信頼の機械

木を見る前に森を見ましょう。このシステムを、かみ合う歯車として思い描いてください。5つの部品はどれも欠かせず、組み合わさることで「トラストレス」が成り立ちます。全体をつかんでから、下の展示でひとつずつ掘り下げていきます。

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ハッシュパワーは100兆倍以上に増えましたが、ブロックはいまも約10分にひとつのペースで生まれています。ルールがみずから補正するからです。2,016ブロックごと（約2週間）に、ネットワークは前の期間に実際にかかった時間に応じて難易度を自動で調整します。速すぎれば難しく、遅すぎればやさしくなります。委員会が開かれることも、誰かが命令を出すこともありません。コードに書き込まれた自己調整の仕組みです。

次のビットコイン半減期まで、あと

ブロック報酬とは、マイナーがブロックをひとつ書き込むごとに得る新しいコインで、新規ビットコインの唯一の供給源です。この報酬は210,000ブロックごとに半分になります。50 → 25 → 12.5 → 6.25 → 3.125 BTC。2,100万という上限は、どの機関の約束にも頼っていません。半減のルールから算術的に導かれる帰結です。ここでは希少性そのものを、コードが執行しているのです。

実際のトランザクションを1つ、最初から最後まで追いかけてみましょう。各ステップで問うのはひとつだけです。ここでは誰を信頼しなければならなかったのか、そして何がその代わりになったのか。

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サトシ・ナカモトの答えは「もっと信頼できる人を探す」ことではなく、「時間の順序そのものを高価にする」ことでした。すべてのトランザクションは公開でブロードキャストされ、順番にブロックへ詰め込まれます。そしてブロックを書くには、現実の計算コストがかかります。同じコインを二度使うには、すでに書かれた順序をひっくり返さなければなりません。つまり、それ以降の作業をすべてやり直し、しかもその間に地球上のほかのあらゆるマシンを追い抜く必要があるのです。二重支払いは禁止されたわけではなく、経済的に割に合わないものにされただけなのです。

各ブロックのヘッダーには、ひとつ前のブロックのハッシュが書き込まれています。1バイトでも変えればそのハッシュが変わり、次のブロックが持つ参照が無効になります。この破綻は連鎖的にチェーンの先端まで及びます。そのため、ブロックNを書き換えるには、N以降のすべてのブロックの作業をやり直し、さらに先へ進み続けるネットワークに追いつかなければなりません。変更が禁止されているのではなく、変更するコストを誰も払えないのです。

これは館内でもっとも誤解されやすい点です。ルールを決めるのはマイナーではなく、ノードです。マイナーは、トランザクションをブロックにまとめて提案するだけです。そのブロックを、世界中のフルノードがそれぞれ独立に、一項目ずつ検証します。署名は有効か、二重支払いはないか、金額の収支は合っているか、報酬は許された発行量の範囲内か、ブロックはサイズの上限内か。ひとつでも満たさなければ、どれほどのハッシュパワーで提案されたブロックでも破棄されます。「Don't trust, verify（信頼するな、検証せよ）」はスローガンではありません。すべてのノードが10分ごとに実際に行っていることなのです。

2人のマイナーがほぼ同時にブロックを見つけると、ネットワーク上には一時的に2本のチェーンが存在します。これは故障ではなく、設計が想定している状態です。各ノードはひとまず先に受け取った方を受け入れ、マイニングを続けます。次のブロックがどちらに積まれるかで、その側が長くなり、もう一方は放棄されて、そのブロックは「オーファン（孤立ブロック）」になります。食い違いは、仲裁者なしに、ハッシュパワーによって自動的に収束します。これは承認数の意味も説明しています。トランザクションの上にブロックが積み重なるほど、それを覆すのに必要なハッシュパワーは途方もないものになるのです。

台帳を書き換える力は「ノードをたくさん動かすこと」からではなく、ハッシュパワーから生まれます。スライダーを動かして攻撃者になってみましょう。そのハッシュパワーのシェアを得るのにいくらかかるのか、そしてホワイトペーパー第11節の式のもとで実際にどれほどの成功確率が得られるのかがわかります。

17年のあいだに、マイニングの物理的な姿はデスクトップパソコンから、メガワット単位で測られる産業施設へと変わりました。その変化を促したのはハッシュパワーそのものではなく、ハッシュパワー1単位あたりのコストです。ブロック報酬はプロトコルで固定され、競争相手は次々と現れます。残された利幅は、1キロワット時をできるだけ多くのハッシュに変えることにしかありませんでした。このひとつの制約がハードウェアを、次に建物を、そして立地を作り替え、最終的にマイニングを電力ビジネスへと変えたのです。

CPU時代の毎秒数百万回から、現在の毎秒1,000エクサハッシュ近くまで。2009年以来、およそ14桁の伸びです。これは軍拡競争のデータで綴る歴史であり、この台帳がなぜますます書き換えにくくなっているのかに対する定量的な答えでもあります。ハッシュパワーこそが、台帳を守る堀なのです。

2010年8月15日、ブロック74638。整数オーバーフローのバグ（プログラムが表現できる範囲を超えた数値が「一周して」誤った値になる現象）によって、何者かが約1,845億BTCを無から生み出しました。2,100万という上限をはるかに超える量です。本来なら致命的な一撃になるはずでした。ところが約5時間のうちに修正版がリリースされ、このオーバーフロー取引を拒否するソフトフォークのルールが導入されました。翌日（8月16日）、問題の取引を含まないチェーンがブロック74691で追い越して最長チェーンとなり、不正なチェーンは完全に放棄されました。この出来事から何より覚えておきたいのは、台帳はみずから誤りを正すこと、そして希少性はルールと人の両方によって守られているということです。

2013年3月、ブロック225430。ビットコインのソフトウェアの2つのバージョンが、同じブロックが有効かどうかについて異なる判断を下しました。これはブロックの同時発見による一時的なフォークではなく、ルールの適用のしかたが食い違ったもので、ネットワークは偶発的に2本のチェーンに分かれました。数時間のうちにマイナーたちは旧バージョンへのダウングレードを申し合わせ、過半のハッシュパワーを旧バージョンが認めるチェーンに戻して、ネットワークは再びひとつになりました。その後Gavin Andresenがまとめた事後報告書BIP 50は、分散型ネットワークが意見の相違をどう処理するのかを知るうえで重要な一次資料です。調整がどのように行われたかと同時に、このシステムがどれほど人に頼っていたかも記録しています。

単独のマイナーがブロックを見つけるのは宝くじに当たるようなもので、収入はきわめて不安定です。マイニングプールは数千のマイナーのハッシュパワーを束ね、貢献度に応じて報酬を分配します。「まれな大当たり」を、安定した少額の支払いに置き換える仕組みです。

Hash Power, GatheredクリックしたときだけYouTubeから読み込みます・その際YouTubeがCookieを設定する場合があります