ビットコインは時計だ

ジジ

翻訳・校正/ミンミン＆ア・ジアン

明るく輝く時計が空高く吊り下げられています。

発表するタイミングに正解も不正解もありません。

—ロバート・フロスト『夜とのふれあい』（1928年）

私たちはまだ時間という大きな謎を解明できていません。時間は単なる概念です。それが本当に存在するかどうかさえ分かりません...

—クリフォード・D・シマック『シェイクスピアの惑星』（1976年）

諺にあるように、時間はお金です。逆に言えば、お金は時間でもあります。時間というのは、人体に蓄えられたすべての経済エネルギーなのです。しかし、時間とお金の関係は、一見したよりもはるかに複雑です。お金を生み出すのに時間がかからないのであれば、少なくとも長い間はお金はお金ではない。もっと深く考えてみると、情報世界で物事を追跡することは時間を追跡することです。

お金がデジタル化されると、時間の定義について合意しなければならなくなり、それが問題になります。おそらく、時間を知るのは近くの時計を見るのと同じくらい簡単だと思われるかもしれません。日々の業務だけであれば、そう考えても大丈夫です。しかし、人々が独立して行動するグローバル分散ネットワークの進行を同期させたい場合、時刻を知ることは大きな問題になります。時計が信頼できない場合、どうやって正確な時間を知るのでしょうか?システムが銀河にまたがる場合、時間の概念をどのように確立するのでしょうか?時計のない世界では、どうやって時間を測るのでしょうか?時間とはいったい何でしょうか？

これらの質問に答えるには、時間の概念と、ビットコインが独自の時間単位（ブロック時間、通常はブロック高と呼ばれる）をどのように作成したかをさらに理解する必要があります。私たちが検討する質問には、なぜ時間管理が簿記と結びついたのか、などがあります。分散型システムにはなぜ絶対時間が存在しないのでしょうか?ビットコインは因果関係と予測不可能性をどのように利用して「今」の時制を定義するのでしょうか?

時計は文明社会に何度も劇的な変化をもたらしてきました。ルイス・マンフォードは 1934 年にこう言いました。「産業時代の最も重要な機械は蒸気機関ではなく時計です。」今日、時計は再び現代文明に革命を起こしています。情報化時代の最も重要な機械はコンピュータではなく時計です。この時計はビットコインです。

追跡

「子どもたちは、数の概念を習得するために、物を数えることを学びます。数を数えるとき、これらの物はすべて同じものとして扱うことができ、単一の物体または物体のグループである可能性があります。」

—デイヴィッド・ユージン・スミス『初等数学の教授』（1900年）

一般的に、オブジェクトを追跡する方法は、物理的なトークンと台帳の 2 つがあります。貝殻、コイン、その他の有形の物など、現実世界のオブジェクトを直接使用できます（対応する量を表現するため）。あるいは、紙に何が起こったかを書き出すことで、世界の状態を再現することもできます。

あなたが羊飼いで、すべての羊が家に帰ってくることを確認したいと思っていると想像してください。それぞれの羊に首輪を付けて、羊が家に帰ってくるたびにその首輪を外して小屋に吊るすこともできます。それぞれの首輪が別々のフックに掛けられていると仮定すると、フックがいっぱいであれば、すべての羊が家に到着したことを意味します。もちろん、その都度数えてリストにすることもできます。ただし、カウントを開始する前には毎回、二重カウントやカウント漏れを防ぐために新しいリストを作成する必要があります。

お金は本質的に借金を追跡するためのツールです。一般的に、これまでお金として機能してきたものは、物理的な遺物と情報のリストの 2 つのカテゴリに分けられます。より一般的な言い方は、シンボルと帳簿です。

これら 2 種類の通貨の根本的な違いを理解することが重要です。ここで明確にしておきたいのは、物理的なシンボルは物事の状態を直接的に表すということです。元帳は物事の状態を間接的に反映します。どちらにも長所と短所があります。たとえば、トークンは物理的で分散型ですが、元帳は情報ベースで集中型です。トークンは本質的に信頼できないものですが、元帳はそうではありません。

デジタルの世界では、元帳しか使えません（ただし、他の方法があると信じ込ませようとする「達人」は常にたくさんいます）。これは物質の世界ではなく、情報の世界です。特定の種類の情報を「シンボル」として定義したとしても、それはハードディスクや何らかの情報記憶媒体に書き込まれ、情報レコードの形で提示されるプラスチックの情報です。

