ブロックチェーン、ネットワーク安全維持のための「ランダム性クロック」への依存をついに解消か

サンタバーバラで開催される Crypto 2026 に採択された論文は、参加者に定期的に新鮮な乱数を提供するパブリックビーコンを置き換えることで、パーミッションレス・コンセンサスにおける理論的なギャップを解消すると述べている。

課題は、参加者数の上限以外に誰が参加しているかを事前に知ることなく、また公開鍵基盤（PKI）に依存することなく、当事者がいかにしてビザンチン合意に達することができるかという点である。Bitcoin はこの種の研究を動機づける一助となったが、公開記録では、この新しい研究は Bitcoin のアップグレードや稼働中のネットワークへの変更として提示されていない。

University of Edinburgh の研究記録には、Damiano Abram、Marshall Ball、Juan Garay、および Aggelos Kiayias が「Permissionless consensus from a common random string」の著者として記載されている。Crypto 2026 は 8月 17日から 8月 20日まで開催される。

パーミッションレス・コンセンサス構築がどのようにビーコンを排除するか

Ball 氏らによる 2024年の構成では、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）と細粒度複雑性の仮定が組み合わされていた。そのモデルでは、すべての参加者が定期的に新鮮な公開乱数を提供するビーコンにアクセスできるようになっていた。

新しい論文は、d-独立な分散サンプラーによってその継続的なサービスを排除すると述べている。平たく言えば、このサンプラーは、ビーコンが新しい公開乱数を生成し続ける必要なしに、複数の実行を同時に安全に保つように設計されている。

このパーミッションレス・コンセンサス構築において、置き換えには依然として共有セットアップが必要である。参加者は共通参照ストリング（common random string）を使用するが、要旨によると、それは構造化されている必要はなく、プロトコルが開始される瞬間に正確にサンプリングされる必要もない。サンプラーの構築は、判定ディフィー・ヘルマン（DDH）仮定および LWE（learning with errors）仮定にも依存している。

著者は、これらのサンプラーを細粒度複雑性に基づくプルーフ・オブ・ワークと組み合わせることで、マルチベリファイア・シグネチャ・オブ・ワークを構築し、コンセンサス・プロトコルがそれをモジュールコンポーネントとして使用する。したがって、ビーコンを排除することは、暗号学的仮定を取り除くというよりも、以前の設計における一つの依存関係を変更するものである。

この結果はパーミッションレス・コンセンサスにとって理論的な段階にとどまっている。公開資料には、2026年のプロトコルの数値的な不正耐性閾値、正確な同期および通信条件、具体的なコスト、あるいはベンチマーク・パフォーマンスについては記載されていない。2024年の構成の詳細がそのまま引き継がれるとは限らないため、入手可能な証拠は Bitcoin のセキュリティモデルとの比較や、プロトコルが展開準備完了であるという主張を裏付けるものではない。

エディンバラ大学の記録によると、採択された原稿は 8月 20日 00:00 BST まで公開が制限されている。公開されている情報は、特定の進歩を裏付けている。すなわち、継続的な乱数ビーコンが分散サンプラーと共通参照ストリングに置き換えられ、一方で DDH、LWE、および細粒度プルーフ・オブ・ワークの仮定は構成の一部として維持されている。