ビットコインマスタリー(第3版)がリリースされました

作者:David A. Harding

源：

アドレアス・アントノプロスと私が共著した『ビットコインのマスター』(第3版)がO’Reilly Mediaから出版されたことをお知らせできることを嬉しく思います。

新内容

マスタービットコインの最後の版が発行されてから6年が経ちました。 ビットコインの最良の部分はここにとどまりますが、ビットコインをより安全でスケーラブルで、よりプライベートにする多くの最適化もあります。 これらの改善点の一部は、第 3 版で導入されました。

• Schnorr署名は、新しい方法でビットコイン取引を承認するための強力な方法です。 Gregory Maxwell 氏と Andrew Poelstra 氏の非常に簡潔な説明に触発されて、Claus Schnorr 氏のオリジナルの対話型認証プロトコルから始めて、その仕組みをわかりやすく説明しました。 詳細を少しずつ追加して、今日ビットコインに実装されているBIP340標準に到達しました。 *スクリプトレスマルチ署名により、ほぼ無限の数の個人が一緒に公開鍵を作成し、各人が署名を提供する場合にのみその公開鍵の名前で資金を費やすことができ、ビットコインのスケーラビリティとプライバシーが大幅に向上します。 シュノア署名は、スクリプト化されていないマルチシグを非常に簡単にし、数学的基礎をわずか数段落で記述できるようにします。 次に、悪意のある共同署名者に対するセキュリティを強化するマルチシグプロトコルのMuSigファミリーを簡単に紹介しました。
• マークル抽象構文ツリー(MAST)はまた、ビットコインのスケーラビリティとプライバシーを大幅に向上させ、ビットコインスクリプトでほぼ無制限の数の条件を使用できるようにし、満たされた条件のみがオンチェーンに存在する必要があります。 *ビットコインの公開鍵を変更する方法であるPay-to-contract(P2C)は、2012年に最初に登場しましたが、あまり議論されていませんでした。 これにより、永遠に謎に包まれたまま、または公に証明される可能性のあるプライバシーを約束して資金を受け取ることができます。 パワフルでシンプルなので、すぐに説明できます。
• Taprootは、スクリプトレスのマルチシグ、MAST、P2Cが提供する機能を組み合わせ、単一のプロトコルに統合します。 これら3つの基本的なテクノロジーについては以前に説明したので、Taprootがどのように機能し、ビットコインユーザーにどれだけのスケーラビリティ、プライバシー、均質性をもたらすかを簡単に説明できます。
• Bech32とBech32mは、 それぞれSegWitとTaprootのアップグレードで導入された、アドレスを使いやすくするための新しいアドレスフォーマットです。 アドレスに関する本の章全体を書き直し、次に、ビットコインの最も初期のIPアドレスベースの支払いプロトコル(おそらく「アドレス」の名前の由来)から、base85checkアドレスからbech32(m)によってもたらされたブーストから始めます。 *手数料管理については、本書の以前の版でも簡単に説明されていましたが、最近のビットコイン手数料市場の発展により、さらに詳細を追加しました。 RBFとCPFPの2つの手数料加算方法を導入しました。 また、それらが失敗する可能性のあるシナリオ(「トランザクションペギング」)と、契約プロトコルに対して最近提案されたいくつかのソリューション(「トランザクションパケット転送」など)についても説明します。
• スクリプト化されていない閾値署名は、追加機能 (検証可能な秘密の共有) を備えたスクリプト化されていないマルチシグの変種として簡単に説明できますが、これはまさに、数年前に私が別の開発者と難しい開発者の議論をしたときに、Gregory Maxwell が個人的に説明してくれたことです。 今回も、彼からインスピレーションを得て、非常にわかりやすい説明をしました。 *高密度ブロックフィルターは、ライトクライアントにウォレットに影響を与えるトランザクションについて知らせる新しい方法です。 このアプローチは、クライアントにとってよりプライベートであり、ノードにとって混乱が少なくなります。 単純な算術演算とサイコロのペアを使用して、高密度ブロック フィルターの原理を紹介し、実装の詳細に入る前に読者に強固な基盤を提供します。
• 高密度ブロックは、ブロックの伝播を高速化するだけでなく、フルノードを実行するためのネットワーク帯域幅要件を大幅に削減します。 それがどのように機能するかについて説明します。 また、高密度ブロック上に構築され、サービス拒否攻撃を仕掛けないように互いを信頼できるノード間でより高速なブロック転送を提供するFIBREブロック転送システムも紹介します。
• BIP8とスピーディトライアルは、ソフトフォークを有効にする新しい方法です。 次のソフトフォークでどのような方法を使うのか、私には全くわかりませんが、 2021年のTaprootアクティベーションで広く議論された機能については、 詳細を述べるつもりはありません。 *ビットコインを紹介した元の論文のサトシナカモトのコピーの後に新しい付録が追加されました。 この付録の追加はMatthew Zipkinによって提案されたもので、サトシ・ナカモトが論文で説明したビットコインと彼や後の開発者が実際に実装したビットコインとの違いについて、2016年に書いたビットコインの正誤表を少し更新したバージョンです。