すべてのデジタル情報は本質的に台帳であり、これが「1 つのコインで複数の支出」問題の根本的な原因です。情報は決して世界の状態を直接的に表すものではありません。さらに、情報の移動は、それがコピーされる可能性があることも意味します。情報はどこかに存在します。情報を「移動」するには、情報を別の場所にコピーしてから、元の情報を削除する必要があります。この問題は物質世界には存在しません。移動は移動であり、コピーを意味するものではありません。情報の世界にはこの特徴はありません。情報を tableA から tableB に「移動」する場合は、情報を tableA から tableB にコピーする必要があります。他に方法はありません。

もう一つの考え方は「ユニークさ」です。物理トークンは、簡単に複製できない原子の固有の組み合わせです。純粋な情報にはこの特性はありません。メッセージを読むことができれば、それを完璧にコピーすることができます。したがって、物理的なシンボルには一意性があるが、デジタル シンボルには一意性がないと結論付けることができます。 「デジタルシンボル」という用語自体が疑問だと思っています。シンボルは秘密情報を表すことができますが、一意で再現不可能な情報を表すことはできません。

この特性の違いは、情報が実際には「転送」できないことを示唆しています。デジタル トークンは、元の所有者が情報を破棄したかどうかを確認できないため、物理トークンのように転送することはできません。すべての情報と同様に、デジタル シンボルはアイデアとしてのみ伝達できます。

「…もしあなたがリンゴを持っていて、私もリンゴを持っているなら、リンゴを交換しても、私たちはそれぞれリンゴを 1 つずつ持つことになります。しかし、あなたがアイデアを持っていて、私がアイデアを持っているなら、私たちはアイデアを交換しても、私たちはそれぞれ 2 つのアイデアを持つことになります。」

—— チャールズ・F・ブランナン（1949）

物理的なトークン（物理的な無記名資産、つまり「現金」と呼ばれるもの）は、このジレンマに直面しません。現実世界では、私にコインを渡すと、そのコインは失われます。このコインをコピーできる魔法はこの世に存在しません。私がコインを手に入れるためには、コインが私に渡されなければなりません。物理世界の法則により、1 枚のコインを複数回使用することはできません。

複数回の購入は非デジタルの世界でも存在しますが（悪名高い詐欺師ジョージ・パーカーはかつて、ブルックリン橋などのランドマークを含む同じ不動産を複数回販売して利益を上げました）、そのためには手の込んだ詐欺と騙されやすい買い手が必要です。デジタルの世界は違います。

常に情報とやり取りしているデジタルの世界では、多重支出は本質的な問題です。ファイルをコピーしたり、コピー アンド ペースト機能を使用したことがある人なら、情報は完全に再現可能であり、保存されている媒体に縛られないことを知っています。デジタル写真があり、それを何百万回もコピーし、そのコピーの一部を USB スティックに保存して、何千人もの人に送信できるとします。完璧な修正によりすべての欠陥を排除できるため、完璧なコピーを実現できます。何よりも素晴らしいのは、コピーは実質的にコストがかからず、コピーはオリジナルと区別がつかないことです。

もう一度言いますが、情報はコピーの中にのみ存在します。デジタル情報は A から B に移動できません。 A から B にのみコピーできます。コピーが成功した場合、A のオリジナルを削除しないと「移動」とは言えません。これが、多重支出の問題が非常に厄介な理由です。権限がなければ、相手方リスクを伴わない方法で A から B に情報を転送することはできません。オリジナルが削除されることを信頼する必要があります。当然の副作用として、デジタル情報の場合、コピーがいくつ存在し、どこにあるのかを確信できないということがあります。

したがって、デジタルトークンは通貨として使用することはできません。シンボルは、その独特の物理的構造により複製が困難であるため、信頼性があります。デジタルの世界では、この利点は消えてしまいます。デジタルの世界では、シンボルは信頼できません。情報の固有の特性により、デジタル通貨の唯一の実行可能な形式はトークンではなく、元帳です。したがって、デジタル通貨は時間の問題に直面しなければなりません。

シンボルには時間属性がなく、元帳には

「見えるものは一時的だが、見えないものは永遠である。」

——タルソスのパウロ、コリントの信徒への手紙4章18節b

物理的なトークンの場合、取引がいつ行われるか（お金がどこから来るか）は問題ではありません。ポケットにお金があるか、ないかのどちらかです。使うか使わないかだ。お金を使うための唯一の前提条件は、ポケットにお金があることです。残りは自然の法則に任せます。この意味で、物理的なトークンは信頼性がなく、時代を超越しています。

