Week4まとめ。カリフォルニア大学バークレー校 ビットコインと仮想通貨の無料講義超訳|Week4-7

前回までの記事はこちら

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こんにちは!クレメア(@cremea_tw)です。

前回に引き続き、カリフォルニア大学バークレー校の無料講義、
「ビットコインと仮想通貨のオンライン講座」で学んだ内容をシェアしていきます。

講義そのものにおいて、

読者対象:ビットコインや仮想通貨について詳しく知りたい全ての人
前提知識:不要

という感じなので、
講義内容を読むだけでもかなり理解が深まるのではないかと思います。

 

文章のスタイルとしては、
翻訳ではなく、個人的解釈バリバリの超訳をしていきます。

荒削りですがスピード重視で、
クレメア的な解釈も交えてお伝えするので、
間違いや意見などあればコメントいただければと思います。

 

また、太字や文字色などの文章の装飾は極力していません。

学びの本質はそこではない、時間がもったいない、あとでできる、
ということで、今回は泣く泣くカットしました。

見辛いかもしれませんが、予めご了承ください。

 

ということで、
講義の内容に沿って進めます。

今回の記事は、
Week4まとめについてお伝えします。

それでは、本題に入っていきましょう。

講義の要約

I. ユーザーの種類

ビットコインは4つの主要な機能を区別しており(Mastering Bitcoin, p.152)、
ネットワーク内のすべてのノードが以下を組み合わせています。

  1. ウォレット:鍵とアドレスの管理
  2. マイニング:計算能力を消費する投票プロセス
  3. フルブロックチェーン:完全なビットコインブロックチェーンのコピー
  4. ルーティング:他のビットコインノードと話すことを可能にするソフトウェア

これらの4つの重要な特徴を使って一般化を行うことができますが、
ユーザー間には他にも違いがあります。

 

II. ウォレット

ビットコインウォレットの主な機能は、
あなたのアイデンティティを追跡することです。

ビットコインでは、
秘密鍵はあなたに仮想アイデンティティを主張します。

仮想アイデンティティのロックを解除し、
ビットコインアドレスへのアクセスを提供します。

ウォレットは主に秘密鍵を格納しますが、
ほとんどのウォレットソフトウェアは、
新しいトランザクションごとに公開鍵/秘密鍵を生成し、
トランザクションを追跡します。

ビットコインのウォレットは、
物理的にビットコインを保管していません。

それらは単に保管することは不可能です。

したがって、秘密鍵の制御は、
本質的にアイデンティティとビットコインを制御します。

 

ホット・ウォレット(Mycelium、AirBitz、Webapp、Mobile Appなど)は、
ある時点ではインターネットに接続されていますが、
コールド・ウォレット(紙とハードウェア)は接続されていません。

 

あなたはビットコインATMで見つけることができます。

ビットコインATMではビットコインと現金を交換できます。

あなたは、異なるタイプの法廷通貨と暗号通貨の間で取引できる、
取引所を通じてビットコインを得ることもできます。

一元管理されたエクスチェンジは、
使いやすくアクセスも簡単ですが、
ハッキングに脆弱な単一障害点です。

分散型取引所(すなわち、BitsharesとBitsquare)は、
プロキシトークンを作成することによってユーザー間で直接取引を行い、
ほとんどトラストレスですが、流動性の問題を抱える可能性があります。

 

III. ウォレットの仕組み

ウォレットがあなたのアイデンティティとビットコインを正常に追跡するには、
トランザクションを検証し、
多くのキーを追跡するメカニズムを実装する必要があります。

ウォレットソフトウェアを使用している場合、
Simple Payment Verification(SPV)のおかげで、
ビットコインブロックチェーン全体をダウンロードする必要はありません。

SPVは、ブロック全体をダウンロードすることなく、
特定のトランザクション(特に自分のトランザクション)が、
ブロックに含まれているかどうかを検証する方法です。

代わりに、ブロックに関する適切な情報を簡単に聞くことができますが、
ブロックが合法的なデータを与えることを信頼する必要があります。

 

