Chain Surveillance

アンナはビットコインで本の代金を払います。使うのはウォレット、つまり支払いの受け取りや送金に使うアプリや機器です。取引が承認されると、ブロックチェーンの閲覧ツールでその取引を開きます。そこで見ているのは、承認済みのビットコイン取引の公開履歴です。そこには、ウォレットが過去のどの出力を使い、新たにどの金額を作ったかが見えます。未使用の出力を UTXO と呼びます。これは、次に使うための条件が付いた金額です。取引の入力は、その取引で使う過去の出力を指し示します。一部は店へ送られ、手数料を差し引いた残りは change、つまりお釣りとしてアンナへ戻りました。しかし、公開記録は通常その役割を明記しません。氏名や IP アドレスの必須欄もありません。また、入力に含まれる個々の satoshi、つまりビットコインの最小単位が、どの出力へ移ったかも指定しません。分析ツールの色付きの矢印には、ネットワークが確認した追加情報ではなく、ツール独自の金額配分ルールが含まれる場合があります。 [1] [7] [8]

ウォレットは買い物のために、過去に受け取った複数の金額をまとめて使うことがあります。分析者は、すべての入力を同じ主体が管理していると推測するかもしれません。この手掛かりを Common Input Ownership Heuristic といいます。ヒューリスティックは役立つ仮定であり、確実な事実ではありません。どの出力が change かという推測で、グループが広がることもあります。ただし、明確な反例があります。CoinJoin では複数の参加者が共同で取引を作り、Payjoin では受取人が送金者の支払いに自分の入力を加えられます。BIP 78 はこの仕組みを直接説明しています。同じ取引に含まれるだけでは同じ所有者の証明にならず、参加者が秘密鍵を共有する必要もありません。秘密鍵は、ビットコインの使用を承認する署名を作るための秘密の数値です。 [2] [5] [7]

決め手になる情報はブロックチェーンの外から来ることがあります。店はアンナの注文を知り、取引所は出金記録を持ち、公開の募金活動は受取アドレスを公表しているかもしれません。分析者はそれを基に、アドレスとサービスや人物を結ぶラベルを付けます。ただし、ラベルの出所と有効な時期を確認しなければなりません。関連付けられたアドレス群、つまり cluster は人名簿ではありません。取引所は多数の顧客の資金を預かり、一人が複数の別々のグループを使うこともあります。アドレスに取引所名が付いても、どの顧客が払ったか、資金が経済的に誰のものだったか、何を買ったかまでは分かりません。 [2]

ネット上にアンナが残すのは取引だけではありません。購入はアカウントや cookie と結び付くことがあります。cookie は訪問者の識別を助ける、ブラウザー内の小さなデータです。Steven Goldfeder らは 2017 年の研究で、購入情報と公開された支払いを関連付ける方法を示しました。金額、時間帯、支払先アドレスが手掛かりになり得ます。本人情報が突然ブロックチェーンに記録されたのではなく、二つのデータ源が結び付いたのです。この過去の研究から、現在に共通する成功率は出せません。ただし、保存された情報が後になって関連付く可能性は示しています。今日名前が分からなくても、その状態がずっと続くとは限りません。 [3]

IP アドレスはネットワーク接続を表し、Bitcoin アドレスは支払いの送り先を示すために使われます。観測者は接続時や取引の伝播時に IP を記録することがあります。これは公開された支払い履歴とは別の情報源です。ノードは Bitcoin ネットワークに参加するコンピューターです。他人の取引も中継するため、最初に取引を受け取った相手のコンピューターが作成者とは限りません。Tor は利用者への直接のネットワーク上の結び付きを隠す助けになりますが、すでに公開された UTXO の金額や関係を書き換えません。結論を評価するには、ネットワークで実際に観測したことと、取引から推測したことを区別する必要があります。 [6]

ツールが店のアドレスをアンナのものだと誤認したとします。その後、別のつながりを使ってグループ全体を統合すると、誤りが多くの人に波及しかねません。このように異なるグループを誤って統合してしまうことを cluster collapse と呼びます。Malte Möser と Arvind Narayanan は誤った統合を抑える方法を研究し、検証データ自体の限界も指摘しました。そのため、分析の質を一つの見栄えのよい割合だけで語れません。誤った関連付け、見落とした関係、対象範囲、調べた期間が重要です。既知の事例との比較による校正なしに、ツールのスコアを「提示された名前が正しい人物を指す確率」と見なすことはできません。 [4]

アンナが新しい受取アドレスを使う理由はここにあります。同じアドレスの繰り返しだけで、他人が支払いを結び付けにくくなるからです。ただし、後でその受取分をまとめて使えば、新たな手掛かりが生まれることがあります。Payjoin は入力を同じ主体が管理するという仮定を弱めますが、公開取引や店の注文記録は消しません。自分のノードを使うと、自分のアドレスについて他者のサーバーに問い合わせる必要を減らせますが、承認済み取引は公開のままです。対策ごとに対象となるつながりは違います。完全な匿名性を約束するより、特定の店、ウォレット提供者、独立した観測者がアンナについて何を知れるかを考える方が役立ちます。 [1] [5] [6]

よい分析では、結論から根拠までたどり直せます。対象の取引や出力、ラベルの出所、使った仮定、日付を示し、別の説明も認めます。直接の支払いと、多数の取引を介したつながりは同じではありません。署名できることも、資金の経済的な所有者であることを必ずしも意味しません。顧客の資金を預かる場合などがそうです。したがって、リスクスコアや取引グラフ（取引とそのつながりを示す図）上の距離だけでは、身元も行為も証明できません。これらは出典に示された限界から導いた確認のための問いです。新しい証拠があれば結論を修正できるべきであり、当初の推測を繰り返して確実な事実に見せてはいけません。 [2] [4]