サイレントペイメント：ビットコインプライバシーの新時代

編集：Felix、PANews

概要: サイレント支払いはアドレスの再利用を減らし、全体的なプライバシーを向上させることができます。

ビットコイン取引におけるプライバシーへの関心が高まっています。より安全でプライバシーが確保されたオンチェーン取引への需要が高まる中、新たな提案として「サイレントペイメント」が登場しました。

この記事では、サイレントペイメントとは何か、ビットコインネットワークにおけるその重要性、そしてサイレントペイメントアドレスの構造について説明します。

サイレントペイメントとは何ですか？

サイレント支払いは、残高や取引履歴などの個人情報を、公開アドレスを見ることができる人に公開することなくビットコインを受け取る方法です。

このアイデアは、ビットコインで再利用可能なアドレスを使用することを提案した BIP 352 と呼ばれる提案から生まれました。

ビットコインでの寄付を受け取りたい場合、あるいは年に複数回支払いを受け取る必要がある場合を想像してみてください。どうしますか？現状では、取引ごとに新しいアドレスを作成するか、同じアドレスを再利用する必要があります。そうするとプライバシーが犠牲になり、ブロックチェーンエクスプローラーを使えば誰でもそのアドレスへのすべての取引を追跡できてしまいます。

ただし、サイレント決済では、プライバシーの漏洩を心配することなく再利用できる公開鍵アドレスを提供するだけで済みます。

サイレントペイメントの概念は、2022年3月に初めて提案されました。最近、このBIPは公式コードベースに統合され、この技術開発における重要なマイルストーンとなりました。

この統合は、テクノロジーが徹底的なレビューに合格し、ウォレット開発者が実装を開始できることを示していますが、まだ若干の調整が必要になる可能性があります。

なぜこれが重要なのでしょうか?

ビットコインアドレスは現在、銀行口座番号に似ています。しかし、ブロックチェーンは完全に透明性が高いため、誰でもブロックエクスプローラーを通じて特定のアドレスに関連付けられたすべての取引を閲覧できます。

同じアドレスを再利用すると、受け取るすべての支払いが公開されます。

サイレントペイメントはこれを変えます。公開アドレスを共有するだけで、取引の詳細は送信者と受信者だけが閲覧できます。これは暗号化技術によって実現されており、受信者は毎回完全に異なる固有のアドレスに資金を受け取り、受信者だけが資金を識別してアクセスできます。

「サイレントペイメント」は新しい概念ではなく、2012年に提案された「隠しアドレス」の概念から発展したものです。

しかし、この概念はビットコインにはまだ効果的に実装されていません。

隠しアドレスについて説明しましたが、それは正確には何でしょうか?

ステルスアドレスとBIP 47：プライバシーの追求における課題と限界

ビットコイン取引のプライバシーは、ネットワークの誕生以来、中心的な懸念事項となっています。時が経つにつれ、プライバシーを向上させるための様々な提案が登場してきましたが、中でもステルスアドレスとBIP 47は特に注目に値します。これらはピーター・トッド氏が最初に提案したものです。

次のセクションでは、匿名性や取引の効率性を高めるためにこれらの方法が直面する制限と課題について説明します。

隠しアドレス

ステルスアドレスは、ビットコイン取引のプライバシーを向上させるための最も初期の試みの 1 つでした。

アイデアはシンプルです。受信者が暗号化技術を通じてのみアクセスできる、固有のプライベートアドレスを生成できるようにすることです。

しかし、大きな障害があります。システムを実行するには、通常は OP_RETURN フィールドを使用して、ブロックチェーンに追加のキーを追加する必要があります。

これにより、2 つの重大な欠点が生じます。

匿名性の喪失: ブロックチェーンに追加データを追加すると、トランザクションがステルスアドレスを使用したことが明らかになり、誰でもこの手法を識別できるため、匿名性が損なわれます。
非効率性と高コスト: ブロックチェーンのデータ量が増えると、トランザクションが肥大化し、効率性が低下し、コストも高くなります。これは、軽量でアクセスしやすい状態を維持するというビットコインの原則に反します。

その時に、トランザクション内の既存のキーを利用して余分なデータの追加を避けるという代替ソリューションが登場しました。

しかし、テクノロジーの複雑さと、当時は効率的なツールが不足していたこと (今日ではこれらの計算を簡素化する Lipsack P ライブラリなど) から、このアイデアは棚上げされました。

