ブロックチェーンの「分散化」とは実際には何を意味するのでしょうか?

文/チャン・ジアン

ここ数年、ブロックチェーンに関して人々が抱いている最大の誤解は、「分散化」という言葉の理解であるかもしれません。文字通り、分散化とは、ノード、データ、マイナー、開発者の分散化を意味します...マイナーの分散化（誰もがパソコンでマイニングできる）がサトシ・ナカモトの本来の意図であったと信じている人もいます。サトシ・ナカモトは「1 CPU 1 票」を支持しました。つまり、すべてのユーザーがパソコンや携帯電話を通じてマイニングできるということです。アルゴリズムを改善することで、ASIC チップの開発に抵抗し、計算能力の集中化を回避しようとする人もいます。もちろん、こうした努力は真実を隠蔽するようなものです。アルゴリズムは、特殊なマイニングチップの誕生を遅らせることはできるが、それを防ぐことはできない。

「誰でもパソコンでマイニングできる」というのは、まさにサトシ・ナカモトが反対した「1 IP 1 票制」であるということを指摘しておくべきだろう。これは、各マイナーのコンピューターがフルノードとして貢献し、ネットワークノードのすべての IP が同等のパワーを持つのと同等になるためです。すると、ボットネットなど、大量の IP アドレスを割り当てる力を持つ者が、ビットコイン ネットワークを支配する可能性があります。ボットネットには最大数十万台のマシンが含まれる場合があります。たとえば、Baofeng Trojan には 250,000 個のノードがあり、これは Bitcoin ネットワーク全体のノード数 (6,000 ～ 8,000) をはるかに上回っています。 Baofeng Trojan によって制御されるボットネットは、51% 攻撃を簡単に開始できます。サトシ・ナカモトが言った「1 つの CPU に 1 つの投票権」は、実際には 1 つのコンピューティング ユニットが 1 つのパワー ユニットを表すことを意味します。計算能力が高ければ、パワーも高くなります。これは、プルーフ・オブ・ワークにおける「計算は力である」という考え方を比喩的に表現したものです。

誰もが自分のパソコンや携帯電話を使ってマイニングすることができ、より公平で分散化された理想的な社会のように思えます。しかし、なぜブロックチェーンのセキュリティは低下するのでしょうか?理由は簡単です。分散化は状態を説明する言葉ではなく、プロセスを説明する言葉です。国家の地方分権化はプロセスの地方分権化を意味するものではありません。ボットネットのノードは状態的には分散化されていますが、動作パターンは非常に一貫しています。分散化の本来の意味は、誰もが合意形成に参加する自由を指します。彼には参加する権限があり、また撤退する権限もあります。オープンソースコードと情報の対称性を前提とすると、参加と意思決定の自由は公平性を意味します。

分散化は資産配分の観点から理解することができます。資産配分ではリスクと資産を分散する必要もあります。何百年も前、シェークスピアの『ヴェニスの商人』の登場人物アントニオはこう言いました。「私の事業の成否は、船だけに左右されるわけではないし、一つの場所に左右されるわけでもない。また、一年間の損益によって私の財産全体が左右されるわけでもない。」これはよく「すべての卵を一つのカゴに入れない」戦略と呼ばれるものです。

しかし、バスケット内の資産が相関関係にある場合、資産配分をどれだけ分散しても、リスクを分散することはできません。市場全体が下降傾向にあり、市場内の資産の大部分が相関関係にある場合、資産配分が多様化すればするほど、資産損失は安定します。このとき、ギャンブラーのようにすべてを 1 つの資産に賭け、ほとんどの資産と相関関係がない、または逆相関関係にある資産にすべての資金を割り当てるのが最善です。

これらの資産間の相関関係が不明な場合は、最大エントロピー原理（注 1）に従って、これらの資産は最大のランダム性を持つと想定する必要があります。ブロックチェーンの場合、これらのノードは決定を下す絶対的な自由を持っていると想定する必要があり、開発者や特定のグループの人々に高い権限を与えたり、アカウントの維持を信頼したり、委託したりすべきではありません。プリンストン大学のビットコインオープンコースでは次のように述べられています。「ビットコインのコンセンサスアルゴリズムはランダム化に大きく依存しています。コンセンサスが発生するための特定の開始時間と終了時間があるのではなく、ブロックが合意される確率は時間の経過とともにどんどん高くなり、不一致の確率は指数関数的に減少します。これらのモデルの違いは、分散型コンセンサスアルゴリズムの従来の不可能な結果を​​回避できるビットコインの能力の鍵です。」

誰もが自分のパソコンを使ってマイニングできれば、より分散化されているように見えるかもしれませんが、実際には、これらのパソコンがゾンビウイルスに感染している場合、それらの動作間の相関は 1 になります。これらのノードの数がどれだけ多くても、それらはすべて同じノードと見なされます。たとえば、Bitfinex 取引所ではマルチ署名が使用されていますが、Bitgo が保管する秘密鍵は Bitfinex サーバーからのすべてのリクエストに自動的に署名するため、2 つの秘密鍵は実際には 1 つの秘密鍵と同等になります。マルチ署名にいくつの秘密鍵が使用されても、これらの秘密鍵の保管がどれだけ分散化されていても、これらの秘密鍵の動作パターンが一貫している限り、マルチ署名方式は安全ではありません。

逆に、マイニングインセンティブメカニズムでは、計算能力は一見集中化されているものの（実際には分散化されていますが、少数の人々が所有する計算能力は他の人々の計算能力よりもはるかに大きい）、誰もあなたがマイニングに参加したり、マイニングマシンを開発したりすることを止めることはできません。これは完全に分散化された自由競争のプロセスです。これは選挙で投票するようなものです。誰もが投票権を持つ民主的な制度ではジョージ・W・ブッシュも選出され、表面上は家族内で「世襲」されているように見えるが、選挙プロセスは分散化されているため、これらの選挙は合法である。

分散化は新しい言葉ではないことがわかります。それは実際にはアダム・スミスの見えざる手、つまり市場における自由競争なのです。競争メカニズムの下では、計算能力の集中はそれほど大きな問題ではありません。一方では、計算能力のコストが高いため、マイニングプールや 51% 攻撃を仕掛けるマイナーは、合理的な経済人の前提に適合しません。一方、たとえ、大きな計算能力を保有するマイニングプールのような理不尽な狂人が存在したとしても、そのマイニングプールの計算能力は実際には彼らのものではなく、常に新しい計算能力や新しいプレイヤーからの挑戦に直面しているため、その攻撃は持続不可能です。コンピューティング能力の集中は、それ自体が市場の結果です。あらゆるオープンシステムは、自由競争の下で専門的な分業を形成しますが、これは生物の組織的分化に似ています。プロのマイナー、プロの決済ウォレット、プロのブロックチェーン データ サービス プロバイダー... これはブロックチェーンの分散化の結果であり、私たちが懸命に避けようとしている結果ではありません。

注 1: 最大エントロピー原理は、1957 年に E.T. Jaynes によって提唱されました。その基本的な考え方は、未知の分布について部分的な知識しか知られていない場合、その知識に準拠しながらもエントロピー値が最大となる確率分布を選択するというものです。