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ブロックチェインとOpen asset protocol
1.
仮想通貨ブロックチェイン技術 勉強会 近畿大学 山崎重一郎 Bitcoin福岡勉強会 2015年7月11日
2.
送金時のトランザクション 未使用のoutput(UTXO)の残金を集める in 0 out 0 0.05
btc out 1 0.049 btc out 0 0.1 btc out 0 0.1 btc UTXO A A B 公開鍵B ハッシュ 公開鍵A ハッシュ 公開鍵A ハッシュ 公開鍵A ハッシュ UTXO
3.
送金時のトランザクション 使用するUTXOに対応するinputに電子署名 • 電子署名が入っていないトランザクションの ハッシュ値を使って電子署名 in 0 out 0 0.05
btc out 1 0.049 btc out 0 0.1 btc in 0 out 0 0.1 btc in 0 電子署名 公開鍵 A A A B公開鍵B ハッシュ 公開鍵A ハッシュ 秘密鍵 out 0 0.1 btc out 0 0.1 btc 公開鍵A ハッシュ 公開鍵A ハッシュ
4.
送金時のトランザクション 署名、公開鍵をセットしたトランザクションを P2Pネットワーク全体に放送する in 0 out 0 0.05
btc out 1 0.049 btc out 0 0.1 btc in 0 out 0 0.1 btc in 0 電子署名 公開鍵 A A B公開鍵B ハッシュ 公開鍵A ハッシュ out 0 0.1 btc out 0 0.1 btc 公開鍵A ハッシュ 公開鍵A ハッシュ
5.
トランザクションの検証 直前のoutput とinputの結合を検証 in 0 out
0 0.05 btc out 1 0.049 btc 電子署名 公開鍵 A A A B公開鍵B ハッシュ 公開鍵A ハッシュ out 0 0.1 btc スクリプト 公開鍵A ハッシュ
6.
トランザクションの検証 検証に成功すればブロックチェインに登録 in 0 out 0 0.05
btc out 1 0.049 btc 電子署名 公開鍵 A A A B公開鍵B ハッシュ 公開鍵A ハッシュ out 0 0.1 btc スクリプト 公開鍵A ハッシュ ブロックブロックブロック 登録
7.
bitcoinのスクリプト処理 目的 送金された金額の使い方を規定 • トランザクションのアウトプットに記載 • 受領者が次に使うときに評価される 0.5 BTC この公開 のハッシュに 対応する秘密
を 持っている人だけ 使用可能なお金 秘密 公開 受領者
8.
bitcoinのスクリプト言語 Forth言語に似たスタック型言語 逆ポーランド記法=日本語記法 (1と2をたして3をかける) • 定数:スタックにプッシュする •
OP_DUP :スタックのトップ要素をコピーする • OP_HASH160 :スタックのトップ要素のダブルハッシュ値を求める • OP_EQUALVERIFY :スタックのトップ2要素を取り出して、双方 が等しいことを確認する • OP_CHECKSIG:スタックのトップ2要素を取り出して、1つめの公 開鍵と使って2つ目の電子署名を検証する • OP_RETURN:トランザクションinvalidとしてマークする
9.
P2PKH (公開鍵ハッシュが条件) このお金はこの公開鍵の所有者だけが次に使用できる scriptPubKey: OP_DUP OP_HASH160
<公開 Hash値> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG scriptSig: <電子署名> <公開 > 直前のoutput 送金input 証明すること (1)この公開 は、公開 Hash値に対応していること (2)電子署名によって公開 とペアになっている秘密 を持っていること
10.
Stack
Script 説明 <電子署名> <公開 > OP_DUP OP_HASH160 <公開 ハッシュ> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG スタックは空 OP_DUP OP_HASH160 <公開 ハッシュ> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG 最初の2つの定数をスタックにプッシュする OP_HASH160 <公開 ハッシュ> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG スタックの先頭要素をコピーする <公開 ハッシュ> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG スタックの先頭をsha256,RIPEMD160で ダブルハッシュする OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG scriptPubKeyの公開 Hash値をスタック にプッシュする OP_CHECKSIG スタックの先頭2要素を取り出して等しいこと をチェック スタックの先頭2要素を取り出し、公開 から 電子署名の検証を行う
11.
#bitcoind へのアクセス require 'bitcoin' require
'net/http' require 'uri' require 'json' require 'ffi' USER=ユーザ PW=パスワード HOST="localhost" PORT=8332 #ネットワーク Bitcoin.network = :bitcoin #bitcoindへのHTTPアクセスするメソッド def bitcoind(method,param) begin http = Net::HTTP.new(HOST, PORT) request = Net::HTTP::Post.new('/') request.basic_auth(USER,PW) request.content_type = 'application/json' request.body = {method: method, params: param, id: 'jsonrpc'}.to_json JSON.parse(http.request(request).body)["result"] rescue => e puts "bitcoind http access error :"+e.to_s end end #生のトランザクションを得る raw_transaction=->txid{bitcoind("getrawtransaction",[txid])} #トランザクションオブジェクトを得る transaction=->txid{Bitcoin::Protocol::Tx.new([raw_transaction[txid]].pack("H*"))}
12.