新しい共著者は誰ですか?

この本の主な著者はアンドレアス・M・アントノプロスで、ほぼすべてのビットコイナーに知られています。 彼は数え切れないほどのスピーチを行い、何百ものポッドキャストに出演し、多くのビデオを制作し、ビットコインに関するいくつかの本を書いています。 過去10年間の彼の仕事の多くは、ビットコインを初めて使用する人々を導き、それがどのように機能するかを説明し、深刻な間違いを回避するのを助けることに専念してきました。 彼のおかげで何人の人々がビットコインについて考えを変えたか、そして彼のタイムリーなアドバイスのために何人のビットコインが盗難や紛失から救われたかを言うことは不可能です。

新しい共著者であるDavid A. Harding(それは私です!)は、ビットコインに関する技術文献を10年近く書いていますが、私ははるかに小さなグループ、つまりビットコインコア、ライトニングネットワーク、複数のウォレットライブラリの開発者など、ビットコインプロトコルを直接開発して使用する人々をターゲットにしています。 私はビットコインオプテック週報の共著者として最もよく知られています。 私の目標は常に、長期的にはこれらの開発者の生産性を高め、ビットコインプロトコルがより速く行きたいところに行けるようにすることでした。

本書については、アンドレアスの第2版のテキストと、彼が第3版のために確立した概要から始めます。 私は概要を修正し、途中で頭に浮かんだことのいくつか(および初期のレビュアーによって提案されたこと)も取り入れました。 第3版に掲載されているすべてのテキストの最終決定は私のものなので、問題も私の責任です。

更新

何十ページにもわたる新しい資料に加えて、本書の元の部分にも大幅な改善が加えられました。

*承認と認証の一般化:本書の以前の版ではビットコインの言語を紹介しましたが、ビットコインの新機能は範囲外に存在します。 例えば、 P2WPKHアドレスとTaprootスクリプトパスのMerkleプルーフを考えてみましょう。 2014年にピーター・トッドが私にくれたコメントに触発されました:ホワイトペーパーで紹介されたバージョン(公開鍵と署名)から、ビットコイン 0.1ソフトウェアによって実装されたバージョン(スクリプト公開鍵とスクリプト署名)、分離された証人(証人と証人構造)へのビットコインの承認と認証方法の進化を示しました。 これは、今日のビットコイン入力検証における多数の異なる機能のコンテキストを提供するだけでなく、ビットコインの「スクリプト」と「プログラム」が任意の計算用に設計されていない理由も示しています。 *用語:サトシ・ナカモトは私たちにビットコインを与えてくれましたが、悲しいかな、彼は私たちに一貫した用語のセットを与えませんでした。 ビットコインコアの開発者は、コードの関数名から派生した用語を使用することがよくあります。 他の開発者は別の用語を使用しています。 ありがたいことに、この本の執筆中に、Mark “Murch” Erhardtは、取引に関連する用語を推奨するBIPを思いつきました。 彼のBIPはまだ確定していないため、変更される可能性がありますが、提案された用語を使用するように本の各章を更新しました。 他の開発者や技術作成者がソフトウェアやドキュメントに同様の変更を加えていることを私たちは知っています、そして私たちは皆これがビットコインを開発するすべての人に役立つと考えています。 *「カラーコイン」はRGBとTaprootアセットになりました:本の初版から生き残っているカラーコインの章が更新され、ビットコインブロックチェーンにビットコイン以外の送金をペッグするための2つの新しいプロトコルが導入されました。 どちらのプロトコルも「ペイ・トゥ・コントラクト」に基づいているので、 前回のTaprootの紹介では、 この2つのプロトコルに共通する「クライアント検証」の概念についてお話ししましょう。

