資料概要 分散型仮想通貨の構造 ウォレットの種類と保管 ブロックチェーン エコノミー 仮想通貨の位置づけ 1

分 散 型 仮 想 通 貨 の 構 造 と 課 題

ブ ロ ッ ク チ ェ ー ン 技 術 の 応 用 と し て の 性 能

国立情報学研究所

分散型仮想通貨の構造

ウォレットの種類と保管

ブロックチェーン・エコノミー

仮想通貨の位置づけ

A

送金者

B

受領者

AがBに1.0BTC

支払った

１.支払

個から個への分散的な行為

A

B

２.記録

３.採掘

12.5ＢＴＣ

４.報酬

A

B

５.承認

６.流通

12.5ＢＴＣ

コインベースを流通に載せる。

Cから Dへ 2.0BTCを 送金 Kから Lへ 2.5BTCを 送金 Eから Fへ 0.5BTCを 送金 アリスから ボブへ 1.0BTCを 送金 Mから Nへ 0.8BTCを 送金 Gから Hへ 1.4BTCを 送金

採掘（マイニング）：数百件～2000件の

記録を束ねてブロックをつくる

任意の数字

を加える

前ブロックのハッシュ

を加える

数百件～2000件

の記録を束ねる

1

2

3

4

5

取り出すことも

入れ替えもできない

正解：

ブロックとして固まる

図版出典：岡田仁志 『決定版 ビットコイン＆ブロックチェーン』 東洋経済新報社

Hash

関数

どんな文字列を

(x) に代入しても・・・

Hash

関数

SHA256

A97649D5

60A57AC4

046A000A

1B170AD1

16C90B10

45509047

5A3ED37C

8221F8AE

Hash

関数

SHA256

AA403BE6

0DB6A9EF

C6E4955A

3AA0529D

BB6324A3

779F6B69

A13AAD6C

EC12CD3D

By Prof. Shigeichiro Yamasaki

12.5ＢＴＣ

Hash関数

SHA256

Hash関数

SHA256

Hash関数

By Prof. Shigeichiro Yamasaki

分散型仮想通貨の構造

ウォレットの種類と保管

ブロックチェーン・エコノミー

仮想通貨の位置づけ

コインと財布は公開鍵暗号を使った鍵と鍵で結び付けられている

公開鍵暗号とは？

暗号をかける鍵（公開鍵）と外す鍵（秘密鍵）が分かれている

暗号化

認 証

公開鍵で暗号化 秘密鍵で復号化

秘密鍵で署名

公開鍵で確認

誰でも公開鍵で暗号化できる

秘密鍵の持ち主しか署名できない

秘密鍵の持ち主しか読めない

誰でも公開鍵で署名を確認できる

秘密鍵の持ち主が対応する

公開鍵と紐付けられたコインの

権利を持っている

コインA

コインB

コインC

公開鍵１

公開鍵１

公開鍵２

秘密鍵1 秘密鍵2

ビットコインウォレット

ウォレットクライアント

◦ 完全クライアント

●

数十GBのビットコイン開闢以来のブロックチェーンをすべて

ダウンロードする。

●

インストール後に使用できるようになるまで時間が掛かる。

◦ SPV（Simple Payment Verification）

●

数十MB 程度の各ブロックのヘッダーのみをダウンロードする。

ある取引が正当なブロックに含まれているかどうかを少ない

ウォレットクライアント

◦ サーバクライアント型

P2Pとして動作する完全クライアントのサーバにクライアント

として接続する方式

取引の正当性はSPVと同様に検証する

秘密鍵はクライアント側にある

◦ ブラウザベース

ウェブ上のサービスとしてウォレット・クライアントを提供する。

秘密鍵はサーバ上にあるので、ローカルなウォレットを安全に

保たなくてもよいが、サーバは信頼できないといけない。

取引のプライバシーを向上させやすい。

階層型の決定性ワレットの基本構造

ホットストレージ

オンライン

利便性高いが危険

