トランザクションの順応性とは何ですか? Bitcoin ではどのように対処されましたか?

Bitcoin のトランザクション展性の理解

1. トランザクションの順応性とは、送信者、受信者、または転送される Bitcoin の量などの経済的効果を変更することなく、トランザクションの一意の識別子 (トランザクション ID または TXID) を変更できる能力を指します。これは、Bitcoin トランザクションの特定の部分、特に署名スクリプト (scriptSig とも呼ばれる) が、ネットワークによってトランザクションが有効であると見なされながら、確認前に変更される可能性があるために発生します。

2. TXID はトランザクション データ全体のハッシュから得られるため、署名形式が変更されると、たとえ暗号的に有効なままであっても、異なるハッシュが生成されます。これは、誰かがトランザクションを傍受し、その署名構造をわずかに変更して再ブロードキャストし、元のトランザクションが確認されたかどうかについて混乱を引き起こす可能性があることを意味します。

3. この問題は、TXID を使用した未確認トランザクションの追跡に依存する取引所とウォレット サービスに重大な問題を引き起こしました。たとえば、ユーザーが出金を開始し、展性によりトランザクション ID が変更された場合、システムは誤ってトランザクションが失敗したと判断し、別の出金を許可する可能性があり、二重支出や会計エラーが発生する可能性があります。

4. この脆弱性は、2014 年のマウントゴックス攻撃など、いくつかの注目を集めた事件で悪用されました。取引所は取引の柔軟性による損失を主張しましたが、より深い調査により、内部管理の不手際がより大きな役割を果たしていることが示唆されました。それにもかかわらず、この事件は、柔軟な取引に伴う現実のリスクを浮き彫りにした。

隔離された証人がどのように問題を解決したか

1. トランザクションの順応性に対する最も効果的で広く採用されているソリューションは、2017 年 8 月のSegregated Witness (SegWit)の導入によってもたらされました。SegWit は、証人データ (署名) をメインのトランザクション データから分離 (または分離) し、トランザクション ID の計算に影響を与えない別の構造にそれらを移動しました。

2. SegWit は、TXID を計算するときに入力から署名を削除することで、署名の変更によってトランザクションのハッシュが変更されないようにしました。これにより、一度ブロードキャストされたトランザクションは識別子に関して不変となり、事実上サードパーティの可鍛性が排除されました。

3. SegWit は、展性の修正に加えて、新しいブロック重み計算によるブロック容量の増加やスクリプト機能の向上など、他の利点も提供しました。また、安定した予測可能なトランザクション ID に依存するライトニング ネットワークのような第 2 層ソリューションの基礎も築きました。

4. 導入にはソフト フォークが必要でした。これは、プロトコルに対する下位互換性のある変更を意味します。アップグレードしなかったノードでもブロックを検証できましたが、SegWit ルールを適用することで、トランザクションの変換されたバージョンが拒否されました。時間が経つにつれて、主要なウォレット、取引所、マイニングプールが SegWit を採用し、ネットワーク全体での有効性が向上しました。

SegWit 以前の代替アプローチ

1. SegWit が登場する前は、開発者はベスト プラクティスと部分的な修正によって展性を軽減しようと試みていました。 1 つのアプローチでは、正規の署名エンコーディングのみの使用を奨励し、簡単に操作できる非標準形式を阻止することが含まれていました。

2. 一部のウォレット ソフトウェアは、既知の展性ベクトルをチェックし、DER 以外でエンコードされた署名を使用するトランザクションや不要なスタック要素を含むトランザクションを拒否し始めました。これらはプロトコルレベルの解決策ではなく、予防策でした。

3. 提案された別のアイデアは、すべてのトランザクションが出力で正確な入力スクリプトにコミットすることを要求し、いかなる変更も支出を無効にするというものでした。ただし、これにはハードフォークが必要であり、複雑さが生じるため、追求されませんでした。

4. 展性保護を示すための新しいトランザクション形式やバージョン番号の導入に関する議論もありましたが、SegWit が展開可能なフレームワーク内で包括的な修正を提供するまで、どれも注目を集めませんでした。

よくある質問

Bitcoin トランザクションを順応性のあるものにするものは何ですか?トランザクションの順応性は、入力スクリプト内の署名データが、Bitcoin のコンセンサス ルールの下では有効のままで、全体的なトランザクション ハッシュを変更する方法で変更される可能性があるために発生します。例には、署名へのゼロバイトの追加やプッシュデータのオペコードの変更が含まれます。

SegWit はトランザクションの順応性を完全に排除しますか?はい。SegWit は、変更可能な署名データを含めずにトランザクション ID が計算されるようにすることで、サードパーティのトランザクションの順応性を排除します。トランザクションの作成者のみがその ID を変更できるため、外部アクターによる TXID の改ざんを防止できます。

SegWit 以外のトランザクションは依然として虐待される可能性がありますか?はい、SegWit を使用しないレガシー Bitcoin トランザクションは依然として展性の影響を受けやすいです。ただし、SegWit の導入が進むにつれて、より広範なネットワークにおける展性の普及と影響は減少し続けています。

なぜ Bitcoin は展性をもっと早く修正しなかったのでしょうか?この問題は SegWit の何年も前から認識されていましたが、修正を実装するにはチェーンの分割を避けるために慎重な調整が必要でした。 SegWit のような下位互換性のあるソリューションの設計には、特に Bitcoin 開発の分散型の性質と広範な合意の必要性を考慮すると、時間がかかりました。