DigiCash

アンナがネット上の記事を買う場面を考えてみましょう。カードで払うと、彼女の口座、店、金額を結び付けた記録が残ります。David Chaum は、すべてのデジタル決済に本当にこの結び付きが必要なのかと考えました。記録を安全なデータベースに隠すだけでは不十分です。使われた特定のデジタルコインと、その引き出しを銀行が暗号学的に直接対応付けられないようにしたかったのです。研究を実用化する会社が DigiCash、決済技術の名前が eCash でした。どちらも銀行のないネットワークを意味しません。 [1] [6]

1 ドルの簡単な例で考えます。アンナは銀行口座にログインし、デジタル現金を求めます。パソコン内のウォレットは、デジタルコインを準備して保存するソフトウェアです。これがコイン固有の番号を作り、数学的に覆い隠します。銀行は口座から 1 ドルを差し引き、変換されたデータに署名します。つまり、銀行は顧客と引き出し額を知っていますが、後でコインを識別する元の番号は見えません。無料でお金を作る仕組みではなく、デジタルコインの発行と同時に、対応する金額が口座から引かれます。 [5] [7]

この方法を blind signature、ブラインド署名といいます。不透明な封筒の中の紙に、封筒越しに確認可能な印を押せると想像すると分かりやすいでしょう。実際は紙ではなく、慎重に設計された数学的操作です。デジタル署名は手書きの署名の画像ではありません。ソフトウェアが、銀行の秘密鍵を使って計算するものです。銀行はこの鍵を秘密に保ち、他の人は対応する公開鍵で署名を検証できます。署名後、アンナのウォレットは覆いを取り除きます。それでも署名は元のコインに対して有効なままで、後から発行銀行が本当に署名したと検証できます。ただし、覆いを使えば 1 ドルのコインを勝手にもっと大きな金額にできるわけではありません。検証できる署名と隠された番号を両立することが、この発想の中心です。 [2] [5] [6]

アンナはコインを店に送り、店は発行銀行に提示します。オンライン方式では、銀行が署名と、その番号が以前の支払いで使われていないかを確認します。問題がなければコインを受け入れ、対応額を店の口座に入金します。店は、正しいお金を送ったというアンナの言葉を信じるだけで済ませる必要がありません。銀行は換金時にコインと受取人を見ますが、ブラインド署名そのものからは、そのコインがどの引き出しで生まれたか分かりません。「銀行には何も見えない」という説明より正確です。 [5] [7]

デジタルデータはコピーできるため、アンナは同じコインを二つの店へ送れるかもしれません。これが double spend、二重支払いです。この方式では、銀行が換金済み番号のデータベースを持ち、同じ番号の再利用を拒否します。公開のブロックの連鎖やマイナーが確認するわけではありません。Chaum、Amos Fiat、Moni Naor は、繰り返し使うと後から不正者が判明し得るオフライン方式も研究しました。しかし、これは即時のオンライン確認とは別の仕組みです。両者を混同し、接続なしの支払いにも常に同じ保証があるとはいえません。 [5] [7]

Chaum は 1982 年の研究でブラインド署名を示し、1990 年にアムステルダムで DigiCash を設立しました。初期のネット実験では CyberBucks という試験用の単位を使っており、通常の銀行のドルではありませんでした。1995 年 10 月 23 日、DigiCash と米国の Mark Twain Bank は、ドル建て電子現金サービスの開始を発表しました。単なるソフトの試用から、実際の口座にある価値の引き出しへ移った点が重要です。ただし、サービスを発表した事実だけで、この支払い方が一般に広く普及したとはいえません。 [1] [3] [7]

アンナの口座は依然として実名かもしれません。銀行は引き出しと金額を知り、店は配送先や顧客アカウントを知っているかもしれません。時刻や金額の照合も手掛かりになります。ブラインド署名が保護するのは決済の中の特定の結び付きであり、買い物に伴うすべての痕跡ではありません。コインを作るパソコンも重要です。悪意あるソフトが、支払い前にプライバシーを壊すこともあります。目的は不要な記録の関連付けを減らすことで、完全な不可視性の約束ではありません。 [6] [7]

ここでのデジタルコインは、特定の発行者が認める価値を表します。銀行やサービスが停止すれば、暗号技術だけでは店が受け取ることも、換金できることも保証できません。利用条件やウォレットの保管も重要です。失ったデータが当然復元できると考えるのも禁物です。1995 年の発表では、seed と呼ばれる秘密の初期値による復元は将来版の計画として説明されていました。その歴史的な計画は、現在の Bitcoin ウォレットの標準的なバックアップと同じではありません。プライバシー、利用可能性、金銭の請求権を実現できるかどうかは、別の問題です。 [7]

1998 年 11 月、WIRED は DigiCash が米国の Chapter 11 に基づく保護を申請したと報じました。これは再建を可能にする倒産手続きです。記事は負債や、十分な利用拡大の難しさを伝えていました。それはブラインド署名が破られた証拠ではありません。技術の成功には数学的に正しい設計だけでなく、運営する銀行、利用したい店や顧客も必要です。ただし、この一般論と、会社全体が倒れた唯一の正確な原因を知っているという主張は分けて考えるべきです。 [4]

Bitcoin は後に、同じ問題の別の部分に取り組みました。コインを発行し、使用済みの最終的な一覧を管理する銀行なしで、デジタルな価値を移す方法です。ノードは、共通のルールに従って取引を検証するソフトウェアを動かすコンピューターです。取引はブロックにまとめられ、ブロック同士がつながります。Proof of Work はその作成に必要な計算作業であり、記録済みの履歴を書き換えるのに大きなコストがかかるようにします。一方、支払いは公開の履歴に残るため、発行者をなくせばブラインド署名と同じプライバシーになるわけではありません。DigiCash は単なる失敗した Bitcoin ではないのです。プライバシーと組織からの独立は異なる目標であり、決済の仕組みは両方から見る必要があると教えてくれます。 [5] [8]