ブロックチェーンのリング署名とは何ですか？

リング署名は、トランザクションのプライバシーと匿名性を高めるためにブロックチェーンで使用できるデジタル署名の一種です。この暗号化手法により、ユーザーのグループは、グループ内のどの特定のユーザーが署名を作成したかを判断することが不可能であるように、メッセージまたはトランザクションに署名することができます。リングシグネチャは、Monero（XMR）のようなプライバシー中心の暗号通貨で特に人気があり、トランザクションの起源を不明瞭にする上で重要な役割を果たします。

リング署名のしくみ

リング署名は、実際の署名者といくつかのおとりを含む複数の参加者のパブリックキーを組み合わせることで機能します。このプロセスには、次の重要なコンポーネントが含まれます。

• 実際の署名者：トランザクションまたはメッセージに署名したいユーザー。
• デコイ署名者：パブリックキーが署名に含まれているが、実際にはトランザクションに署名しなかった他のユーザー。
• リング：リアルとデコイの両方の署名者のグループ。そのキーは、署名を作成するために使用されます。

ユーザーがトランザクションに署名したい場合、ブロックチェーン上の他のユーザーからパブリックキーのセットを選択します。これらのキーは、リングを形成するためにユーザー独自の公開キーと混合されています。実際の署名者は、秘密鍵を使用して、リング全体に有効な署名を作成します。この署名は、リングのすべてのメンバーのパブリックキーを使用して検証できますが、どの特定のキーを使用して作成したかは明らかにしません。

リング署名の利点

リングシグネチャは、特に暗号通貨のコンテキストで、ブロックチェーンユーザーにいくつかの重要な利点を提供します。

• プライバシーの強化：実際の署名者のアイデンティティを不明瞭にすることにより、リングの署名により、部外者がトランザクションを起源に戻すことを困難にします。これは、財務プライバシーを維持したいユーザーにとって特に価値があります。
• 匿名性：デコイ署名者の使用により、トランザクションの真のソースが隠されたままであり、従来のブロックチェーントランザクションよりも高いレベルの匿名性を提供します。
• セキュリティ：リング署名は暗号化的に安全であるため、悪意のある俳優が署名を偽造または改ざんすることは非常に困難です。

Moneroでの実装

Moneroは、リングシグネチャを利用してユーザーのプライバシーを強化する最も有名な暗号通貨の1つです。 Moneroでは、リング署名を使用して、送信者の入力をブロックチェーンからの他のいくつかの入力と混合し、可能な署名者のリングを作成します。このプロセスは、「Ring Confidential Transactions」（RINGCT）として知られており、トランザクションの量も隠しています。

Moneroがどのように署名を鳴らすかを理解するには、次の手順を検討してください。

• トランザクションの作成：ユーザーがMoneroを送信したい場合、独自のおとりを含むブロックチェーンからの入力セットを選択します。
• リングフォーメーション：ユーザーの入力は、デコイ入力と組み合わせてリングを形成します。
• 署名生成：ユーザーは秘密鍵を使用してトランザクションに署名し、リング全体に有効なリング署名を作成します。
• トランザクションの確認：トランザクションはネットワークにブロードキャストされ、リングのすべてのメンバーのパブリックキーを使用して検証できます。検証器は、どの特定のキーが使用されているかを知ることなく、署名の妥当性を確認できます。

課題と制限

リング署名は大きなプライバシーの利点を提供しますが、特定の課題と制限もあります。

• トランザクションサイズの増加：リング署名には、従来の署名よりも多くのデータが必要であり、トランザクションのサイズとブロックチェーンの全体的な負荷を増加させることができます。
• 複雑さ：リング署名の作成と検証に伴う暗号化プロセスは、ブロックチェーンのパフォーマンスに影響を与える可能性のある標準シグネチャに使用されるものよりも複雑です。
• 規制上の懸念：リング署名によって提供されるプライバシーの強化により、規制当局はトランザクションを監視および追跡することをより困難にする可能性があり、この技術を使用する暗号通貨の潜在的な規制上の課題につながります。

リング署名を使用する実用的な例

リングの署名が実際にどのように機能するかを説明するために、アリスが彼女のプライバシーを維持しながらモネロをボブに送りたい仮説的なシナリオを考えてみましょう。

• アリスの入力：アリスは自分の入力を選択します。これは、彼女がボブに送りたいモネロです。
• デコイ入力：アリスは、モネロブロックチェーンから他のいくつかの入力を選択します。これは、デコイとして機能します。
• リングフォーメーション：アリスは、入力をデコイ入力と組み合わせてリングを形成します。
• 署名生成：アリスは秘密鍵を使用してトランザクションに署名し、リング全体に有効なリング署名を作成します。
• トランザクションブロードキャスト：アリスはモネロネットワークへのトランザクションを放送し、リングのすべてのメンバーのパブリックキーを使用して検証できます。
• 検証：検証者は、どの特定のキーを使用して作成するかを知らずに、署名の妥当性を確認し、アリスのトランザクションがプライベートのままであることを確認できます。

よくある質問

Q：暗号通貨でリング署名を使用できますか？

A：リング署名は、Moneroのようなプライバシー中心の暗号通貨で最も一般的に使用されます。技術的には、他の暗号通貨にリングシグネチャを実装することは可能ですが、基礎となるプロトコルに大幅な変更が必要であり、すべてのブロックチェーンアーキテクチャと互換性がない場合があります。

Q：リング署名は、ブロックチェーンのスケーラビリティにどのように影響しますか？

A：リング署名は、トランザクションのサイズと検証に必要な計算負荷を増やすことができ、ブロックチェーンのスケーラビリティに影響を与える可能性があります。しかし、暗号化の分野で進行中の研究開発は、将来のリング署名のより効率的な実装につながる可能性があります。

Q：ブロックチェーンでプライバシーを強化するためのリングシグネチャーの代替品はありますか？

A：はい、ゼロ知識の証明や機密トランザクションなど、ブロックチェーンのプライバシーを強化するために使用できる他のいくつかの暗号化手法があります。これらの各方法には独自の長所と短所があり、使用する選択は問題の暗号通貨の特定の要件に依存します。

Q：リング署名は、どのようにして2倍の支出から保護しますか？

A：リング署名は、2倍の支出から直接保護しません。代わりに、トランザクションのプライバシーを強化するために使用されます。二重支出保護は、通常、仕事の証明やステークの証明などのブロックチェーンのコンセンサスメカニズムによって処理されます。