込まなくてはならない、つまりAさんとBさんで10回取引したら10回分のトランザクションをブロックに書き込む必要がある、当然その都度⼿数料と承認時間が発⽣することになる。
これに対しLightning NetworkはこれをBlockchainの外での取引成⽴を実現する仕組み。Lightning Network上ではペイメントチャネルという独⾃ネットワークが利⽤されており、このペイメントチャネルを経由して送⾦が⾏われる。
ペイメントチャネルを利⽤して送⾦している間は⼿数料は（ほぼ）かからず、ブロックにも書き込まないので、承認時間は不要。つまり⾮常に安価で⾼速な送⾦が実現できる。

引⽤: http://blockchainstuff.eu/the-bitcoin-lightning-network/

ブロックへはAさんとBさんの間でペイメントチャネルを開設する時と閉じる時のみ書込みが発⽣するので、10回の取引でも2回分の書込みで済む仕組み。このようにBlockchain⾃体に処理速度の向上を求めるのではなく、Blockchainの外で処理速度の問題を解決しようとしたのがこの “Lightning Network”
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10＜参考＞Atomic Swapの仕組み
異なる仮想通貨（例えばビットコインとライトコイン）を1トランザクションで交換させてしまう仕組み。
通常、通貨の交換を⾏おうとすると、AさんからまずBさんへビットコインを送⾦、その後、BさんからAさんへライトコインを送⾦という流れになるが、この場合、Bさんがビットコインを受け取った時点で逃げてしまうことができてしまう。これを解決するのがAtomic Swapと呼ばれる技術。
通貨の交換というのは仮想通貨取引所を利⽤する際にも発⽣している（現⾦と仮想通貨の交換）。この場合は、取引所という免許を持った事業者が約定及び、当事者の持逃げなどができないような仲介（管理）者の役割を果たしている。（その代わり彼らに⼿数料を⽀払う仕組み）

A

😀

B

😎

これはある意味、取引所が中央集権的な⽴ち位置になってしまっており、本来のBlockchainの性質からすると望ましい状況ではないと⾔える。
将来、現⾦が電⼦化し仮想通貨として流通するようになった場合、この”Atomic Swap”は取引所というものを介さずにユーザー同⼠が直接通貨の売買ができる世界をもたらすことなどに期待されている。
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11実証実験ラッシュを超えてCopyright © 2018 Digital Garage, Inc. All rights reserved.

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Private Blockchainに対する評価- ここ1-2年はまさに実証実験が多かった印象 そろそろその評価についての結論が出はじめる？
国内で実証実験と⾔われているもはほぼ、プライベートまたはコンソーシアム型（パブリックでの実証実験は数少ない印象）
つまり、評価が下されるのは「プライベート(コンソーシアム)型Blockchainの引⽤:

http://www.nttdata.com/jp/ja/news/release/2003/img/022400-01.gif

価値とは…」ということになるのではないか？

（あくまで私⾒だが）プライベートBlockchainは、管理者が存在することで当該ノードが他者に乗っ取られた場合、ネットワークが汚染されてしまうこと、またそれを防ぐ為に従来のクライアントサーバシステム、RDBシステムと同様のセキュリティ設備を必要とすること、などから従来のクライアントサーバシステム、RDBシステム⽐較しても格段に⼤きなメリットが得られる可能性は低いのではと考えており、実証実験の従事者は当初Blockchainに期待していたイメージがやや縮⼩するケースが出てくるのではないか？（もちろんメリットを全否定するものではない）
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今後どうなっていくのか / どうするべきか

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Public Blockchainへ
プライベートBlockchainへの評価を経て、パブリックBlockchainの本質的な価値へ⽬を向ける傾向が表れるのではないか？本来Blockchain最⼤のメリットを享受しようとすると、パブリック型Blockchain（もしくはパブリック志向のコンソーシアム型など）が最も適していると⾔える。
確かに、中央コントロールしづらいネットワークになっていくことで現在の商慣習上、相容れない業態もあると思われる。
ただ、Blockchainは本来、誰もコントロールできず、参加者に悪意を持つものがいたとしても、その悪意を挟む余地がないネットワークであるということが本質的な価値。
その原理に相容れないのであれば、そもそもBlockchainという技術そのものがその業態には適していないということ（かもしれない。。）
引⽤: http://startupmanagement.org/2016/11/06/understanding-semi-private-blockchain-applications/
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セキュリティを損なわずにScalingを
パブリックBlockchainにとって最も重要なのはセキュリティ
前述の通り”Layer2”を代表とする、セキュリティを毀損せずにBlockchainをScalingさせる技術の研究、開発が今後重要になっていくと考える。
ここで⾔えるのは、まだBlockchainは研究開発段階にある。ということ。

そのため、技術者の育成とサポートが重要になってくる。社会インフラとしての将来を熱望されながら、パブリックBlockchainを扱える技術者は現在のところほんの⼀握り。

技術者の育成と既存技術者のモチベート（インセンティブ）が必要
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16コアデベロッパーたちの献⾝

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Bitcoin Core Developer

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まとめるとCopyright © 2018 Digital Garage, Inc. All rights reserved.

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整理…
ü 実証実験の結果からプライベートBlockchainに対する⼀定の評価がなされる
ü それを受けてのパブリックBlockchainの本質的⾒直しü セキュリティを維持しながらScalingを実現するLayer2技術の研究開発
ü 技術者やその育成をバックアップする仕組みが必要

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ありがとうございました。

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