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コンピュータの知識を用いなくても 
理解できるビットコイン 
斉藤賢爾研究会2014.9 (2) 
ks91@sfc.wide.ad.jp 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.1/42
かんたんな自己紹介 
斉藤賢爾(さいとうけんじ) 
慶應義塾大学SFC 研究所上席所員(訪問) 
一般社団法人アカデミーキャンプ代表理事 
http://twitter.com/ks91020 http://www.facebook.com/ks91media 
経歴 
1993 年、コーネル大学大学院よりM.Eng 取得 
(コンピュータサイエンス) 
2006 年、慶應義塾大学より博士号取得(政策・メディア) 
インターネットと社会に関する研究・教育に従事 
慶應義塾大学SFC 村井研究室所属 
主な研究テーマ: 「人間のデジタル通貨」の開発と実用化 
福島のこどもたちのための「アカデミーキャンプ」を実施 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.2/42
かんたんな自己紹介 
斉藤賢爾(さいとうけんじ) 
慶應義塾大学SFC 研究所上席所員(訪問) 
一般社団法人アカデミーキャンプ代表理事 
http://twitter.com/ks91020 http://www.facebook.com/ks91media 
経歴 
1993 年、コーネル大学大学院よりM.Eng 取得 
(コンピュータサイエンス) 
2006 年、慶應義塾大学より博士号取得(政策・メディア) 
インターネットと社会に関する研究・教育に従事 
慶應義塾大学SFC 村井研究室所属 
主な研究テーマ: 「人間のデジタル通貨」の開発と実用化 
福島のこどもたちのための「アカデミーキャンプ」を実施 
! つながってるね! 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.2/42
主な著書(1) 
「不思議の国のNEO 
— 未来を変えたお金の話」 
ジャンル: 
“SF お金ファンタジー” 
お金を根本から変える 
デジタル通貨技術の存在 
それにより生まれる 
ドラマ 
英語版はフリーで公開 
http://grsj.jp/neo.pdf 
(CC-BY-SA 3.0) 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.3/42
主な著書(2) 
「これでわかったビットコイン 
[生きのこる通貨の条件] 」 
ジャンル: 
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ビットコインについての 
本であるようでいて. . . 
それと180 度違う概念を 
さりげなく打ち出す 
読めるタイプのトロイの木馬 
この研究会も実は. . . 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.4/42
この回の目的と手段 
ビットコインのシステムを正確に、かつ大まかに 
捉え、理解します 
今後の議論のための共通の土台とします 
できるだけ物理的なメタファーを用いて解説します 
そのために「ビーカーモデル」を採用します 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.5/42
その前に. . . 
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ビットコインって何だっけ? 
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コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.6/42
ビットコインって何だっけ? 
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Satoshi Nakamoto, “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic 
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コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.7/42
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コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.8/42
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コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.9/42
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コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.10/42
ビットコインシステムの全体像 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.11/42
ビーカーモデル《予告編》 
2,100 万cm3 の、人類にとって無価値な液体の使いかた 
東京ドームの約1 
60 
, 
000 (4t トラックに積める) 
水なら21t くらい(4t トラックに積んでは駄目) 
cm3 はcc とも呼ばれますが、BTC と置き換えれば 
そのままビットコインの話になります 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.12/42
ビーカーモデルの世界(1) 
2,100 万cm 
3 の、人類にとっ 
て無価値な液体がある 
タンクに入っている 
1 億分の1cm 
3 まで計量できる 
ビーカーを各自がいくつでも 
持てる 
平均10 分おきに選ばれた人だ 
けが、自分のビーカーに今な 
ら25cm 
3 くみ出せる 
特殊なくじ引きで選ぶ 
当たりくじは、各自の箱 
の中にあり、それぞれが 
全力でくじを引きまくる 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.13/42
ビーカーモデルの世界(2) 
ビーカーの間で比較的自由に 
液体のやり取りができる 
先の「選ばれた人」は、やり取 
りを「監査」し、台帳に記録を 
残す「追記人」でもある 
やり取りのおこぼれも 
もらえる 
ときどき、ビーカーを割って 
しまう人がいる 
そんな仕組みをデジタルでつ 
くり、通貨と見なしてみた 
! ビットコイン 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.14/42