元帳の場合、物理的な所有はそれほど重要ではありません。帳簿を管理する人は、すべての勘定が適切であることを確認する必要があります。もともと物理法則によって課せられた特性（自分のものではないお金を使うことはできない、同じお金を二度使うことはできない）は、人間が作ったルールによって強制されなければなりません。元帳を秩序正しく保つのは、これらのルール（物理法則ではありません）です。

物理法則から人間が作ったルールへの移行が問題の核心です。後者は変更したり破壊したりできますが、前者は変更したり破壊したりできません。たとえば、物理的な金貨を「偽造」することはできません。地面から金を掘り出さなければなりません。ただし、紙の上で金貨を偽造することは可能です。金を持っていると主張するエントリを元帳に追加するだけです。中央銀行であれば、コンピューターのキーを数回叩くだけで数兆ドルの紙幣を発行できるだろう。 （金融の専門家はこれを「再担保」「部分準備銀行制度」「量的緩和」と呼んでいますが、難しい用語に惑わされないでください。すべて偽のお金です。）

帳簿とそれを管理する人々が情報を偽造していないことを確認するために、定期的に帳簿の独立した監査を実施する必要があります。元帳のすべての項目を記録するのは大したことではありません。監査人は、過去の帳簿をチェックして、その信頼性と妥当性を確認できる必要があります。信頼できるタイムスタンプがなければ、元帳の内部一貫性を検証することはできません。トランザクションの順序を決定するメカニズムを構築する必要があります。

絶対的な時間の概念がなければ、取引の順序を決定することはできません。取引の順序を判断できない場合、元帳が改ざんされていないことを保証できません。他にどうやって自分がいくらお金を持っているか確認できるでしょうか?他にどうすれば、すべてのアカウントが正常であることを確認できるでしょうか?

トークンと元帳の区別は、時間を追跡する必要性を強調しています。現実世界では、お金は時間属性を持たない人工物であり、人間の監視なしに取引に使用できます。デジタルの世界では、お金をトークン化するにはタイムスタンプが必要です。

中央集権型通貨トークン

「時間はあらゆるものに痕跡を残すが、消すこともできる。」

——ヤヒア・ラバビディ（1973年生まれ）

多重支出問題 (各デジタル転送が 1 回だけ発生するようにする) を解決する最も一般的な方法は、集中化されたトランザクション リストを作成することです。トランザクションのリストを一元管理すると、真実の唯一の情報源として機能する元帳が作成されます。この時点で、多重支出問題を解決するのは簡単です。取引リストを再確認して、各エントリが正しいことを確認するだけです。 PayPal、Venmo、Alipay、そして世界中のすべての銀行（中央銀行を含む）が多重支出の問題を解決する方法は、権限です。

「このプロセスの問題は、受取人が以前の所有者が同じ金額を複数回使ったかどうかを確認するのが難しいことです。通常の解決策は、信頼できる第三者機関、または造幣局のような機関を導入して、各取引を検証し、複数回の支払いを防ぐことです。この解決策の問題は、すべての取引が銀行のような造幣局によって確認される必要があるため、通貨システム全体の運命が造幣局の運営者に完全に依存していることです。」

—— サトシ・ナカモト、ホワイトペーパー

重要なのは、サトシ・ナカモトが情報を複製不可能にすることはできなかったということだ。ビットコインのあらゆる部分（ソースコード、元帳、ユーザーの秘密鍵）はコピー可能です。これらはすべてコピーされ、改ざんされる可能性があります。しかし、サトシ・ナカモトは、ルールを破ったコピーを無効にするシステムを作成することに成功しました。ビットコイン ネットワークは、どのコピーが有用で、どのコピーが有用でないかを判断するための複雑なメカニズムを実装しています。このメカニズムがデジタル世界に希少性をもたらします。このメカニズムはダンスのようなもので、リズムをコントロールする必要があります。

集中型台帳であっても、複数の支払いの問題を解決するには、統一された時間追跡方法を使用する必要があります。取引が行われる場合、取引に関係する当事者、金額、そして最も重要な取引の時間を把握する必要があります。情報の世界では、タイムスタンプがなければ通貨をマークすることはできません。