コールドストレージ

オフライン

利便性低いが安全

分散型仮想通貨の構造

ウォレットの種類と保管

ブロックチェーン・エコノミー

仮想通貨の位置づけ

ブロックチェーンエコノミーの三層モデル



ブロックチェーン・コード、経済、法規制の三層で構成



ブロックチェーン技術だけで問題を解決しようとしない

ブロックチェーン・コード

経済

法制度

ブロックチェーン技術

セカンドレイヤ技術

（当事者の⾏動に対するゲーム論的制約）

法制度、共同規制、⾃主規制

（ゲームのルールへの制約）

ブロックチェーン・コードのレイヤ



公開鍵暗号基盤による当事者



公開鍵による識別と秘密鍵による署名能⼒



リカルディアンコントラクトによる資産の転々譲渡

ブロックチェーン・コード

経済

法制度

ブロックチェーン技術

セカンドレイヤ技術

（当事者の⾏動に対するゲーム論的制約）

法制度、共同規制、⾃主規制

（ゲームのルールへの制約）

経済のレイヤ



ブロックチェーン・エコノミーのプラットフォーム



ゲーム論的制約（不正を⾏うと確実にペナルティが課せられる仕組み）



ブロックチェーンのセカンドレイヤ技術で実現



ライトニングネットワーク、データベース技術、プライベートチェーン

ブロックチェーン・コード

経済

法制度

ブロックチェーン技術

セカンドレイヤ技術

（当事者の⾏動に対するゲーム論的制約）

法制度、共同規制、⾃主規制

（ゲームのルールへの制約）

ゲーム

利益

ペナルティ

法制度のレイヤ



経済レイヤのゲームのルールを正義に基づくものに規制する



経済圏の発展と成熟に依存する



⾃主規制 → 共同規制 → 法的規制

ブロックチェーン・コード

経済

法制度

ブロックチェーン技術

セカンドレイヤ技術

（当事者の⾏動に対するゲーム論的制約）

法制度、共同規制、⾃主規制

（ゲームのルールへの制約）

ゲーム

のルール

規制

スマートプロパティの経済圏

スマートロックによるシェアオフィスの例

仮想通貨による代金支払い

＋

スマートプロパティ

利用者

事業者セット

評判情報

bitcoin ノード

スマートロック

評判情報用

分散データベース

評判情報

事業者

銀行

発行

利用者

のワレット

精算

事業者セット

bitcoin ノード

スマートロック

評判情報用

分散データベース

Bitcoin Node

Smart Lock

Distributed DB

Reputation

スマートロック

によるシェアオフィスの例

分散型仮想通貨の構造

ウォレットの種類と保管

ブロックチェーン・エコノミー

仮想通貨の位置づけ

ビットコインには発行会社がない

・発行会社がない

・ブロックチェーンに記録する

・特定の企業が発行する

・ブロックチェーンを使う必然性はない

中央型仮想通貨

分散型仮想通貨

法律上の裏付け

（強制通用力）

法定通貨

端末電子マネー

サーバー型

電子マネー

決済手段の

汎用性

個人間の送金

（転々流通性）

仮想通貨

○

○

○

○

○

_○

○

×

× ×

×

×

法定通貨・電子マネー・仮想通貨の特徴

図版出典：岡田仁志 『決定版 ビットコイン＆ブロックチェーン』 東洋経済新報社

端末電子通貨／電子貴金属

分散型仮想通貨

管

理

方

法

支払指示型電子マネー

転

々

流

通

性

端末電子マネー

サーバー型電子マネー

管

理

方

法

仮

想

通

貨

中央型仮想通貨

ゲーム内通貨

交換可能なゲーム内通貨

交換可能なマイレージ

な し

曖昧

汎

用

性

決

済

手

段

性

曖昧

強

制

通

用

なし

国立情報学研究所

情報社会相関研究系

岡田 仁志

CAA.go.jp / May 1

th

_{, 2018}