匿名性を維持するために、
仮名を再使用しないことがベストプラクティスです。

ビットコインのアドレスは生成するのが安価であり、
トランザクションごとに新しい仮名を使用することで、
自分の活動を追跡し、あなたのアイデンティティをより困難にすることができます。

 

多数の鍵を追跡する伝統的な方法は、
「Just a Bunch of Keys」(JBOK)ウォレットです。

新しい鍵ペアが作成され、
すべてのトランザクションでバックアップされます。

しかし、JBOKは規模を拡大するのが難しいです。

何千人ものユーザーがJBOKのウォレットよりも効率的なものを必要とするため、
取引所が1日に何千ものトランザクションを処理する必要があることがわかります。

 

階層的決定論的(HD)ウォレットは、
元のランダムシード値からすべての新しいキーを派生させることによって、
この問題を克服します。

HDウォレットでは、
親キーを管理しているすべてのユーザーが、
子キーを生成して制御することもできます。

 

IV. マイニング

ビットコインのマイニングでは、
マイナーが入ってきたトランザクションを検証し、
ブロックを作成し、有効なナンスを見つけ、
ブロックをブロードキャストし、ビットコインで利益を得るよう要求しています。

マイナーは主に、ネットワークを維持したり、
Proof-of-Workコンセンサスの仕組みを実行したり、
新たなビットコインを流通させたりするために、
利益を得ることに動機づけられます。

マイナーは、ブロック報酬からの収入と取引手数料が、
固定費と変動費のマイニングコストの合計よりも大きい場合にのみ、
マイニングから利益を得る。

 

ブロック報酬は、
ブロックが最長チェーンに含まれるマイナーに行く報酬です。

ビットコインは、
ビットコインでマイナーに報酬を与えることによって、
正直なマイニングを促進します。

ブロック報酬は210,000ブロック(約2年)ごとに半分になり、
2100万ビットコインが採掘されると0に落ちます。

流通しているビットコインの数にかかわらず、
マイナーは常に取引手数料で報酬を受けるでしょう。

 

マイニングの主な固定費は、
ユーザーがマイニングできるようにするハードウェアです。

CPU、GPU、FPGA、およびASICは、
マイニングに使用されているすべてのタイプのハードウェアであり、
最後の方に行くに従って計算上強力になっていきます。

アプリケーション固有の集積回路を表すASICは、
現在、毎秒14兆ハッシュを処理することができます。

ビットコインのために1つのアクティビティだけを実行できる、
完全に特殊化されたデバイスです。

 

マイニングに関連する主な変動費は、
エネルギーおよびインフラストラクチャーのコスト(すなわち、倉庫および人員)です。

エネルギーコストはさらに3つのタイプに分けられます。

ハードウェアを生産するための電力、
ハードウェアを稼働させるための電力、
ハードウェアを維持する冷却のための電力です。

 

V. 現実世界のマイニング

現実のマイニングがどのように見えるかをよりよく理解するために、
ASICマイニングファームの様子を見てみましょう。

どんなに素晴らしい技術であっても、
ブロックを見つけるにはまだ多くの時間とパワーが必要です。

マイニングプールは、
マイナーがハッシュ・パワーに参加することを可能にし、
ブロックを一括して見つけ、報酬をより頻繁に収集し、分散を軽減します。

マイニングプールの一員として、
あなたの報酬は、あなたが貢献する「シェア」の数によって計算されます。

シェアは、
あなたが提供したマイニングパワーを見積もるために使用される、
近くに有効なブロックとして定義されます。

より多くのシェアは、
有効なナンスを見つけるために、より多くの試行回数を重ねます。

 

マイニングプールの2つの主な支払メカニズムは次のとおりです。

  1. ペイパー・シェア(Pay-Per-Share):プールがどのくらいの報酬を得ているかにかかわらず、各シェアのマイナーに固定金額を支払う場所
  2. 比例スキーム:ブロックが見つかる前に提出されたシェアの数に比例した報酬をマイナーが受け取る比例スキーム

ペイ・パー・シェア・プールは、
保証された支払いのためにマイナーにとって有利ですが、
マイナーは有効なブロックをプールに提出するインセンティブがないため、
プールにとって危険です。