#★テスト用トランザクションID txid0="bcbd9f1720a7b4b0a8568e7db22040c020a1c4f408156c7d4f1d28ca15bb88d9" #テスト用トランザクション tx0=transaction[txid0] tx0.to_hash tx0.to_hash["in"][0] #このインプット0に送金したトランザクションのアウトプットのインデックス1 txidp=tx0.to_hash["in"][0]["prev_out"]["hash"] txp=transaction[txidp] txp.to_hash txp.to_hash["out"][1] #インプットのスクリプト scriptSig=Bitcoin::Script.new(tx0.in[0].script_sig) scriptSig.to_string #=>"304502210097dec104767588fef44eaec013dcffacd4668b1804e6b1e634f3857ac0762cac0220225aa2c3a fff1f7bccc89cb54c7f420417836c4f36e770f7b2056f954b8ebbfa01 04887e78726151cc9159afbbba3aed9d929a75a5cc28fbc9efb3bf4535257cea707c7facf0f9b54e76435bf66a2 6823ab8e57ebd8dbb52f9572e138cd5f14b015a" #直前のアウトプットのスクリプト scriptPubKey=Bitcoin::Script.new(txp.out[1].pk_script) scriptPubKey.to_string #=> "OP_DUP OP_HASH160
80adbea585c59d50edd768d8b6fec324dbe0facf OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG" #ttx0のインプットスクリプトの検証 tx0.verify_input_signature(0, txp)
13.
カラードコイン bitcoinのブロックチェインを利用 通貨ではなく、アセット(流動資産)の転々流通 • bitcoinとしては、600 satoshi • アセットの発行者/責任主体が存在する • 発行されたアセットの総量は保存される 0.000006 BTC 10000 ラーメン 0.000006 BTC 0.000006 BTC 10000 ラーメン 0.000006 BTC 1 ラーメン 0.000006 BTC 9999 ラーメン 発行者
14.
Open Asset Protocol カラードコインの標準的な実装 Open
Asset Address • カラーを認識できないワレットに送金しないようにする 例:akJ3bcrZmDB478sMn4SRmnoUPhWHrdwWqH4 Asset ID • カラーを識別するID 例:Adj1tkK9zYC6WKsD5ib9Vyp127KQaJt7Dd Asett Quantity • 送金されるアセットの数(アセットは単位が存在する)符号なし整数
15.
Open Asset Protocol OP_RETURN
を利用 • 意味:そのアウトプットをUTXOから外し、引数を返す • 40バイトの引数を持てる(80バイトに仕様拡張) • ブロックチェイン情報を登録する手段になる ブロックチェインを非可逆的記録として利用する方法
16.
Open Asset Address ビットコインアドレスと1対1に対応 • カラーを認識するワレット用 • アセット情報を壊さないようにする base58(名前空間+バージョン+[公開鍵のハッシュ値]+[チェックサム]) #オープンアセットアドレス生成 include
Bitcoin::Util open_asset_address=->bitcoin_addr{p='13'+'00'+(hash160_from_address(bitcoin_addr)) encode_base58(p+checksum(p))} bitcoin_addr="16UwLL9Risc3QfPqBUvKofHmBQ7wMtjvM" open_asset_address[bitcoin_addr] #=> "akB4NBW9UuCmHuepksob6yfZs6naHtRCPNy"
17.
Asset ID アセットを識別するID • 秘密鍵を持っている主体のみが発行、追加発行できる? • いろいろ謎がおおいので、実験で確かめる • トランザクションの中にはID情報は存在しない
18.
Marker output アセットの発行、転送の情報を管理するアウトプット • OP_RETURN で金額0のアウトプット • マーカーアウトプットの前のアウトプットが発行 • マーカーアウトプットの後のアウトプットが転送 in
0 out 0 0.0000006 btc 公開鍵 ハッシュ in 1 in 2 out 2 0.0000006 btc 公開鍵 ハッシュ out 1 0 btc OP_RET URN マーカーアウトプット アセット発行 アセット転送
19.
を解明するために、実際にアセットを発行、転送してみる BA C B D C E F F A E 100R 発行 10000B 発行 10000R 発行 10R 90R A B A B 5R 5R 1000R 9090R 1R 4R 500R 505R 505R 9090R 1000B 9000B 400B 600B 200B 200B 100B 100B 予想図 結果:予想図どおり
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