「分散型台帳は、サトシ・ナカモトが解決策を発明するまでは実現できなかったことを強調しておくことが重要です。分散型システムでイベントと時点を関連付ける問題を解決できなかったからです。」

——グレゴリー・トルベツコイ（2018）

分散型クロック

「時間がすべてを奪っていく」

—アイスキュロス（紀元前525-456年）

時間と順序は密接に関係しています。レスリー・ランポートは 1978 年の論文「分散システムにおける時間、時計、およびイベントの順序」で次のように述べています。「時間の概念は、私たちの思考方法の基本です。それは、イベントが発生する順序というより基本的な概念から派生しています。」中心となる調整時点がなければ、「前」、「後」、「同時」などの一見直感的な概念は意味を持ちません。ランポート氏の言葉を借りれば、「『最初に起こること』という概念は、分散マルチプロセス システムで不変のイベントの順序を定義します。」

言い換えれば、時間（タイミング）を管理する担当者を置けない場合、イベントの発生順序をどうやって決めることができるのでしょうか?中央の基準フレームなしで信頼できる時計を実現するにはどうすればよいでしょうか?

誰もが自分の時計を使用できるから、この問題は簡単に解決できると思うかもしれません。ただし、これは全員の時計が正確である（そして全員がルールに従っている）場合にのみ機能します。人々が反対の意見を持ち、利害が対立するシステムでは、全員が自分の時計を使うのは大惨事となるでしょう。さらに、相対性理論によれば、この方法は空間を越えることはできません。

ここで思考実験をしてみましょう。もし誰もが出来事が起こった順序を記録している世界に住んでいたら、どうすれば他の人を騙すことができるでしょうか?今日送信した取引が実際には昨日の取引である（何らかの理由で遅れただけ）と偽ることができるので、今日使ったお金は依然としてあなたのものになります。すべての分散システムは本質的に非同期で通信するため、上記のシナリオは単なる理論的な思考実験以上のものです。確かにメッセージは遅延し、タイムスタンプは不正確になります。相対論的効果と宇宙の自然な速度制限を組み合わせると、中央集権的な権威や観察者なしに出来事の順序を識別することは困難です。

「誰ですか？ノックノック。」

—— 古典的なダジャレ

この問題をよりわかりやすく説明するために、具体的な例を見てみましょう。あなたとビジネス パートナーの両方が会社の銀行口座にアクセスできると想像してください。あなたのビジネスはグローバルなので、銀行口座はスイスにあり、あなたはニューヨークに住んでいて、ビジネスパートナーはシドニーに住んでいます。 1 月 3 日、あなたはホテルでリラックスした週末の夜を過ごしています。月曜日の朝、あなたのビジネス パートナーは共有の銀行口座のデビット カードを使って朝食を買うことにしました。当時のカード残高は615ドルでした。現地時間は午前8時21分です。彼女の朝食は27ドルかかりました。

同時に、その銀行口座にリンクされた別のデビットカードを使用して宿泊費を支払う予定です。この時点でカードの残高は 615 ドルでした。現地時間は午後5時21分です。宿泊料金は599ドルです。

つまり、同時にカードをスワイプしたことになります。何が起こるでしょうか? （物理学者の皆さん、「同時の瞬間」という用語を使用したことをお許しください。私たちは相対性の影響と、宇宙には絶対的な時間が存在しないという事実を無視しています。また、同時発生の概念が存在すると仮定しています。ビットコインは十分に複雑です！）

銀行の中央台帳は、おそらくこれら 2 つの取引を次々に受け取るので、どちらかが幸運で、もう一方が不運なはずです。中央台帳が両方の取引を偶然まったく同じ瞬間（ミリ秒単位まで）に受信した場合、銀行は誰がお金を使うかを決定する必要があります。

では、銀行がなかったら何が起こるでしょうか?取引の順序は誰が決めるのですか?二人だけではなく、何百人、何千人もの人が同時に取引しているとしたらどうでしょうか?これらの人々を信頼しなかったらどうなるでしょうか?自分の時計を戻して、取引が数分前に行われたかのように見せかけるなど、悪意のある行為をしたい人がいたらどうなるでしょうか?

