e-ZUKA Tech Night in 博多! -fin tech特集- Bitcoinのブロックチェーンでできるコントラクト

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e-ZUKA Tech Night
Bitcoinのブロックチェーンで
できるコントラクト
2016/08/10
株式会社ハウインターナショナル
安土茂亨

株式会社ハウインターナショナル
Blockchainに関する取り組み
•共同研究
‣カラードコインの電子投票などへの応用
‣Open Assets Protocolの実装の一つである
openassets-rubyを独自開発しGithubで公開
‣共同研究者
- 近畿大学産業理工学部山崎重一郎教授
● 専門分野：暗号技術など
•製品・サービス開発
‣Congrechain
‣ブロックチェーン実証環境Chaintope
‣Open Assets Explorer

Blockchainのデータ構造
Block
Transaction Input
Output
Block Block Block
Transaction
Transaction
Input
Output
Output
Output
Output
10 min 10 min 10 min

Blockchainのデータ構造
Transaction
Input
Output
Input
Output
Output
Transaction
Input
Output
Output
Transaction
Input
Output
Input
Output
Output
Transaction
Input
Input
…
入力は必ず既存のトランザク
ションの出力と１対１になる
入力に使われていない出力（UTXO）が
使用可能なBitcoinの量

通常のBitcoinの送付
Transaction
Output (3 BTC)Input (5 BTC)
Output (2 BTC)
【Address】
1Kci5….iNbt
【Address】
19XW….VpA
アリス
ボブ
アリスからボブに３ BTCを送付
②署名
③ブロードキャスト
①トランザクションを作成

アドレスの種類
● P2PKH（Pay to PubKey Hash）
”１”から始まる一般的に利用されるアドレスで、
相手の公開鍵ハッシュへ支払う。
BTCを受け取ったユーザは、公開鍵ハッシュに対応する
秘密鍵を使えばBTCを使用できる。
● P2SH(Pay to Script Hash)
”３”から始まるアドレスで、公開鍵に代わって任意の
スクリプトのハッシュへ支払う。
このBTCを利用するには元のScript（redeem script）を
知り、その解除条件を満たす必要がある。

Bitcoinで使えるScript
BitcoinにはTransaction内にスタック型のScriptが記述でき、
このScriptを使ってBitcoinの取引を行っている。
P2PKHを使った送金であれば ↓
このロックを解除するのが
● 署名と公開鍵をスタックにPUSH
● OP_DUPでスタックの一番上のアイテム（公開鍵）をコピー
● OP_HASH160で一番上のアイテム（公開鍵）の
RIPMED160(SHA256×２)のハッシュ値を返却
● OP_EQUALVERIFYでさっき計算したハッシュ値とトランザクションの
公開鍵のハッシュが一致するかチェック
● OP_CHECKSIGで署名が公開鍵に対応したものかチェック
OP_DUP OP_HASH160 公開鍵ハッシュ OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
公開鍵に対応した秘密鍵による署名　公開鍵

マルチシグ
Bitcoinを使用する際に複数個の署名を必要とする仕組み。
３人のうち２人の署名があればBitcoinを使用できる
アリスボブキャロル
2　アリスの公開鍵　ボブの公開鍵　キャロルの公開鍵　3　CHECKMULTISIG
2-of-3のマルチシグScript

タイムロック
将来のある時点までBitcoinをロックする仕組み
● OP_CLTV（Check Locktime Verify）
絶対時刻でロックする方法
この出力を指定ブロック高 or 指定時刻までロックする
● OP_CSV（Check Sequence Verify）
相対時間でロックする方法
この出力を持つトランザクションがBlockに含まれてから
○○ブロック経過するまでロックする

Scriptを組み合わせて作るコントラクト
● 有効期限のあるエスクロー
アリスとボブとエスクローのうち２つの署名があれば、
いつでもBitcoinを利用可能だが、30日経過すると
アリスの署名だけでBitcoinを利用可能になる。
IF
2 <アリスの公開鍵> <ボブの公開鍵> <エスクローの公開鍵> 3 CHECKMULTISIGVERIFY
ELSE
"30d" CHECKSEQUENCEVERIFY DROP
<アリスの公開鍵> CHECKSIGVERIFY
ENDIF

Scriptを組み合わせて作るコントラクト
● 資金の凍結
● 期間限定クーポン
Open Assets等のアセットと組み合わせて
期間を限定したクーポンアセットを表現
IF
<アリスの公開鍵> CHECKSIGVERIFY
ELSE
"30d" CHECKSEQUENCEVERIFY DROP
<管理者の公開鍵> CHECKSIGVERIFY
ENDIF
<凍結時間> CHECKLOCKTIMEVERIFY DROP DUP HASH160 <所有者の公開
鍵> EQUALVERIFY CHECKSIG

P2SH（Pay to Script Hash）
<凍結時間> CHECKLOCKTIMEVERIFY DROP DUP HASH160 <所有者の公開
鍵> EQUALVERIFY CHECKSIG
03883e0db1752103e39299dcced3f711fd5042bb491d6351ec38b1e05140817
9ca579f1d7b4ac80bac
c367b99a86f207d6345ff37a32b7001a64fc70f4
シリアライズ
ハッシュ生成
HASH160　c367b99a86f207d6345ff37a32b7001a64fc70f4　EQUAL
P2SHスクリプト作成
3NB4S1dZew1kYzxyikM2T6qEsF2mZ3zCzLk
P2SHアドレス

Bitcoin 2.0と呼ばれるプロダクトの一種。
Bitcoinに色付けをすることで株式、証券、ユーザ独自通貨等のあらゆる資産
を表現し、Blockchain上でアセットの発行や送付を可能にするプロトコル。
Bitcoinと異なり、発行主体が存在するため債権債務関係などを構成できる。
第三者機関による
オーソリティが必要
Open Assets Protocol
従来の権利の移転
Blockchainにおける権利の移転
Block Block Block
Transaction
Output
Input
第三者機関
ブロードキャスト
署名

Asset IDによる色付け
色を識別するID ＝ Asset ID（発行者の秘密鍵から生成）
“AJk2Gx5V67S2wNuwTK5hef3TpHunfbjcmX”
Asset Quantity
Asset QuantityでBitcoinとは別にアセットの量を定義
Metadata
アセットに関する定義をJSONで定義
※約款のような位置付け
Open Assets Protocolに登場する概念

BitcoinのBlockchainの上位Protocol
Transaction
Input
Output
Input
Output
Output
通常のBitcoinのトランザクションにMarker Outputと呼ばれる特殊な出力を
１つ加えることでOpen Assetsのトランザクションになる
OP_RETURN 4f41010001904e00...
Marker Output
OAP Marker 4f41
Version number 0100
Asset quantity count 1
Asset quantity list [ 2000 ]
Metadata length 16
Metadata u=http://goo.gl/fS4mEj
Bitcoinの上位Protocolであるため
Bitcoinの制約を受けるが、
BitcoinのScriptなど機能は
そのまま利用可能

Bitcoinで作るコントラクト
Bitcoinではコインのロック及びその解除条件を
Scriptとして記述し、コントラクトを表現する。
● マルチシグ
● タイムロック（OP_CLTV、OP_CSV）
● SIGHASH_TYPEによる部分的な署名
● etc...

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