BIP 47

時間が経つにつれて、これらの問題に対処することを目的とした別の提案、BIP 47 が登場しました。

BIP 47は、支払いごとにブロックチェーンにデータを追加する代わりに、通知システムの概念を導入します。このアプローチでは、送信者はブロックチェーンにデータを一度アップロードするだけで、受信者はデータを識別し、この「キー」を使用して将来の支払いプロセスを効率化できます。

BIP 47の利点:

明確な受信者識別: 受信者はブロックチェーン上のデータのどの部分が自分に属しているかを簡単に判断できるため、検証プロセスが簡素化されます。
余分なデータを削減: 通知データを最初にのみ追加すると、アドレスが非表示になるたびにデータを追加するよりも多くのスペースとリソースを節約できます。

BIP 47 の欠点:

送信者にとってはさらに複雑です。各支払いでは、送信者が最初にオンチェーン通知を送信する必要があり、これは余分なトランザクションを追加することと同等であり、大規模に使用すると非常に面倒になります。
ブロックチェーンは使用効率が悪く、通知のために追加されたデータは実際の支払いとは無関係であり、非効率的だと考えられています。
支払いの相関関係: 同じ相手に複数の支払いが行われた場合、受取人は資金が同じ出所から来たことに気づく可能性があり、匿名性が損なわれます (一方、サイレント支払いでは送信者は完全に匿名のままです)。
個人情報の露出: 通知トランザクションでは、送信者の支払いコードが受信者に公開されるため、高度な匿名性が求められる状況 (機密性の高い目的への寄付など) では問題となる可能性があります。

BIP 47 には利点 (明確な支払い処理など) がありますが、追加のトランザクションや完全な匿名性の欠如などの主要な欠点により、広範な採用が制限されています。

サイレントペイメントはこれらの問題に対処し、より直感的でプライバシーに配慮したユーザーエクスペリエンスを提供することを目的としています。BIP 47と比較したサイレントペイメントの唯一の欠点は、ブロックチェーンをスキャンする必要があることですが、プライバシーの大幅な向上を考えると、これは価値のあるトレードオフと言えるでしょう。

要約すると、ステルスアドレスと BIP 47 はどちらもビットコインのプライバシーに貢献しますが、それぞれの制限により広範な採用が妨げられています。

サイレント決済は現在、両方のアプローチの利点を組み合わせた有望なソリューションとして浮上しています。

強力なプライバシー
高効率
簡素化されたユーザーエクスペリエンス

サイレント支払いはどのように機能しますか?

ユーザーにとって操作は非常に簡単です。

自分のノードにビットコインウォレットを接続しているとします。SP（サイレントペイメント）コードを生成し、QRコードとして共有します。サイレントペイメントをサポートしているユーザーは誰でも、QRコードをスキャンするか、コードを入力して支払いを行うことができます…とても簡単です。

フルノードを実行する受信機の場合、最適化によってプロセスが効率化され、コストはほぼゼロになります。

しかし、受信者はさらに作業を行う必要があります。受信者はネットワーク上のすべての新しいTaprootトランザクションを検査し、サイレントペイメントアドレスへの支払いが含まれているかどうかを確認する必要があり、ウォレットソフトウェアによる追加処理が必要になります。

サイレント支払いアドレスはどのようなものですか?

サイレントペイメントアドレスの構造は、Taprootアドレスと同じです。Taprootアドレスは、ビットコインアドレスを示すプレフィックス「bc」を使用し、その後に「1」とバージョン番号が続き、残りはbech32mでエンコードされます。

サイレントペイメントもbech32mエンコーディングを使用しますが、先頭に「sp1」（サイレントペイメントアドレスを示す）が付き、このアドレスには2つの公開鍵が含まれています。これらの2つの公開鍵はビットコインの行き先を直接明らかにするものではなく、Taproot公開鍵スクリプトを生成するための指示を提供します。

実際の運用では、ユーザーは、プライバシーを犠牲にすることなく、通常のビットコインアドレスを再利用するのと同じように、サイレント支払いアドレスを生成、共有、安全に再利用することができ、それが主な利点です。

このタイプのアドレスをサポートするウォレットはどれですか?