「中央のコーディネーターに頼ることなく、認識された順序を作成し、独自の履歴を維持するための時間依存のツールが必要です。」

—ジャコモ・ズッコ『ビットコインの発見』（2019年）

これが、これまでのデジタル現金の試みがすべて集中型レジストリを必要とした理由です。つまり、物事の秩序について正しい決定を下すには、誰かを信頼する必要があるのです。集中化された時計として機能する集中化された政党が必要です。

ビットコインは時間を再定義することでこの問題を解決します。ビットコインは時間を秒ではなくブロックで測定します。

ブロックは時間単位として使用される

皇帝たちは彼らの争いを解決したが、それは当時の恩恵であった。

嘘を暴き、真実を明らかにしましょう。

時間の痕跡で過去を封印する。

夜をしっかり耐えて夜明けを目覚めさせなさい。

悪人が悔い改めるまで罰せよ。

— ウィリアム・シェイクスピア『ルクレティアの略奪』（1709年）

すべての時計は、私たちがよく「時を刻む」と呼ぶ規則的なプロセスに依存しています。本質的に、おじいさんの時計のチクタクという音は、現代のクオーツ時計や原子時計の音と何ら変わりません。具体的には、時計の部品が振動する回数によって秒や分を測定します。

大きな振り子時計の振り子は非常に長く、大きく揺れます。より特殊な小型時計には特別な部品が必要です。時計が振動する頻度（「カチカチ」と音を立てる頻度）は、その用途によって異なります。

ほとんどの時計は正確な時刻を表示できるように一定の周波数で振動します。ただし、振動周波数が可変の時計もあります。たとえば、メトロノームは振動周波数を事前に設定することができ、一度設定すると一定の周波数で振動します。ビットコインの各「ティック」間の時間間隔は、その内部メカニズムの確率的な性質により異なります。しかし、両者の目的は同じです。つまり、ダンスを継続できるように音楽を演奏することです。

私たちの目の前にあるビットコインは単なる時計ではないでしょうか？サトシは、ビットコイン ネットワーク全体が時計のようなものだと示唆しました。彼の言葉を借りれば、分散型タイムスタンプ サーバーです。

本稿では、ピアツーピアの分散タイムスタンプ サーバーを使用して、一連のトランザクションが発生した順序の計算証明を生成することにより、マルチ支出問題の解決策を提案します。

— サトシ・ナカモト、ビットコイン：ピアツーピアの電子キャッシュシステム（2009）

ビットコインのホワイトペーパーの最後にある参考文献から、タイムスタンプが根本的な問題であることは明らかです。 8 つの参照のうち 3 つはタイムスタンプに関連しています。

• デジタル文書にタイムスタンプを付ける方法、S. Haber、WS Stornetta (1991)
• 「デジタル タイムスタンプの効率と信頼性を向上させる方法について」、D. Bayer、S. Haber、WS Stornetta (1992)
• 信頼を最小限に抑えた安全なタイムスタンプ サービスの設計方法、H. Massias、X.S.アビラ、J.-J.キスカター（1999）

時間は原因と結果の連鎖である

もっと極端に言えば、世界全体は単なる人間関係のネットワークに過ぎません。

—ティム・バーナーズ＝リー『ワールドワイドウェブの編み方』（1999年）

日付の偽造は、デジタルの世界だけでなく、広範囲にわたる問題です。たとえば、誘拐事件の場合、誘拐犯は誘拐が行われた時間を確認する方法が必要です。

- 時間が証明する -

この方法が機能するのは、新聞は偽造が難しく、検証が容易なためです。新聞の一面には前日の出来事が報道されるため、誘拐犯が一面のニュースを予測し、数週間前に人質の写真を偽造することは不可能である。したがって、写真に写っている人質が持っている新聞の発行日が、人質がまだ生きている証拠となる。

このアプローチは、因果関係という重要な概念を強調します。時間の矢印は出来事の原因と結果を反映します。因果関係がなければ、時間は存在しません。サイバーの世界では、ハッシュ関数は因果関係を導入するため、タイムスタンプ問題を解決する上で非常に重要です。文書が存在しない場合は、対応する暗号ハッシュ値を生成することができないため、文書とハッシュ値の間には因果関係があります。つまり、まずデータが存在し、その後にハッシュ値（データに対応する）を生成する必要があります。言い換えれば、一方向関数の計算上の不可逆性がなければ、サイバー世界に因果関係は存在しないことになります。

原因と結果によって、相互につながる一連のイベントを作成できます。したがって、安全なデジタルタイムスタンプ方式により、時間が存在しないデジタル世界の履歴を書き込むことが可能になります。

