ブロックチェーン/レベル I · お金/1.2 サイファーパンクの道のり/レッスン 2
デイビッド・ショーム、ブラインド署名とDigiCash
封筒越しの署名：身元を明かさないプライバシー
用意するものショームのたとえを再現するための封筒、カーボン紙1枚、紙片1枚
問い
- 銀行は、見たこともないコインにどうやって署名できるのか？
- オンラインショッピングが盛んになるちょうどその時に、機能していたデジタルキャッシュシステムはなぜ失敗したのか？
- 発行元がすべての記録を保持しているのに、「追跡不可能」とはどういう意味なのか？
探究
- デイビッド・ショームは1981年、送信者と受信者のつながりを断ち切るためにミックスネットワークを提唱した。メッセージは中継点を経由し、各中継点が暗号の層を1つ復号したうえでトラフィックをまとめて順序を入れ替えるため、観察者は入ってきたものと出ていったものを対応づけることができない。この基礎的な研究によって、匿名性は秘匿に頼って想定するものではなく、暗号技術によって設計できるものであることが示された。
- 『Blind Signatures for Untraceable Payments』（Crypto '82）において、ショームは署名者がデータの内容を知らないまま署名する仕組みを示した。ユーザーがメッセージをブラインド化し、銀行はそのブラインド化された形式に自らの秘密鍵で署名し、その後ユーザーがブラインドを解除する。こうして得られた署名は元のデータに対して有効だが、銀行にはどのトークンに署名したかという記録が残らない。
- ショーム自身のたとえはこうだ。カーボン紙を内張りした封筒に紙片を入れて封をする。署名者が封筒の外側に署名すると、カーボン紙によって署名が紙片に写る。後で開封すると、紙片には署名者が一度も見ていない有効な署名が残っている。eCashではこの紙片がコインのシリアル番号にあたり、銀行の署名がその価値を証明する。
- ショームはこれをeCashとして実現するため、1989年にアムステルダムでDigiCashを設立した。1995年からはセントルイスのマーク・トウェイン銀行が、顧客がデジタルコインを購入して使える実際の口座を提供した。支払人は銀行に対して匿名だったが、加盟店はそうではなかった。加盟店は自分の名義の口座にコインを預け入れ、その預け入れはすべて、発行機関の使用済みシリアル番号リストとオンラインで照合されたからである。
- DigiCashは1998年に破産を申請した。当時の報道は、経営上の問題、銀行の関心の低下（マーク・トウェイン銀行は1998年にeCashの取り扱いを終了）、そしてオンライン決済でクレジットカードが優位に立ったことを挙げている。また、この設計ではすべての支払いが1社の発行機関に結びつけられ、その発行機関が各コインをオンラインで確認しなければならなかった。このことは、プライバシーを保護する暗号技術があっても、信頼できる発行者の必要性はなくならないことを浮き彫りにした。
- ショームの遺産は、Chaumian ecash、Cashu、Fedimintといったプライバシーを保護するプロトコルに引き継がれている。1985年の論文『Security without Identification』で彼は、身元と支払いを切り離すことでビッグブラザーを時代遅れにする取引システムを提唱した。この研究はサイファーパンク運動に直接的な影響を与え、支払いのプライバシーは政策に委ねるのではなく、プロトコルそのものに組み込めることを示した。
重要な事実
- デイビッド・ショームは1983年に『Blind Signatures for Untraceable Payments』を発表した。
- DigiCashは1989年にアムステルダムで設立され、1998年に破産を申請した。
- マーク・トウェイン銀行は1995年からeCash口座を提供していた。
- ブラインド署名により、銀行はコインのシリアル番号を見ずに署名することができる。
- ショームのミックスネットワーク（1981年）は、匿名通信プロトコルの基盤を築いた。
- 二重支払いを防ぐため、DigiCashでは中央の使用済みリストと照合するオンライン検証が必要だった。
演習 九・六・三・一
9集める1980年から2010年までのデジタル決済システムを9つ挙げてください。それぞれについて、支払人または受取人が加盟店に対して匿名でいられたかどうかも記載してください。
6まとめる主要な記録を誰が保持していたかに基づいて、9つを6つのカテゴリーに分類してください：銀行がすべてを把握するもの、部分的な匿名性、中央の記録なし、その他の構造モデル。
3絞り込む6つのグループを、初期のシステムの多くが加盟店や規制当局のためにプライバシーより追跡可能性を優先した3つの理由に絞り込んでください。
1結晶化するブラインド署名が何を解決し、二重支払いに関して何を未解決のまま残すのかを1文で書いてください。
事実確認
日付、数字、主張は、下記に記載された公表資料と照合して確認しました。
- D. Chaum, 'Untraceable electronic mail, return addresses, and digital pseudonyms' (CACM 1981)
- D. Chaum, 'Blind Signatures for Untraceable Payments' (Crypto '82, published 1983)
- D. Chaum, 'Security without Identification: Transaction Systems to Make Big Brother Obsolete' (CACM 1985)
- A. Narayanan et al., Bitcoin and Cryptocurrency Technologies (2016)