「通貨と見なしてみた」 
貨幣・通貨に、見なしを必要としない「ホンモノ」は 
存在しない 
通貨= 通用している貨幣or 貨幣の流通面 
すべての貨幣・通貨は、それを「貨幣・通貨と 
見なす」ことにより存在する 
例: 日本銀行が発行する券を通貨と見なしてみた 
! 日本円 
したがって、すべての通貨は仮想的な存在なので、 
「仮想通貨」という言葉は、ある意味ナンセンス 
日本円は別に「実通貨」ではない 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.15/42
日本円のビーカーモデル(1) 
無尽蔵に湧き出る、人類にとっ 
て無価値な液体がある 
大小ふたつの泉がある 
大きい方を「日本銀行」 
が仕切る 
小さい方を「政府」が 
仕切る 
日本銀行は液体をビーカーに入 
れて政府や「銀行」に貸し出す 
液体の量は増やして返さ 
なければならない 
(ご参考: 米国債務危機における 
「1 兆ドル」プラチナコイン案) 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.16/42
日本円のビーカーモデル(2) 
人々はビーカーをやり取りした 
り、銀行に預けることができる 
銀行は、実際に預かっている 
よりも多くの液体を所持して 
いると見せかけても良い 
必要に応じてたくさん 
貸し出す 
帳簿上で正しく操作でき 
ればOK 
もちろん増やして返して 
もらう 
そんな仕組みを通貨と見なし 
てみた 
! 日本円 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.17/42
ビーカーモデル《本編》 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.18/42
状況 
東京ドームの中に 
タンクがある  ないかも 
ビーカー置き場がある  ないかも 
掲示板がある  あるっぽいけど、ないかも 
(あるというイリュージョン) 
自由に出入りできる 
入りさえすれば誰でも掲示板が見られる 
全体を取り仕切る「特定の誰か」は、いない 
入口で全員が同じ手引き書をもらう 
この状況でいかにカオスにならずに液体の「量」の 
やり取りを可能にするか 
どんな手引きをつくればよいか 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.19/42
ビーカーモデルの概要 
ビーカーは公共の空間に置き、宛先を指定してふたを閉じる 
宛てられた「本人」でないと開けられない 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.20/42
ビーカーの容量 
ビーカーひとつひとつには、全BTC が入るだけの容量がある 
「量」は結局のところ「数」で表すから 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.21/42
取引と手数料 
取引では、宛先が自分だと証明できる人が元の 
ビーカー(複数可) から新しいビーカー(複数可) に 
液体を移せる 
取引= 元のビーカー× 新しいビーカー 
追記人に手数料をあげることができる 
あげなくても善意で動くこともある 
手数料のあげかた 
元のビーカーに入っていた液体の合計よりも、新しい 
ビーカーに入る液体の合計が小さい場合、残った分は 
追記人がタンクから汲み出す量に加える 
手数料の相場は液体の量ではなくビーカーの数に依る 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.22/42
手数料の相場(参照ソフトウェアでの実装) 
以下のすべての条件を満たせば手数料は要らない 
取引の記録が短い(日本語で500 文字相当未満) 
どの新しいビーカーにも0.01BTC 以上が入る 
優先度が十分に大きい 
優先度=(元のビーカー内の量× そのビーカーの古さ1 ) 
の合計÷ 取引の記録の長さ 
それ以外の場合 
取引の記録の長さ(日本語で500 文字相当を1 単位) に応じて 
0.0001BTC の倍数を手数料とする 
1 後述する「承認回数」 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.23/42
ウォレット(財布)ってなんだ 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.24/42
台帳 
取引をした人は、その内容を紙に書いて掲示板に張り 
出す 
追記人になりたいみんな(監査人) は、取引が正しそ 
うだったら写真に撮り、取引の情報を集める 
この世界には、1 冊だけ、マスターの台帳がある 
集めた写真を台紙に貼って、台帳の最後に新しいペー 
ジとして追加すれば記録に残せる 
誰が新しいページを追加できるかを決める必要性 
「追記人」は、くじ引きで決める 
ただし、くじを集中管理しなくてよい方法で 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.25/42
掲示板 
記録を張り出す場所 
参加する全員が見るとは限らない 
実際には「メモ回し」のようにして実現する 
取引の記録を回す 
台帳の末尾につけ足す新しいページの候補を回す 
スマホで写真に撮ってから回す 
プリンタももっている 
台帳は、スマホのカメラロールに入っている写真を 
組み合わせて各自が自分の頭の中でイメージをもつ 
それが全員で一致するように工夫する 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.26/42
ダイジェスト 
「大相撲ダイジェスト」とは 
! 取り組みを全部観なくても結果が分かる 
ここでの「ダイジェスト」とは 
! 長いふたつの記録を全部読まなくても違っている 
か分かる 
どんなに長い記録も1016 文字相当(日本語) に 
やり方によって結果の長さは決まっている 
結果は大きな「数」になる 
元の記録が少しでも違っていたら全然違う 
ダイジェストになる 
比較・検索や、改ざんのチェックに使える 
どんな記録ならどんなダイジェストになるか、 
予め分からない 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.27/42
台帳のつくりかた 
1. 各監査人は、過去10 分ほどの間に収集した正しい取引記録を 
台紙に貼り、くじ引きを行う 
2. 当てた人は「追記人」となり、台紙の写真を掲示板に張り出す 
3. 各監査人は、それを台帳の新しい最終ページと認めるなら、 
その後ろにページをつなげるべく1 に戻る 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.28/42
取引の連鎖 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.29/42
この仕組みから分かること 
液体を本当に汲み出したらダメだ! 