プールオペレータは、
ブロックが見つかった後にのみ支払いを行いますが、
報酬の分散が大きくなるため、
マイナーにとってはリスクが高いので、
プロポーショナルスキームはプールにとって有利です。

 

VI. ビットコインの変更

ビットコインの現在の課題の1つは、
マイニングがASIC、マイニングプール、
マイニングファームの開発に集中する傾向があることです。

ASICは多額の資金を必要とします。

つまり、大量の資本にアクセスできる人だけが、
それらを買うことができるので、
マイニングパワーを少数の人の手に集中させることができます。

この問題に対処するには、集中化を減らしながら、
パズルの要件(検証が簡単、調整が難しい、計算が難しい)によって、
依然として遵守するプロトコルを調整する必要があります。

 

ASICの支配を回避するには、
メモリハードまたはメモリバインドパズルを作成するか、
定期的にマイニングパズルを切り替えるか、
またはProof of WorkをProof of Useful Workに置き換えることです。

ASICの抵抗はマイニングを分権化し、
より民主的なプロセスにするかもしれないが、
ASICの抵抗を達成することはまた、
ネットワークを損なうマイニングコミュニティに混乱を引き起こすかもしれません。

 

実際の変更は、ハードフォークまたはソフトフォークを介して、
ビットコインに実装されています。

ハードフォークは、古いプロトコルで許可されていないものを実行する、
新しいプロトコルの結果です。

ソフトフォークでは、プロトコルの規則は拘束されています。
ソフトフォークは下位互換性がありますが、転送互換性はありません。

 

ビットコインでは、プロトコルの変更はBIP、
つまりBitcoin Improvement Proposalsの形式で行われます。

これらは、ネットワークプロトコル、
ブロックまたはトランザクションの検証、
または相互運用性に影響を及ぼすことがあります。

BIPSには、標準、情報、プロセスという3つの主な種類があります。

 

Readings

コアノードのコンポーネントはどれですか?

  • Mining
  • Routing
  • Blockchain
  • Wallet
  • Exchange

 

Question 2

下の2つの選択肢を選択してください。
マイニングプール支払いスキームの2つの主要なカテゴリは次のとおりです。

  • Pay-per-share
  • Fixed
  • Inflationary
  • Proportional
  • Deflationary
  • Reverse Dutch auction

 

Question 3

Proof-of-Useful-Workを実際のアプリケーションに実装することが困難な理由を選択してください。

  • Real-world problems often times do not have an inexhaustible puzzle space because of limited useful data.
  • Real-world problems are too quick to solve compared to partial preimage hash puzzles.
  • New real-world problems cannot be algorithmically generated after completion of a prior problem.
  • Real-world problems often times do not have an equiprobable solution space and may even be subject to manipulation by some central task distributor.

 

Question 4

真または偽:ディフィカルティはネットワークマイニングの電力に反比例します。

  • Truee
  • False

 

Question 5

講義で言及されたAntminer S9のマイニングハッシュレートに最も近いのはどの位ですか?

  • MH/s
  • GH/s
  • TH/s
  • PH/s

 

あとがき

ということで、
いかがでしたでしょうか?

 

第4週目は、
暗号通貨を理解する上で欠かせない、
マイニングについて学びました。

次週は、
ビットコインを破壊する方法についてですね。

ゲーム理論の話とかも出てくるので、
非常に楽しみです。

 

ってことで、
今回はこの辺で失礼します。

このブログを書く僕の目的は、
「ファンを作ること・仲間を増やすこと」です。

趣味が合う、気が合う、考え方が合う。
なんかええなーと思ったら、気軽にメッセージください。喜びます。

終わり。

 

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物語の引き金を引く男 / 「てめえの人生に火をつける」 / プロ火付け役 / 腐れニートからの再始動 / 見知らぬ人にMacBook Proを買った人 / 32日で100記事達成 / ただの足跡を伝説に変えていく男 / Youtubeで #クレメアラジオ 不定期配信 / サロン「裏世界」オーナー 参加希望者はDMまで