Week5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|Week5-6

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、
Week5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. プール戦略

I.I プールホッピング

マイナーは、プールホッピングによって、
利益を最大化することができます。

これは、マイナーが、
ペイ・パー・シェアとプロポーショナル・スキームのマイニング・プールの間で、
追加のシェアごとにより高い報酬を支払う支払いプロトコルに、
切り替える場合に発生します。 

このシナリオでは、
正直で忠実なプールマイナーは、プールをホップし、
プールのハッシュレートに不一致を引き起こすマイナーによって、
利益をかすめとられます。

I.II プール・カニバリゼーション

この攻撃では、プールのマイナーは、
有効なブロックを提出することなく、
他のプールに均等にマイニングパワーの、
小さなパーセンテージを配分します。

そうすることで、
私たちはマイニングプールに被害を出し、個人利益を増加させます。

プール・カニバリゼーションは、
統計的に有意でない限り、検出することは非常に困難です。

正直よりも不正直であることがより有益であるため、
次の有効なブロックを見つけるための有用なハッシュ値を増やすのではなく、
マイナーが互いを混乱させるのを奨励します。

このような状況では、ナッシュ均衡、
つまりアクターがその成果を向上させるために、
自分の立場を変えることのできない場合は、
コモンズの悲劇とも呼ばれ、
それぞれのアクターは、
公共財を利用することで、
個別に有益であると判断します。

これは公共財の究極的な悪化を意味します。

II. 二重支払い攻撃

二重支出攻撃は、
個人が同じ値を複数回費やした場合に発生します。

レース攻撃で二重支払いをすることができます。

レース攻撃は、
トランザクションがブロックに入る前に、
トランザクションが完了したと思うように他人を欺くときに発生します。

犠牲者に有効なトランザクションを表示することができますが、
同じUTXOのビットコインを管理するアカウントに送信する、
競合するトランザクションをネットワークに送信して、
最初のトランザクションの代わりに、
この競合するトランザクションを含めるよう、
高い取引手数料をインセンティブとして与えます。

言い換えれば、
競合するトランザクションと競合して、
最長のチェーンに含めることができます。

この種の攻撃から保護するために、
被害者は特定のブロックから構築されたk回の承認を待つべきです。

実際には、k回=6回です。

あなたがまだ二重支払いをしたい場合は、
同じUTXOを持つ長いプライベートチェーンを作成する必要があります。

犠牲者がk回の承認を待っている場合は、
プライベートチェーンにk + 1ブロックを埋め込み、
プライベートチェーンをネットワークに公開する必要があります。

ハッシュパワーの50%以上を持っていれば、
最終的にチェーンが正直チェーンよりも長くなる確率は100%のため、
レース攻撃を成功させることができます。

III. 51%攻撃

攻撃者がネットワークハッシュレートの50%以上を持っている場合は、
常に最長のチェーンを作成できるため、
またブロックが含まれていることを完全に制御できるため、
常に二重支払いをすることができます。

ネットワーク上の個人は51%の攻撃を受け、
その後ビットコインの価格が下がるとネットワークを去るので、
そのような攻撃は危険です。

IV. ゴールドフィンガーアタック

ゴールドフィンガーアタックは、
攻撃者がBitcoinの破壊から利益を得ることを可能にします。

攻撃者はビットコインの切り下げを、
「ショート」するか、賭けをすることができます。

V. 検証

ハッシュパワーを活用してビットコインを攻撃するほか、
検閲によってネットワークを攻撃することもできます。

検閲では、個人または個人のグループからの取引を無視して、
ネットワークから切り離し、
ビットコインを効果的にレンダリングすることができます。

ネットワークハッシュレートの51%以上を占めるマイニングプールは、
特定のアドレスからのトランザクションの支出を含むチェーンで、
作業しないことを決定できます。

他のマイナーは、
大半のハッシュレートを持つマイニングプールが、
より長いProof-of-Workチェーンを作成できることを知っているため、
そのアドレスのトランザクションを含めると、
そのブロックはチェーンに含められないことがわかります。

したがって、彼らはチェーンから、
そのアドレスを持つ取引を除外するように誘因を受けるでしょう。

これを罰則フォークといいます。

ネットワークハッシュレートの51%がなくても、
フェザーフォークを使用して別のアドレスのトランザクションを検閲できます。

フェザーフォークでは、
攻撃者は特定のアドレスのトランザクションを持つブロックを表示した場合に、
フォークしようとしますが、
k回の承認の後にはフォワードします。

