ビットコインマルチ署名の現状

この記事では、マルチ署名の歴史を振り返り、ビットコイン ネットワークでの使用を紹介し、マルチ署名が将来をどのように変えるのかを見ていきます。

マルチ署名とは何ですか?

マルチ署名は、複数の公開鍵が共同でビットコインの取引に署名できるようにする技術です。たとえば、マルチ署名技術を使用すると、アリス、ボブ、チャーリーが共同でビットコインを監視できるため、ビットコインを使用するには少なくとも 2 人が同意する必要があります。

ビットコインが最初にリリースされたとき、コインは公開鍵でのみ保管できました。これは、公開鍵と一致する秘密鍵を取得すれば誰でも、その公開鍵の下でビットコインを制御できることを意味します。

信頼性が高く安全なシステムでは、単一点障害に対する耐性が基本原則です (単一点障害とは、ここで障害が発生すると、システム全体が動作を停止することを意味します)。しかし、ここではこの原則は尊重されません。なぜなら、秘密鍵が紛失または漏洩した場合、ビットコインの法的所有者の身元が失われることを意味するからです。

この問題に対する最も初期の解決策は、秘密フラグメントと呼ばれる暗号化方法でした。秘密鍵をいくつかの独立した部分 (フラグメントと呼ばれる) に分割し、一定数のフラグメント (総数より少ない) を組み合わせて元の秘密鍵を再構築できます。このように、秘密鍵の断片が紛失したり漏洩したりしても、ビットコインのセキュリティは損なわれません。

ただし、このアプローチは Bitcoin ソフトウェアではうまく機能しません。秘密鍵のフラグメントを作成またはマージするには、追加のツールを使用する必要があります。さらに、ビットコインを使用するには、多くの要素を組み合わせる必要があり、単一障害点の影響を受けないという当初の目的が十分に達成されていないことを意味します。

解決策は当初から Bitcoin Core コードに含まれていましたが、標準化されていませんでした。通常の Bitcoin 公開鍵のマルチ署名を可能にする 2 つのスクリプト操作があります。この方法では、マルチ署名トランザクション中に検証する必要がある異なる秘密鍵が同じ空間に存在する必要はありません。単一の秘密鍵または暗号化された断片を使用する方法と比較して、システムのセキュリティを大幅に向上できます。

Bitcoin Improvement Protocol ( BIP11 ) は、このタイプのトランザクションを標準化し、キーの最大数を 3 に制限しました。2011 年 12 月 20 日に、BIP11 は Bitcoin Core コードに組み込まれ、2012 年 1 月下旬に、最初の BIP11 タイプのトランザクションがブロックチェーン上に登場しました。

マルチ署名とスクリプトハッシュへの支払い ( P2SH )

マルチシグは BIP11 のおかげで 2012 年初頭から可能になっていましたが、その大規模な導入は別の種類のトランザクションである Pay to Script Hash ( P2SH ) のおかげで可能になりました。この新しいトランザクション タイプでは、任意のスクリプトを使用してトランザクションを検証できます。これまでは、トランザクションは厳密に特定のスクリプトを使用してのみ検証できました。

任意のスクリプトを使用できるため、マルチ署名スクリプトで使用できるキーの最大数は、BIP11 タイプのマルチ署名で受け入れられる 3 個から、P2SH スクリプトで許可される 15 個の圧縮キーと対応する署名に増加されます。

最も重要なのは、P2SH が Bitcoin アドレスの新しいモードを追加することです。 BIP11 では、単にマルチ署名アドレスを誰かに提供して取引を行うには、マルチ署名アドレスの設定方法（秘密鍵が何であるか、取引を検証するために必要な鍵の数、マルチ署名アドレスを開始する方法など）を正確に伝える必要があります。

P2SH は、複数の署名を使用する難しさを、単一の公開鍵を使用する場合と同等のレベルまで軽減します。この新しいテクノロジーを使用することで、多数のオンラインウォレットやソフトウェアが登場し、ビットコインネットワークのセキュリティも向上しました。