• より多くのバックアップおよびリカバリシステム: 6 年前、この本は BIP 32/39/44 で構成されるシンプルなバックアップパッケージを推奨しました。 現在、ウォレットのバックアップには多くのオプションがあり、それぞれに独自のトレードオフがあります。 決定論的な鍵生成に関しては、BIP32は依然として最高ですが、異なるシードワード生成アルゴリズム(例:BIP39 vs. SLIP39 vs. Electrum vs. Aezeed、Codex32について簡単に言及)の重要性、暗黙的なパス(例:BIP44)および明示的なパス(例:「ディスクリプタ」)、バックアップウォレットタグ(BIP329へのうなずき)やその他のデータ(例:チャネルの状態)の重要性についても説明します。
• トランザクションのすべてのフィールド: 以前のバージョンでは、トランザクションに含まれるフィールドのほとんどが導入されていましたが、今回は、シリアル化されたトランザクションの各フィールドを順番に紹介し、それらが何に使われるかを説明するために、ほぼ完全に新しいセクションがあります。 私が見てきた他のプレゼンテーションとは異なり、私たちは「SegWit Native」アプローチを採用しており、SegWitによって追加されたフィールドをトランザクションの第一級の重要な部分として扱い、章の最後に従来のトランザクションのシリアル化からどのフィールドを削除するべきかについてのみ言及しています。 *多くの小さな修正と更新:最後の版が発行されてから、更新する必要がある小さな詳細の数を数えることができません。 しかし、新版では誤りや脱落、紛らわしい古くなった情報もあることは間違いないので、読者の皆さんには、出版社から提供された第3版の「正誤表」もぜひご確認いただきたい。
• BIP:すべてのBIPをリストした付録の以前のバージョンは、ビットコインコアによって実装されたBIPをリストしたビットコインコアドキュメントのわずかに編集されたバージョンに置き換えられました。 すべてのBIPは、開発者コミュニティが一般的に採用するための推奨標準であると主張する人もいますが、多くのBIPはゴミです。 私たちは、この本の読者に、このゴミについて学ぶのに時間をかけてほしくありません。 ビットコインコアの開発者は、ソフトウェアのユーザーに役立つと思われるBIPのみを採用しています。 これは有用なBIPの包括的なリストではなく、読者が私たちの好みを気にする必要のない非常に優れたリストです

足りない部分

本書のテクニカルレビュアーには、Mark “Murch” Erhardt氏、René Pickhardt氏、Olaoluwa Osuntokun氏、Jorge Lesmes氏が参加しており、それぞれが驚くべきフィードバックを寄せてくれました。 私は彼らの懸念に対処するために最善を尽くしましたが、完了する時間がなかった2つの実質的な変更がありました。

*ライトニングネットワークのより良い説明:本の新版のテキストは「ライトニングネットワーク」に何十回も言及し、ベースレイヤーの設計がレイヤー2の動作に影響を与える理由を説明していますが、あるレビュアーは、ライトニングネットワーク統合でウォレットを使用している人の数をよりよく反映するために、冒頭の概要セクションを書き直す必要があると正しく指摘しました。 *部分的に署名されたビットコイントランザクション(PSBT):この本では「PSBT」について言及していますが、詳細には触れず、別のレビュアーは、PSBTはハードウェア署名デバイスからマルチパーティ契約まで、今日のビットコインの多くの側面で重要であるため、これは明白な省略であると考えています。