現在、サイレント支払いアドレスをサポートしているウォレットは、Cake Wallet と BitBox です。

サイレント決済機能はまだ開発中であり、広く普及していないため、Cake Walletはサイレントビットコイン決済を実装した最初のウォレットの一つです。このウォレットは、AndroidとiOSでパブリックベータ版として利用可能です。

Cake Walletでサイレント決済を使用する方法は次のとおりです。

ウォレットのホームページにあるカード/ボックスの「サイレント支払い」ボタンをクリックして、これらのトランザクションのブロックのスキャンを開始します。

サイレントペイメントトランザクションは匿名であるため、ウォレットはトランザクションを検索するためにブロックをアクティブにスキャンする必要があることに注意することが重要です。

スキャンが完了すると、最新のブロックに達するとサイレント支払い検証は自動的にシャットダウンします。

ウォレットでサイレント支払いの新しいブロックを自動的にチェックし続けるようにしたい場合は、「メニュー」->「サイレント支払い設定」に移動し、「サイレント支払いを常にスキャンする」オプションを有効にします。

ビットボックス

ホットウォレットの Cake Wallet と同様に、BitBox はサイレント支払いをサポートする最初のハードウェアウォレットの 1 つであり、ユーザーのプライバシーを大幅に強化します。

サイレントペイメントでは、送信者は受信者の固定公開鍵から固有のアドレスを生成できます。これは特に活動家、NGO、慈善団体にとって有用です。彼らは、身元や寄付者の氏名、受領金額を明かすことなく、再利用可能なアドレスを共有して寄付を受け取ることができます。

この統合により、BitBox ユーザーはさまざまなビジネスをサポートし、支払いを行うことができる一方で、財務活動を不必要な第三者に公開することを避けることができます。

タグ機能

サイレントペイメントの初期の課題の一つは、誰が支払いを行ったかを特定することでした。解決策はラベルを導入することでした。

では、タグとは何でしょうか?

タグを使用すると、プライバシーを犠牲にしたり、スキャンコストを大幅に増加させたりすることなく、単一のサイレント支払いアドレスを使用するときに、異なる送信者を区別できます。

この技術により、ユーザーのプライバシーを犠牲にすることなく、サイレントペイメントアドレスに追加情報を追加することが可能になります。この技術は、支出キーを決定論的に微調整することで機能します。

簡単に言えば、支出キーはデジタル署名のような役割を果たし、アドレス内の資金の使用を承認します。このキーを微調整することで、異なる支払い元を識別することができます。

たとえば、2 つのサイレント支払いアドレスがあるとします。

Xのためのアクティビティ
Nostrで使用される別のアクティビティ

ラベルを使用すると、2 つのアドレスの前半は同じ (両方ともあなたのものであることを示します) ですが、後半は少し異なるため、支払い元を識別するのに役立ちます。

このように資金を表示すると、一部の支払いはユーザー X から行われ、一部の支払いは Nostr から行われたことがわかります。

この柔軟性により、プライバシーの保護と有用な取引情報の収集のバランスが保たれます。

もちろん、完全な匿名性が必要な場合は、タグなしの標準的なサイレントペイメントアドレスを使用すれば、送信者の身元を特定できる情報は一切ありません。しかし、支払い元を追跡する必要がある場合は、タグが効率的な手段となります。

このテクノロジーは、取引所、ソーシャルメディアプラットフォーム、個人使用などのさまざまなシナリオに適用でき、明白な接続を作成せずに複数のオンライン ID を管理したり、必要なときに簡単に追加の支払い情報を取得したりできます。

取引所でのサイレント支払いの例

取引所がこの技術を採用すれば、興味深い応用シナリオが生まれるでしょう。

取引所にお金を入金するとします。サイレントペイメントでは、取引所は再利用可能な入金アドレスを提供しなくなり、代わりにサイレントペイメントアドレスを生成します。

このアドレスに送金するたびに、取引所はタグ付けメカニズムを通じて自動的にあなたを識別するため、複数のアドレスを管理する必要がなくなります。さらに、この技術は自動出金にも非常に役立ちます。

プラットフォームごとに異なる拡張公開鍵 (xPub) を管理する必要がなく、プラットフォーム間で同じサイレント支払いアドレスを再利用できるため、プロセスが大幅に簡素化されます。

結論は

サイレントペイメントは、プライバシーを大幅に強化しながら、よりシンプルで直感的なエクスペリエンスを提供することで、ビットコインの使用方法に革命を起こす可能性を秘めています。

この技術が広く採用されれば、オンチェーンアドレスの再利用率が大幅に低下し、すべての人にとってより安全でプライベートな環境が実現される可能性があります。

サイレント決済は、ユーザーのインセンティブとプライバシーのベストプラクティスを組み合わせる絶好の機会を提供し、将来のビットコイン決済をこれまで以上に秘密裏かつ安全なものにします。