暗号通貨ジーキャッシュ(Zcash)について⑤くりぷと知っ得情報12月10日号
クリプトスタディ(クリスタ)の水野です。
シリーズでプライバシー重視の暗号通貨、「ジーキャッシュ(Zcash)」について書いてます。
🔶ジーキャッシュ(Zcash)の概要くりぷと知っ得情報11月12日号🔶ビットコイン(BTC)とジーキャッシュ(Zcash)の共通点くりぷと知っ得情報11月19日号🔶秘密の中身を見せなくても正しいと証明できる魔法の技術「zk-SNARKs」
くりぷと知っ得情報11月26日号🔶ビットコイン(BTC)が「ゼロ知識証明」の概念を採用しない理由くりぷと知っ得情報12月3日号
前号では、どうしてビットコイン(BTC)は「zk-SNARKs」をのような、「ゼロ知識証明」の概念を採用しないのか？
について書きました。
ビットコイン(BTC)のコンセプトの一つにある「Trustless（トラストレス＝誰も信用しなくていい）」に対して、ジーキャッシュ(Zcash)の場合、「zk-SNARKs」の開発を担うElectric Coin Company(ECC)などを信用する必要があります。
今回からは、ジーキャッシュ(Zcash)がどうやって、「zk-SNARKs」を安全に、また、その信用・信頼を勝ち取っているのか？
を書いていこうと思います。
安全性を確保するための特別な仕組みと運用ルール
ジーキャッシュ(Zcash)は、「zk-SNARKs」という高度な暗号（ゼロ知識証明）を安全に使うために、特別な仕組みと運用ルールで安全性を確保しています。
ジーキャッシュ(Zcash)の対策
ジーキャッシュ(Zcash)が、安全性を確保するために対策しているのは、
「誰か一人を信用しないように、複数人が鍵の一部だけを作り、最後に組み合わせて鍵を作る」といった、
「信頼しないための仕組み」で信頼を作る
といった、対策です。
その仕組みについて、書いていきましょう。
１、Powers of Tau（パワーズ・オブ・タウ）
Powers of Tau（パワー・オブ・タウ）とは、「zk-SNARKs」に必要な「公開パラメータ（設定値）」を 世界中の多くの人が協力して安全に作るための仕組みです。
「zk-SNARKs」は高速でコンパクトなゼロ知識証明を作れますが、そのためには「秘密のランダム数」を生成し、最終的にそれを完全に破棄しなければ安全になりません。
しかし、1人だけがこの秘密値を作ると、その人が悪用できてしまう危険があります。
そこで作られたのが「Powers of Tau」になります。
これは、世界中の参加者が順番に「自分だけのランダムな数」を混ぜ込み、前の人の秘密部分を壊しながら安全性を積み上げていく“リレー方式の儀式”です。
参加者のうち1人でも本当に秘密を捨てれば、全体として完全に安全になる特徴があります。
Powers of Tauは、複数のアプリケーションのために使える「共通の安全な土台」を作る技術として、多くのプロジェクトで採用されています。
Powers Of Tauを解説！
Powers of Tauの「Tau（タウ）」の意味は？
誰にもわからない “ひみつの数字”
を指します。
数学でよく、未知の値や秘密のパラメータを「τ（タウ）」という文字で表すことがあるため、「zk-SNARKs」のセットアップでも、その記号がそのまま使われています。
だから、Powers of Tau（タウの力）は、
秘密の数字「τ（タウ）」を安全に作り上げる儀式」
という意味です。
それを踏まえて、Powers of Tauを例え話で、わかりやすく解説していきましょう。
例：みんなで“絶対に開けられない金庫の鍵”を作るリレー
「とにかく安全な金庫を作りたい」場合を例にお話しします。
その金庫を安全にするには、
誰も知らない“究極の鍵”
があれば、安心です。
でも、特定の一人が鍵を作ると、その人がこっそり合鍵を持ててしまいます。
それでは安全とは言えません。
そこで考えられた方法が‥‥
みんなで順番に鍵を”強化”していく仕組み
です。
その仕組みの具体的な流れとしては、
１、鍵の“たたき台”を最初の人が作る。
２、次の人がそこに自分の「秘密の要素」を追加して、鍵をもっと複雑にする。
３、さらに次の人も、自分しか知らない秘密の要素を加える。
４、これを世界中の人が次々と繰り返す。
５、最後の人が完成版を公開して、みんな自分の材料（秘密）を破棄。
途中で鍵を強化した人たちのうち、たった1人でも“自分の秘密を本当に捨てた人”がいれば、鍵の秘密は誰にも分からないという仕組みです。
しかも、すべて記録されて公開され、誰でも監査できる仕組みなので、不正を働くリスクの方が高い仕組みになっています。
参加者が100人いたとして、99人が自分の秘密を破棄せず不正をしたとしても、1人の善人が秘密を捨てていれば、金庫は安全。
これが Powers of Tau（パワーズ・オブ・タウ）の考え方で、Powers of Tauは、ジーキャッシュ(Zcash)や他の暗号技術で使う「世界中のみんなで少しずつ“秘密の材料”を作り、誰も全体の秘密を持てないようにする儀式」」と言えます。
２、「zk-SNARKs」が超強力な数式であること‥‥
「zk-SNARKs」は、誰にも破れない、超強力な数式で作られています。(と言われています）（参考）
その数式の超強力な部分について、例え話を交えて書いていきましょう。
zk-SNARKsの超強力な数式
「zk-SNARKs」が使っている超強力な数式（数学）は、
世界一安全な“ひみつの貯金箱”
みたいな感じです。
あなたは、お金を入れるけど、
「中を見られたくない貯金箱」
を持っています。
こんな感じ。
でも、必ずこう聞かれます。
「本当に、お金が入っているの？ウソついてない？」
そこで、この貯金箱はすごい能力を持っています。
すごい能力その①
中身は絶対に見えない＝誰がどれだけお金を入れたかは、どんなにがんばっても絶対に見えません。
これは、貯金箱を守る“数学の力”があまりに強いからです。
すごい能力その②
でも、
「ちゃんと入れたよ！」
ということだけは証明できる。
貯金箱の中身は見せないけど、ちゃんと入れてあるってことだけは証明できるよ！って、って感じです。
しかもその証明はすごく短くて、すぐ分かる。
でも、
「どうやって証明したかは誰にも分からない」
し、真似もできないものです。
この貯金箱は、どんなコンピュータでも壊せないくらい難しい数学（数式）で守られていて、だれにも中身を見られないものと、イメージしましょう。
これが、ジーキャッシュ(Zcash)の匿名性が強い理由です。
おわりに
なんかすごい技術、数学で匿名性を確保しているジーキャッシュ(Zcash)ですが、次回は、そのあたりの解説と続きを書いていきます。
お読みいただいてありがとうございました。