私はこれらのレビュアーに完全に同意します。 オライリーが数年後にこの本の第4版を出版することに興味を持ってくれることを願っていますし、この2つの明白な欠落を正すために、引き続き私を共著者として招待してくださることを願っています。

ブリンクについて

Mastering ビットコイン(第3版)から私にもたらされたすべてのロイヤリティを、501©(3)非営利団体であるブリンクに寄付することを発表できることを嬉しく思います。 ブリンクは現在、ビットコインコアにフルタイムで取り組んでいる数人の開発者に助成金を付与しています。

私は Brink の取締役会のメンバーであり、現在はボーナス委員会の委員を務めていますが、どちらも無給の独立メンバーであり、その素晴らしい開発者チームを財政的に支援できることを嬉しく思います。 私は多くの印税を受け取るとは思っていません - 技術モノグラフは通常ベストセラーにはなりません - しかし、私は目を光らせて、私の支払いと寄付をこの形式で公開します。

どの本が良いか

マスタービットコインの初版は、最初の本物のビットコインテクノロジーの本でした。 それ以来、このテーマを独自の方法で扱った他の多くの本が出版されています。 私はそれらのいくつかを読んで、それらはすべて素晴らしいと思うので、それらをマスタービットコイン(第3版)(* MB3E *)と比較する価値があると思いました。 明らかに、この比較は私の個人的な極端な偏見に基づいています。