因果関係は出来事の時間的順序を決定します。ある出来事が以前の出来事によって引き起こされ、その後の出来事を引き起こす場合、その出来事の歴史上の位置は決定され、変更することはできません。

—バイエル、ハーバー、ストルネッタ（1992）

因果関係が経済計算にとって極めて重要であることは疑いの余地がない。元帳は複数の当事者間の経済計算を具体化したものであるため、因果関係も各元帳にとって重要です。

すべての参加者が単一の履歴記録について合意に達することができるシステムが必要です...私たちが提案するソリューションは、タイムスタンプ サーバーに基づいています。

—— サトシ・ナカモト (2009)

興味深いことに、ビットコインを機能させるコンポーネントはすべてすでに存在していました。 1991 年にはすでに、Haber 氏と Stornetta 氏は「タイムスタンプの偽造を効果的に防止できる」 2 つのソリューションを導入していました。 1 つは信頼できる第三者に依存するソリューションであり、もう 1 つは信頼できる第三者に依存しない、より複雑な「分散信頼」ソリューションです。著者らは、一連の出来事の因果関係を信頼することの背後にある固有の問題や、歴史を書き換えるために必要な条件さえも特定している。言い換えれば、「悪事を成功させる唯一の方法は、最も疑い深い挑戦者でさえ疑うことができないほど長いタイムスタンプ チェーンを準備することです。」現在、ビットコインにも同様の攻撃ベクトル、つまり 51% 攻撃があります (詳細については次のセクションを参照してください)。

1 年後、ベイヤー、ハーバー、ストルネッタは、以前の研究に基づいて、単純なリンク リストではなく「マークル ツリー」を使用してすべてのイベントを接続することを提案しました。マークルツリーは、複数のハッシュ値に基づいて特定のハッシュ値を計算できるシンプルで効率的なデータ構造です。タイムスタンプの観点から見ると、これは 1 つの時間単位に複数のイベントを保持できることを意味します。さらに、3 人の著者は、1991 年に提案した分散信頼モデルの改良案として、「世界選手権トーナメント」を開催して 1 人の「勝者」を決定し、勝者は計算されたハッシュ値を公共の場 (新聞など) で公開するという案も提案しました。聞き覚えがありますか?

新聞は、時間の 2 番目の特性である「予測不可能性」についてより深く考えるのに役立つ優れた例であることがわかります。

因果関係と予測不可能性

時間は現実（hupostasis）ではなく、概念（noêma）または測定単位（metron）です…

—賢者アンテュポン『真実について』（紀元後3世紀）

因果関係は重要ですが、それだけでは十分ではありません。時間の経過もまた予測不可能性と切り離せないものです。物理的な世界では、私たちは自然のプロセスを観察することによって時間の経過を説明します。エントロピーは絶えず増加していることが観察されており、それを時間の矢と呼んでいます。ほとんどの場合、自然の法則は時間の矢とは何の関係もないように見えますが、実際には元に戻せないものもあります。諺にあるように、壊れた鏡は修復できません。

同様に、デジタル世界でも、時間の矢印を作成するためにエントロピーを増大させる関数が必要です。 SHA256 ハッシュと暗号署名は絶対に解読不可能というわけではありませんが、壊れた鏡を元に戻すのがほぼ不可能であるのと同様に、SHA256 と暗号署名もほぼ解読不可能です。

エントロピーの増加なしに、タイムスタンプを任意に変更できます。たとえば、フィボナッチ数列には因果関係がありますが、エントロピーが増加するという性質はありません。フィボナッチ数列では、各数値は前の 2 つの数値を加算することによって得られます。したがって、フィボナッチ数列は原因と結果の連鎖です。しかし、フィボナッチ数列は完全に予測可能なので、時間を知るために使用することはできません。これは、誘拐犯が人質がまだ生きていることを証明するために、カレンダーと一緒に写っている人質の写真を使うことはできないと言っているようなものです。予測可能なものは時間の証拠として使えません。その日の新聞の一面など、事前に予測できないものだけが時間の証拠として使えます。

ビットコインの予測不可能性は、トランザクションと作業証明によって実現されます。明日の新聞に何が載るか誰も予測できないのと同じように、次のビットコインのブロックがどのようなものになるかは誰も予測できません。将来どのトランザクションがブロードキャストされるかを予測できないため、どのトランザクションがブロックに含まれるかを予測することはできません。さらに重要なのは、現在のプルーフ・オブ・ワークのパズルを誰が解くのか、またその解決策が何なのかを予測できないことです。

