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ビットコイン~原理からソースまで~
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社外向け勉強会 2014年10月14日(火)
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1.
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2.
ビットコインとは? •勘違いが多い •雑な例え方
•先入観は捨てて •素晴らしく見える •理解すれば簡単
3.
ビットコインの始まり • 論文は2008年10月31日
metzdowd.comにて公開 • バージョン0.1は2009/01/09 • Windowsのみ • CLI無し • wxWidgetsとBerkeleyDBと Boostを使用 • MVSでコンパイル • 2010年中旬に Gavin Andresen & Jeff Garzikに舵を取ってもらった。
4.
現リリースについて ごちゃごちゃになっていたソースのモジュール化
ガヴィン氏がリードの座をウラジミール氏に譲渡 現在目標は新機能より、ソースの安定化 現UIはQt、ストレージはLevel DB 「テストネット」と「メインネット」 整数は殆どリトルエンディアン、IPアドレスと ポート番号のみビッグエンディアン
5.
モジュール P2Pネットワーク
採掘アルゴリズム GUI / インターフェース ブロックチェーン 取引 契約条件 ウォレット管理 ペイメント(送金)
6.
形成アルゴリズム ハッシュ(SHA-256
& RIPEMD-160) 公開鍵vs 公開鍵ハッシュ ECDSA / secp256k1 マークルツリー ブルームフィルター
7.
ビットコインのP2Pネットワーク DNSを用いてシードサーバーへ接続
1000ピア以下のリストをダウンロード 旧バージョンではIRCを使っていた(<0.6) TCP/8333でリッスン状態 メッセージの送受信をピアと行う 「inv」メッセージで最新状態に ちょうど先日(10/12)にヘッダ先同期が仮実装
8.
取引とは ビットコインの拡張性がここにあり
入力と出力の概念 コーディングのことを「契約条件」と呼ぶ コード以外のデータも挿入可 未使用出力のことを「UTXO」と呼ぶ 採掘手数料は出力に当てられていない入力の余分 「コインベース」取引は特別
9.
取引を見よう TXID: 'B'
入力1 中の1: 出力元: TX 'A' (Bob) 入力額: 5 BTC 出力1 中の1: 出力先: Charlieの公開鍵ハッシュ 出力額: 4 BTC 採掘手数料: 1 BTC コインベースTXID 'A' 報酬: 25 BTC 採掘者: Bob 出力先: Bobの公開鍵 TXID: 'C' 入力1 中の1: 出力先: TX 'A' (Bob) 入力額: 7 BTC 出力1 中の1: 出力先: Aliceの公開鍵ハッシュ 出力額: 6.5 BTC 採掘手数料: 0.5 BTC UTXO / 残高 採掘者Bob: 13 BTC Charlie: 4 BTC Alice: 6.5 BTC 採掘手数料: 1.5 BTC
10.
取引の連鎖 TXID 'B'
TXID 'C' (複数入力) Block #300 (最古) コインベース TXID 'A' Block #301 Block #302 Block #303 (最新)
11.
取引は契約なり 「送金」というのは行為というより記録
全取引は契約のように条件が盛り込まれている Forthのようにスタック手法(registerなし)、 チューリング完全でない StackはLittle Endian、可変長整数、MSBで+-が決まる False = 0、True = 0以外のデータ全て エラーが無く、Stackの最上層がTrueなら成立 採掘者は採掘する前に契約のTrueさを確認 通常ピアも横渡しする前に確認
12.
契約条件について 現在コマンドが100個程度
よく使われるのが十数個 'standard' vs 'non-standard' 四つほどの テンプレートが殆ど 間違いは巻き戻せない
13.
ブロックとは? 承認(採掘)された取引の塊
平均的に1ブロック400-600取引程度 サイズの上限が1000 KiB コインベース取引が1つ 前ブロックのヘッダのハッシュ 含まれた取引のマークルルーツ ノンス
14.
ブロックを見てみよう Block #299
ヘッダ 取引A 取引B 取引C 取引D 取引E 取引F 取引G ハッシュに含まれない: Magic No バージョン情報 Blocksize malloc() and sanity Transaction count Sanity/speed opt. ハッシュに含まれる: Version 拡張性を見据えて hashPrevBlock 前ブロックID hashMerkleRoot 取引の承認 Time タイムスタンプ Target Bits 難易度: 低=難 Nonce Proof of work
15.
ブロックチェーンとは? 特定の順番にあるブロックの連鎖
ビットコイン史上全ての取引が含まれている 大体33万ブロックでサイズが22GB程度(2014/10/12) ブロック高さが絶対的な時間の位置 ブロック深さが最新ブロックに対する相対的な 時間の位置 0.9以降はヘッダのみのSPVモードに対応(26MB程度) ゆくゆくは非UTXOの取引を除く「Pruning」も可能
16.
採掘者の仕事は? ダブルスペンド防止と通貨の発行
もらった取引をブロックに入れていく 有効なブロックID(ハッシュ)を見つける 有効なブロック発見時にネットワークに配信 2016ブロック(約2週間)ごとに難易度が自動調整 ブロックのハッシュが前ブロックのハッシュに 依存するため、攻撃者との競争がブロックを 見つける度に再び0からスタートする
17.
ブロックチェーンの動き 300 301
302 303 304 305 306 無効なブロック 報酬無し 無駄な時間 = 採掘者のお金の無駄 短いチェーンが負ける 有効なブロック =25 BTC の報酬 ブロック高さ(時間) 7 ブロック(約70分)
18.
1ビットコインとは何か? 100,000,000サトシ
19.
サトシとは? 未使用出力(UTXO)の出力額
公開鍵ハッシュに宛ててある 取引の中 ブロックの中 ブロックチェーンの中
20.
近い将来 x.509
とhttp 連動 NFC でネット不要 BIP 70 (瞬時確認) 契約条件解禁 サイドチェーン BIPsのGithubを参照! https://github.com/bitcoin/bips
21.
スケーリングについて ビットコインは平均1秒1取引のペースで動く
今の上限は故意に抑えられた結果 本当の一番のネックは取引・ブロックの ハッシュ確認の処理時間 恐らく一般デスクトップ型のCPUでは 1秒4,000取引が限界ではないかと ネットワークの速度でいうと16 Mbps ブロックチェーンの膨大化 サトシ氏の一番の悩みがネットワークが 技術的成熟する前に広まりすぎてしまうこと
22.
ご清聴ありがとうございます 本日受講された皆様限定! https://bitbankwallet.jp/
ビットバンクウォレットを作成された方に もれなくビットコインをプレゼントします!
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