攻撃者がそのブロックを、
孤立または除外する可能性が低いにもかかわらず、
マイナーは指定されたアドレスのブロックを無視します。

これは、マイナーが主に、
特定のブロックをマイニングすることで得られる利益によって、
奨励されているために起こります。

攻撃者が与えられたアドレスで、
ブロックする可能性が低い場合であっても、
そのトランザクションを無視すると予想される利益が、
それを含む利益を上回るように計算されます。

したがって、犠牲者は、
取引を含めるためにマイナーにインセンティブを与えるために、
はるかに高い取引手数料を支払わなければなりません。

VI. 利己的なマイニング

有効なブロックを最初に見つけたら、
そのブロックをネットワークから差し控え、
非公開で作業を続けることができます。

ネットワークが次の秘密チェーンを見つける前に、
秘密チェーンで2つのブロックを見つけたら、
突然最長のチェーンが生まれます。

これは、少なくとも2つのブロック報酬を得ることを意味し、
あなたは役に立たないレンダリングを行う正直なチェーンで、
ネットワークを欺いてしまいました。

これを続けて、
ネットワークがあなたに追いつくと思う直前に、
あなたの長い、秘密の連鎖をネットワークに提出することができます。

これは利己的なマイニングです。

VII. 防衛

私たちは、以下を含む、
利己的なマイニングに対する、
いくつかの理論化された防衛について議論しました。

しかし、Vitalik Buterinによれば、
「実際には、ほとんどのビットコインマイナーは、
イデオロギー的考察からも、
自らの収入源を不安定にしたくないので、
ネットワークを支持するために利他的に行動しています。
EyalとSirerの論文のスコープにもかかわらず、
実際にこの経済攻撃が働く可能性は大幅に減ります」
(Bitcoin Magazine, 2013)

VIII. ビットコインネットワーク

個々の攻撃に加えて、
ビットコインネットワーク自体のアーキテクチャには、
脆弱性が存在します。

ビットコインプロトコルはP2Pで、
メッセージはゴシッププロトコルで送信され、
各ノードはメッセージを接続ノードに渡します。

私たちは偶数トポロジーを望んでいますが、
そうではありません。

実行中のマイニングプールからの、
より高いハッシュレートを持つノードは、
軽量プロトコルまたは秘密サブグラフで、
それらに直接接続されたマイナーを持つかもしれません。

この隠されたグラフトポロジーのために、
ユーザは潜在的にネットワークハッシュパワーの50%以上を持っていることを、
隠すことができます。

ネットワークトポロジーに加えて、
ネットワークレイテンシーも問題として浮上します。

ネットワークに接続しているノードの方が速く、
ネットワークへのメッセージやブロックの送信をより迅速に行うことができます。

これはマイナー利益が不均衡につながります。

 

Readings

 

Week5 クイズ

Question 1

利己的なマイナーはネットワークチェーンの長さを3ブロック超えて6ブロックのチェーンをネットワークに公開します。 マイナーはブロック報酬のどのくらいの収入を公表された6ブロックから受け取るでしょうか? 1ブロック当たり10ビットコインのブロック報酬を仮定します。

  • 0
  • 30
  • 40
  • 60

Question 2

FRPを表しているのはどれですか?

  • Fork Resolving Policy
  • Fork Reaping Profit
  • Fund Reward Protocol
  • Funny Random Puns

Question 3

マイニングプールが51%の攻撃を実行するために取得する必要があるネットワークハッシュレートの割合はどれですか? 利己的なマイニングはないと仮定します。

  • Exactly 51%
  • Greater than or equal to 51%
  • Greater than 51%
  • Exactly 50%
  • Greater than or equal to 50%
  • Greater than 50%

Question 4

なぜ大規模なマイニングプール、マイニングファーム、または他の団体が51%の攻撃を実行したくないのでしょうか?

  • There is no way to reach 51% hash rate.
  • They do not want to devalue their own source of revenue.
  • The 51% attack can only be launched once.
  • They care about the protocol more than the potential profit from launching the attack.
  • There is no reason for the entity to withhold from launching a 51% attack if possible.

Question 5

ビットコインの隠れたネットワークトポロジーに貢献しているのはどれですか?

  • Lightweight pool miners
  • SPV smartphone wallet app software
  • Solo miners
  • An individual running mining farm ASICs

 

あとがき

ということで、
いかがでしたでしょうか?

 

Vitalik Buterinの

ほとんどのビットコインマイナーは、
自らの収入源を不安定にしたくないので、
ネットワークを支持するために利他的に行動しています。

この発言を信じるしかなさそうですね。

 

今後どうなるかはわからないので、
最新ニュースをよく見ておこうと思います。

 

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