新聞とは異なり、作業証明はすでに発生した出来事に直接結びついています。作業証明は単なるイベントの記録ではなく、イベントそのものです。この直接的な確率ベースの接続により、プルーフ・オブ・ワークの信頼要件が排除されます。有効な作業証明を見つける唯一の方法は、それぞれに少しの時間をかけながら、多数の推測を行うことです。解決策を見つけるために必要な推測の回数は確率的であり、それによってビットコインのタイムチェーンが形成されます。

ハッシュ チェーンの因果順序とプルーフ オブ ワークの予測不可能性を活用することで、ビットコイン ネットワークは、議論の余地のないイベント履歴を作成するためのメカニズムを提供します。因果関係がなければ、出来事の順序を区別することはできません。予測不可能性がなければ、因果関係の順序は無意味です。

上述の誘拐犯の手法に関して、バイエル、ハーバー、ストルネッタは、実は 1992 年にはすでに明確な説明をしていました。「文書が特定の時間以降に作成されたと判断したい場合、その文書には、すでに発生したが事前に予測できなかった出来事が記録されていなければなりません。」

この因果関係と予測不可能性の組み合わせにより、本来時間の概念がないデジタル世界において「今」を人工的に定義することが可能になります。 Bayer、Haber、Stornetta は 1991 年の論文で次のように指摘しています。「クライアントがタイムスタンプを要求する順序と、クライアントが送信するハッシュ値は予測できません。したがって、署名された証明書に以前のクライアント要求のシーケンスのビットを含めると、証明書のタイムスタンプがそれらの要求よりも後であることがわかります。証明書に以前のドキュメントのビットを含めるという要件は、逆方向の時間的な優先順位も提供します。これは、タイムスタンプ発行機関が要求を手元に持っていない限り、事前に証明書を発行できないためです。」

すべてのコンポーネントがここにあります。サトシ・ナカモトの天才的な点は、これらすべての要素を組み合わせ、タイムスタンプ機関の必要性を排除したことです。

時間が証明する

原因は隠されているが、結果はわかっている。

—オウィディウス『変身物語』（紀元後8年）

まとめると、デジタルの世界でお金を使うには、元帳に頼らなければなりません。元帳の信頼性を確保するには、取引の順序を明確にする必要があります。順序を明確にするには、タイムスタンプを使用する必要があります。したがって、デジタルの世界で信頼のないお金を作りたいのであれば、タイムスタンプを作成および管理するあらゆるエンティティ、および時間を管理する責任を持つ単一のエンティティを排除する必要があります。

サトシ・ナカモトのような天才は解決策を見つけました。「ピアツーピアの分散型タイムスタンプ サーバーを実装するには、アダム・バックが提案したハッシュキャッシュに似たプルーフ オブ ワーク システムを使用する必要があります。」

プルーフ・オブ・ワーク システムを使用する必要がある理由は、デジタル世界に固有のものが必要だからです。デジタル世界が本質的に情報的であるということを理解すれば、私たちが持っているのはコンピューティングだけであることが明らかになります。あなたの世界がデータで構成されているなら、データの操作が行われるでしょう。

プルーフ・オブ・ワークは信頼性がないため、ピアツーピアのメカニズムです。プルーフ・オブ・ワークは、すべての外部入力（時計や新聞など）から分離されているため、信頼できません。それはただ 1 つのことに依存します。コンピューティングには作業の入力が必要です。私たちの世界では、作品を制作するにはエネルギーと時間の投資が必要です。

時間への架け橋

自分が夢中になっているのはわかっています。

私たちは橋を渡った――燃えている橋――

彼の後ろでは炎が燃え盛っていた。

私たちは死の淵に立っています、

ハニー、世界と戦うのはあなたと私よ。

—ケイト・ブッシュ『バーニング・ブリッジ』（1985年）

仕事の証明がなければ、物理的な世界と情報の世界には常にギャップがあるので、情報入力メカニズムの問題に必然的に遭遇します。羊飼いは、羊が本物の羊ではなく、地図を本当の領土と比較することはできず、新聞のニュースは必ずしも実際の出来事に関するものではありません。同様に、現実世界の時計を使用してタイムスタンプを作成したとしても、実際の時間が必ずしもそれであるという意味ではありません。

率直に言って、データ自体に固有の現実でない限り、データが現実を表すことを信頼することはできません。 Bitcoinの調整可能な無効な仕事の証明の天才は、それが自分自身の現実と空間と時間を生み出すことです。