後でやっぱり戻したりとか、大変 
液体を本当には汲み出さないからこそ、記録に残す 
必要がある 
取引が正しいかを検証する必要がある 
特に、すでに空になっているはずのビーカーから、 
再び液体を移そうとしていないかどうか確かめる 
見かけ上でも液体を増やしちゃダメだという強い意思 
だから、タンクの中身は空でもよい 
ビーカーも実物はなくてよい 
割れないけど、本人だと証明できなくなって 
しまうことはある 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.30/42
量の限界 
21 万ページ毎(約4 年毎) に、追記人への報酬(手数料除く) は半減 
このことにより2,100 万BTC という極限値が求まる 
1 億分の1 BTC が最小単位なので、2140 年頃、手数料を除く報酬 
はゼロになる 
20,999,999.9769 BTC を汲み出し終える 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.31/42
ページをつなげるには(くじ引きの正体) 
この操作を「落書きマッチ」と呼ぼう 
条件に適合(マッチ) する落書きを総当たりで探す 
ほかの監査人との勝負(マッチ) 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.32/42
監査人の動向 
落書きマッチはどんどん効率化されていく 
落書きロボの登場 
落書きマッチにはコストがかかる 
コストに対して報酬が大きい(という期待がある) 
のであれば、監査人は増えるし、ロボにどんどん 
投資する 
コストに対して報酬が小さい(という恐れがある) 
のであれば、監査人は減るし、ロボに対する投資 
は撤退する 
落書きマッチは集団化・サービス化する 
個人にとっては参加と撤退が容易になる 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.33/42
ターゲットの調整 
ターゲットは台帳の前のページから基本コピペしている 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.34/42
作業証明が改ざんを難しくする 
ページ内の落書きとダイジェストは大変な作業をしたことの証明 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.35/42
本人の証明 
判子をもっているかどうかで決まるようなもの 
社会的なアイデンティティとは結びつかない 
ゆるやかな匿名性がある 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.36/42
署名 
改ざんされていないということと、 
本人が送ったものだということが証明できる 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.37/42
取引は何をしているか 
一度参照されたコインは、消費済みとなり、 
二度と使えない 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.38/42
取引と署名 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.39/42
用語の対比 
ビットコインビーカーモデル 
ブロックチェイン台帳 
ブロック台紙、ページ 
ハッシュ値ダイジェスト 
マイニング(採掘) 落書きマッチ 
マイナー(採掘者) 監査人, 追記人 
入力参照(するビーカー) 
出力ビーカー、コイン 
BTC (bitcoin) cm3, cc 
ブロードキャストメモ回し(掲示板) 
ビットコインの用語は印象を操作しているかのような面がある 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.40/42
まとめ 
ビットコインは以下を実現する仕組み 
予め決められた「量」を、決められたペースに 
沿って供給する 
「量」の支配を移転できる 
法律ではなくプログラムコードによって実現する 
特定の権威に依らない. . . はずだが. . . 
技術的・制度的な課題を残している 
秘密の鍵の紛失・漏洩に対して保障がない 
掲示板が健全に維持されることに依存している 
監査人が特権的であることは否めない 
. . . 等々 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.41/42
ご質問や議論を 
コンピュータの知識を用いなくても理解できるビットコイン— 2014-09-30 – p.42/42

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