マルチ署名の現状

現在、6,500 万件を超えるビットコイン取引でマルチ署名技術が使用されており、その大部分は P2SH を使用しています。これは、P2SH がマルチ署名の受け入れにおいて重要な役割を果たしていることを示しています。

現在、ビットコイン全体の10%以上がP2SHアドレス（そのほとんどがマルチシグを使用）を使用しており、過去2年間でマルチシグがビットコインエコシステムにおいて非常に重要な位置を占めてきたと言っても過言ではありません。

マルチ署名の使用例の中で、最も人気のある 2 つの使用例が浮かび上がります。

1. ·2-3マルチ署名、約110万のアドレスからの約4690万のビットコイン取引がこの方式を使用しています。

2. 2-2 マルチ署名。1,330 万件のビットコイン取引で約 261,000 のアドレスによって使用されています。

興味深いことに、最も忙しい 10 個の P2SH アドレス (つまり、最も多くのビットコインを送受信するアドレス) のうち、上位 4 個は 2-2 マルチ署名を使用しており、それらのトランザクション量は 2-2 マルチ署名を使用するすべてのトランザクションの 80% を占めています。これは、2-3 マルチ署名が最も一般的に使用されるマルチ署名設定であることも意味します。

2-3 マルチ署名の一般的な使用法は、ユーザーが 2 つのキーを生成し、1 つをバックアップとして保存し、もう 1 つをウォレットに格納することです。残りのキーはウォレット サービス プロバイダーによって生成され、保存されます。ビットコインで支払う場合、ユーザーとウォレットサービスプロバイダーが共同で取引に署名します。ユーザーまたはウォレット サービス プロバイダーが秘密鍵を紛失した場合、バックアップ キーを使用して資金を送金できます。ただし、ウォレットサービスプロバイダーはユーザーの資金を個人的に使用することはできません。

新着情報？

新しくリリースされた Bitcoin Core 0.11.2 では、新しいスクリプト操作 OP_CHECKLOCKTIMEVERIFY が導入されています。 CLTV

新しい支払い方法では、トランザクション出力を将来の特定の時点まで使用不可にすることができます。同様の機能は単純なトランザクション設定とトランザクションロック時間を使用して実現できますが、CLTV をマルチ署名やアルゴリズム操作などの他のスクリプト命令と組み合わせて、複雑なトランザクション契約を作成することもできます。

たとえば、2/3 のマルチ署名出力を作成し、特定の日付以降に署名を取得するように設定できます。 CLTV コマンドは、ビットコインのより洗練された使用に向けた一歩です。

もう一つの重要な進展は、支払いチャネルです。支払いチャネルを使用すると、一方の当事者がもう一方の当事者に繰り返しマイクロペイメントを行うことができますが、最初のトランザクションと最後のトランザクションのみを公開するため、ブロックチェーンに過度の負担がかかるのを回避できます。このアイデアのバリエーションであるライトニング ネットワークでは、このアイデアを拡張して、ユーザーがブロックチェーン上ですべてのトランザクションを公開することなく、支払いチャネルのネットワークを介して安全なビットコイン トランザクションを実行できるようにします。

結論は

これらすべての革新により、ビットコイン ネットワークのより複雑で魅力的なアプリケーションにおいて、マルチ署名の重要性がますます高まっています。

ビットコインは死んだと考える人もいますが、過去 2 年間で、マルチ署名によってもたらされた新しい使用法と新しい概念が爆発的に増加しました。これは間違いなく、ビットコインが健在であることを証明しています。

オリジナルリンク: https://medium.com/@alcio/the-state-of-bitcoin-multisig-82b3bf09b1ca#.5rkhrix00
アントワーヌ・ル・カルベス
翻訳者：ミアン・シェン・フーファ
翻訳者のBTCアドレス: 1AgQhZScPTYeZdz5zQ86Nr4dwhX1RPXkXC
出典（翻訳）：バビット情報（http://www.8btc.com/the-state-of-bitcoin-multisig）