• Kalle Rosenbaumによって書かれたGrokking ビットコインは、Kalleが私に序文を書くように頼んだからという理由だけでなく、私の個人的なお気に入りです。 MB3Eのレビュアーの一人は、MB3Eの第1章~第2章はビットコインの控えめな概要でしたが、3~5章を過ぎると突然高度に専門的な本になったとコメントしました。 (第6章以降は、またマイルドになっていると思います。 対照的に、ビットコインのグロッキングは、ビットコインの背後にある概念への非常に流動的な紹介です。 誰もが理解できるお金の基本的な説明から始まり、ビットコインが通貨であることを理解するまで、コンピューターサイエンスのアイデアを徐々に紹介します。 プロフェッショナリズムの点ではMB3Eほどではありませんし、MB3Eほど常に更新されているわけでもありませんが、具体的に読むか、MB3Eの補足として読むことを強くお勧めします。
• サイフェデアン・アモスによって書かれたビットコインスタンダードは、私の知る限り、最も売れているビットコインの本です。 この本は、ビットコインがどのように機能するかについてではなく、歴史と経済におけるビットコインの位置についてですが、ドラフト段階でビットコインがどのように機能するかの技術的な部分(マイニングと支払いのバッチ処理など)をレビューできたことを光栄に思います。 この本の素晴らしさは、市場が常に利用可能な最良の形のお金を探していることを証明していることだと思います。 市場では、通常、最高の通貨が最も広く使用されているため、最も人気のある通貨を支配する人々は、ユーザーを犠牲にして通貨にいくつかの否定的な機能を導入し、それを自分の利益と権力に変換することがよくあります。 しかし、新しい通貨にネガティブな特徴が少なく、新しい良い特徴がある場合、市場が最終的に新しい通貨に移行し、最も広く使用される可能性が高くなります。 ビットコインが新しい通貨になると予想されています。 MB3Eは技術書であるため、2,100万BTCの金額制限に関する基本的な議論以外はカバーできません。 したがって、ビットコインが本当に理にかなっている理由についてより広い経済的視点を得たいのであれば、Saifの本を読むことをお勧めします(ただし、どちらもクールであるため、ビットコインのテクノロジーについて学ぶためにMB3Eに戻ることも検討してください)。 ）
• ビットコイン:ショルス・プロヴォーストによる進行中の作業。 素晴らしい本、特にタイトルは、私が有利なスタートを切らなかったことを後悔させます。 Sjorsはビットコインコアの開発者であり、人々がネットワークの最も重要なソフトウェアに重要な変更を加えたときに高品質のレビューを提供することで特に知られています。 この本の各章では、過去数年間にビットコインで何が起こったのかについて詳細な議論が行われており、説明と歴史的文書の両方となっています。 それが大好きです。 ショルスの本を読むのに多くの背景知識は必要ないので、個別に読んでも構いませんが、MB3Eを読み終えて、読むべき本を探しているなら、興味深いが技術的に関連する本を探しているなら、この本をお勧めします。 *ジミーソングによって書かれたビットコインのプログラミングは、ウォレットを開発し、それを使用してトランザクションを送受信するための無数の演習を提供します。 また、本書の草稿段階で技術的なフィードバックを提供する機会にも恵まれましたが、ジミーの推薦により、私は MB3E の共著者として選ばれました。 人によって学習習慣は異なり、ほとんどのプログラマーにとって、学習する最良の方法は、学びたいことをコーディングすることです。 そこがジミーの本が秀でているところです。 たとえば、アドレスの形式を学びたい場合、Jimmy は、ほぼ実際に機能する base58check コードを記述できるようにします。 プログラミングを必要としない、より退屈で理論的なアプローチが必要な場合は、MB3Eの方が適している可能性があります。 両方を行う場合は、MB3Eを直接読んでこれらのテクノロジーがどのように組み合わされているかを確認し、ビットコインのプログラミングを実行して学んだことを補強するという2冊の本を並べて読むことを検討してください。
• Mastering the Lightning Network は、Andreas Antonopoulos と Olaoluwa Osuntokun および René Pickhardt との共著で、MB3E の詳細な初期レビューを提供してくれました。 マスタリングLNは、以前のバージョンのマスタリングビットコインの少し続編です。 ライトニングネットワークについて何も知らなければ、今日のビットコインの発展を本当に理解することはできません。 MB3Eでは、ライトニングネットワークを早い段階で紹介し、本全体で繰り返しましたが、ビットコインに真剣に取り組んでいる人は、少なくともLNをマスターするを検討する必要があります。 私がこれまでにドラフトについて技術的なフィードバックを与えたすべてのビットコインの本の中で、これは私が最も批判を必要としないものです—それはほとんどすべての詳細で正確です。
• Kalle RosenbaumとLinnéa Rosenbaumによって書かれたビットコイン開発哲学は、ビットコインプロトコルの開発者が彼らが培ってきた技術をどのように理解しているかを概説しています。 MB3Eやその他の本、文献を読んで、ビットコインを後押しする方法を知っていると思う場合は、公式声明を出す前にローゼンバウムの概要を読むことをお勧めします。 ほとんどの変更にはトレードオフが伴いますが、大多数の開発者やユーザーが関心を持たないトレードオフもいくつかあります。 たとえば、ビットコインのほぼすべての側面は、サードパーティへの信頼を高めることで改善できますが、サードパーティに依存することでビットコインが盗まれて検閲されるリスクが高まることを恐れて、ほとんどの人はこれを望んでいません(特にコアプロトコル)。 私の意見では、この本は* MB3E *を読んだ後にビットコインのオープンソースソフトウェア開発に携わることを計画している人に最適です。
• ウィル・クラークによって書かれたビットコインコアへのオンボーディングは、ビットコインコアのすべての重要な部分をカバーする素晴らしいドキュメントです。 これは、ビットコインコアに貢献することを計画している場合は必読ですが、ビットコインがどのように機能するかについてより深く理解したい人にとっては、補足的な読み物でもあります。 この入門ガイドを読む前に、* MB3E *またはビットコインに関する他の入門文献を読むことを明示的にお勧めしますが、自分で理解するのに何年もかかるかもしれないビットコインコアを1週間で学びたい場合は、クラークのガイドを最もお勧めします。 (正しい: この記事は、このガイドの著者を誤って Matthew Zipkin と呼んでいましたが、現在は Clark に修正されています。 お二人に私の過ちを心からお詫び申し上げます。 ）