仕事の証明は、デジタルの世界と物理的な世界を直接結び付けることができます。この接続のみが信頼できない方法で確立されます。他のすべては外部入力に依存します。

ビットコインブロックの難しさは、ビットコインの時間と人間の時間の接続を維持するために調整されます。時計仕掛けのように、ビットコインシステムは2016年のブロックごとにマイニングの難易度を再調整します。難易度調整は、平均ブロック時間を10分に維持することを目的としており、それにより、物理的な世界と情報の世界との間に安定した接続を確立することを目的としています。したがって、ビットコインクロックは、時間に対する人間の認識に再調整する必要があります。純粋に時計ベースの難易度調整は、ビットコインを人間の世界から完全に分離するため、実行可能ではありません。難易度の調整の目的は、人々がブロックを速すぎる（またはゆっくりとしている）ことを防ぐことです。

アインシュタインが教えてくれたように、時間は絶対的ではありません。宇宙の時間のようなものはありません。時間は相対的であり、同時性は存在しません。この事実だけで、参加者の間に対立がない場合でも、すべてのタイムスタンプ（特に空間の広大な距離にまたがるもの）は本質的に信頼できません。 （ところで、これは、GPS衛星タイムスタンプを常に調整する必要がある理由です。）

ビットコインにとって、人間のタイムスタンプが正確ではないという事実はそれほど重要ではありません。最初に絶対的な参照フレームがないことは関係ありません。タイムスタンプの精度は、2016年のブロックに基づいて計算されたブロック時間を十分に信頼できるものにする必要があります。これを確実にするために、ブロックの「物理的な世界」タイムスタンプは、次の2つの基準を満たしている場合にのみ受け入れられます。

1. このタイムスタンプは、前の11ブロックのタイムスタンプの中央値よりも大きくなければなりません。
2. タイムスタンプは、ネットワーク調整時間と2時間よりも少ない必要があります。 （「ネットワーク調整時間」は、接続されているすべてのノードによって返されるタイムスタンプの中央値です。）

-Bitcoin V0.01 Alpha（2009） -

確率ベースの時間

時間は際限なく道路でフォークを生成し、数え切れないほどの未来につながります。

——Borges、「The Garden of the Trail Forked」（1958）

時間は幻想です。これは特に昼食時に当てはまります。

- - ダグラス・アダムス、「銀河への放浪ガイド」（1979）

受取人は、各トランザクションが発生したときに、最初にトランザクションを受け取ったことにノードの大部分が同意することを証明するために証拠を持つ必要があります...同じトランザクションに複数の支払いオブジェクトがある場合、有効なのは1つだけです。受取人は、トランザクションが有効であると信じることができるようになるまで、約1時間待つ必要があります。それまでに、インターネットは、可能なすべての複数の支出競争を解決できるようになります。

- 中本サモト（2009）

より深く理解するには、より早い時期に戻らなければなりません。

- ゴードン・クラーク、「キリスト教の観点から人と物事を理解する」（1951）

ティックティック - 何時ですか？

ティックティックティック... C619で停止します。

これは本当ですか？遅くなりますか？

正確かどうかに関係なく：8は9以前に間違っていません。

この時計は正確ではなく、時には逆さまに歩きます。

時間通りに幽霊が存在し、集中化は必要ありません！

時計は刻々と刻まれています、

悪いことをするのは良くありません。次のブロックにチェックマークを付けます。

- ビットコインと時間についての詩（2020）

要約する

時間は依然として物理学の最大のパズルの1つであり、物理学自体の定義について人々の疑問を提起します。

- ジョージ・チャムとダニエル・ホワイトソン、「私たちは何も知らない：未知の宇宙のガイド」（2017）

ブロックチェーンは、データブロックで構成されるチェーンにすぎません。

- ピーター・トッド

ビットコインは、1つの側面に反映されるだけではありません。ビットコインサトシの最小の単位は、通貨であるため時間です。ビットコインのネットワークは、分散時計であるため、時間です。それはまさにビットコインクロックが疲れを知らずに回転しているため、ビットコインがこれらの魔法の特徴を持っているからです。それ以外の場合、ビットコインシステム全体がバラバラになります。この驚くべきインターネット通貨がすべての人に利益をもたらすことができるのはまさにそのためです。

オリジナルリンクhttps://www.swanbitcoin.com/bitcoin-is-time/