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Liquidホワイトペーパー日本語訳3

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本稿について

BlockStream開発のLiquid(Strong Federations)のホワイトペーパー、最終更新日: 2017/1/6時点のものを対象とします。本稿では「III. Technical Details」の「A. Federated Peg」と「B. Byzantine Robustness」の日本語訳を掲載します。

原文はこちらになります。

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3. 技術詳細

技術レベルでStrong Federationをサポートするには、2種の連合、すなわち連合ペグ(Federated Peg)と連合ブロック署名(Federated Blocksigning)の開発が不可欠である。

A. 連合ペグ(Federated Peg)

"Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains(ペッグサイドチェーンによるブロックチェーンイノベーションの実現)"[22]の著者は、Bitcoinブロックチェーンのコンセンサスルールに何らの変更を加えることなく連合サイドチェーンをデプロイする手法を提案した。この手法ではサイドチェーンは相互に参加者を信用しない5つのうち3つの連合を利用し、これをファンクショナリーと呼称し、各々がチェーンのブロックに署名し(ブロック署名者)ペグをバリデートした(警備員)。

連合ペグは2つのチェーン間でアセット移動にファンクショナリーを利用するというメカニズムである。ファンクショナリーは少なくとも2つのチェーン、要するにBitcoinブロックチェーンとサイドチェーンを監視し、アセット移動をバリデートする。Strong Federationの要件を満たすべく、地理的かつ管轄的に分散されたサーバを利用し、セキュリティ侵害耐性のあるファンクショナリーのネットワークを作成する。このネットワークは完全に非中央集権化されたセキュリティモデルの多くの利点を引き継いでいる。

連合ペグのメンバはそれぞれ、Bitcoinとサイドチェーンのノードを稼働しつつクロスチェーントランザクションの生成・管理も行うセキュアなサーバを運営する。各サーバには暗号鍵の管理と署名を管理するハードウェアセキュリティが含まれる。モジュールの仕事は主にネットワークのセキュリティ防護で、セキュリティ侵害が検出された場合には鍵を全て削除し、計画的にネットワークを凍結させる。1~数個のファンクショナリーが攻撃された場合、たとえその不正防止ハードウェアが完全に侵害されたとしても、他の十分な数のファンクショナリーが依然として正常である限りシステムには影響しない。連合ペグシステムに不正な干渉を成功させるには、ブロック署名者と警備員両方の少なくとも過半数の侵害が必要である。それさえ実現したとしても、ブロックチェーンはファンクショナリー以外のマシンで複製されバリデートされることから、不正は常に検出可能であり通常すぐさま観測可能である。ブロック署名者の過半数の侵害は不適切なブロックが公開されればすぐに観測可能だろう。警備員の過半数が依然セキュアなままであれば、サイドチェーンが有する価値を親ブロックチェーン上で引き換えることはできない。

B. ビザンチンロバスト

Bitcoinのマイニングスキームの最も重要な側面の一つは、ビザンチンロバストであるということだ。つまり、悪いアクターが過半数に満たないならば履歴の書き換えやトランザクションの検閲ができないということである[24]。その設計は準多数派のハッシュレートの長期的な攻撃に対してさえも堅牢であるように作られている。

Bitcoinは全マイナーが同じ条件のもとで参加させ、ハッシュパワー3の多数派に裏付けられる有効なチェーン履歴こそが正しいと単純に宣言することでこれを実現した。過半数に到達できない攻撃の企図者は履歴を書き換えることはできず(低確率での直近数個のブロックの書き換えを除く)、最終的に攻撃の試行に費やしたリソースを無駄にすることになるだろう。このことがマイナーに誠実な多数派に加わるインセンティブを与え、一方の攻撃企図者に対する負荷を増大させる。しかし、第1章のAで述べたように、この設定はネットワークのハートビートのせいで数十分ほどのレイテンシを引き起こし、皆が誠実にふるまっている場合でさえもreorgのリスクがつきまとう。

脚注3:ハッシュパワー、あるいはハッシュレートはBitcoinネットワークの保証に用いられる処理能力の計測単位。

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