ビットコインソフトウェアが史上最大のアップグレードを受ける

北京時間2月23日の夕方、Bitcoin Coreソフトウェアのバージョン0.12.0が正式にリリースされました。このバージョンアップデートは、これまでのビットコインソフトウェアにとって最も重要な改善点となるかもしれません。

以下は、このバージョンでの最も重要な改善点です。ノードをバージョン 0.12 にアップグレードすると、次のメリットが得られます。

1. 署名の検証が 7 倍高速化されます。

2. アップロードトラフィックを制限する機能。

3. メモリプールの制限による衝突防止。

4. 取引を送信するときに、取引処理を高速化するために手数料を増やすことを選択できます。

5. トランザクションリレールールの改善。

6. Tor が実行中の場合は自動的に使用できます。

7. ZeroMQ 通知を通じてアプリをサブスクライブする機能。

8. ウォレットが占有するディスク容量を大幅に削減します。

9. マイナーはブロックの組み立てを速くすることができます。

これらに加えて、このリストには載っていませんが、それでも非常に価値のある改善点が 13 個あります。完全なリストはこの記事の最後にあります。

それぞれの改善点を詳しく見てみましょう。

署名検証が7倍速くなります

Bitcoin Core では、以前はOpenSSL Bitcoin トランザクションの ECDSA 署名の検証に使用されていました。 OpenSSL は機能面では非常に包括的です (ECDSA 署名の検証以上のことが可能です) が、この大規模な機能セットは、攻撃対象領域も非常に広いことを意味します。これはビットコインのセキュリティを脅かすものでもあり、Bitcoin Core から OpenSSL を置き換えることが優先度の高い改善となり、よりシンプルで集中化された代替手段に置き換えることになりました。

この問題に対処するために、Bitcoin Core チームは、OpenSSL の代替として、 libsecp256k1という新しい ECDSA 署名検証ライブラリを開発しました。これは、開発者による約 3 年にわたる複雑なエンジニアリング研究の結果です。これを Bitcoin Core に組み込んだ後、署名検証コードの攻撃対象領域が大幅に縮小されました。

さらに、libsecp256k1 の署名検証は OpenSSL の実装よりもはるかに高速です。 64 ビット アーキテクチャ環境では、署名検証を最大 7 倍高速化できます。オリジナルのインデックス作成とブロック検証は、完了するまでの時間が半分以下になる可能性があり、これはビットコイン取引の検証プロセスにとって大きな前進です。

クレジット: Pieter Wuille、Greg Maxwell、Cory Fields

アップロードトラフィックを制限する機能

ノードアップロードトラフィックは一部のユーザーにとって負担となるため、トラフィックを制限する機能はビットコインにとって非常に必要な改善点です。ノード ユーザーは、アップロードできるトラフィックの量にソフト制限を設定できるようになりました。ユーザーは、特定のターゲット ノードが送信できるデータの量を指定するためのパラメータを設定できます。制限を超えないようにして制限を超えないようにし、トラフィックが制限に達した場合は、過去 1 週間分のリクエスト ブロックのみを処理します。

クレジット: Jonas Schnelli

メモリプール制限による衝突防止

ビットコイン ソフトウェアの以前のバージョンでは、ノードのメモリ プールに許可されるトランザクションの数に制限はありませんでした。ノードが特定の最小リレー料金のトランザクションのみを受け入れる場合でも、これらの要件を満たすトランザクションの数が非常に多いため、比較的 RAM の少ないノードがクラッシュする可能性があります。特に、攻撃者がこの機能を利用してフラッドトランザクションでビットコイン ネットワークを攻撃し、一部のノードをクラッシュさせる可能性があることを考慮すると、

この新しいバージョンでは、ノードはメモリ プールのサイズ制限を設定でき、オペレーターはメモリ プールに格納するトランザクションの数を設定できます。このメモリ制限に達した場合、新しいトランザクションは引き続き受け入れられますが、トランザクション手数料が最も低いトランザクションがメモリプールから削除されます。この新しいメモリ制限により、実行できるトランザクションの数が管理可能になり、メモリ プールの偶発的な崩壊が防止されます。

クレジット: Matt Corallo および Suhas Daftuar

取引を送信する際、取引処理を高速化するために手数料を増やすことを選択できます。

ユーザーが手数料が低すぎるトランザクションを送信すると、これらのトランザクションはスタックする傾向があり (マイナーによる処理対象として考慮されない)、これらのトランザクション内の未使用の出力 (UTXO) が使用しにくくなり、資金が凍結される可能性があるため、問題が発生する可能性があります。適切な取引手数料は、取引量と与えられた時間に大きく依存するため、計算が困難です。そのため、ユーザーは通常、取引手数料を過小評価して多くの取引が滞ったり、取引手数料を過大評価して大量の不要な手数料が支払われたりすることになります。

Opt-in Replace-by-Feeと呼ばれる新しい機能により、トランザクションの送信者はトランザクションを構成できるようになります。送信者は、低い手数料から始めて取引が承認されるかどうかを確認し、承認されない場合は、承認されるまで手数料を増やすことができます。これにより、送信者は支払い手数料を最小限に抑え、トランザクションがブロックに含まれる可能性を最大化できます。 （翻訳者注：この解決策は、主にゼロ確認に大きな影響を与えるため、かなり物議を醸しています）

クレジット: Peter Todd および Suhas Daftuar

トランザクションリレールールの改善

現時点では、一定量のリレー帯域幅が低料金（または無料）トランザクション（無料トランザクションとも呼ばれる）用に予約されています。この設定の問題は、他のすべてのトランザクション (中程度の手数料がかかるトランザクションと高い手数料がかかるトランザクション) が、利用可能な限られたリレー スペースをめぐって競争しなければならないことです。

トランザクションの送信者により良いサービスを提供するために、ノードは中継用に一定数の空きトランザクションを予約しなくなります。

クレジット: Alex Morcos および Suhas Daftuar

Torが動作しているときは、自動的に

ノードは Tor が実行中かどうかを検出できるようになり、実行中の場合は Tor 用の隠しサービスを自動的に作成し、Tor ネットワーク経由で他のノードに接続します。手動での設定は必要ありません。

クレジット: ウラジミール・ファン・デル・ラーン

ZeroMQを通じて、APPは通信をサブスクライブできる

これまでは、新しいブロックや新しいトランザクションの通知をサブスクライブするための外部サービスのサポートは限られていましたが、ZeroMQ の統合により、この機能が利用できるようになりました。

クレジット: ジョナサン・コーガン

ウォレットが占有するディスク容量を大幅に削減

Bitcoin Core ウォレットのユーザーは、フルノードを許可するとデータストレージの負担が大きくなるという問題に頭を悩ませることがよくあります (現在 60 GB に達しており、今後も増加し続けるでしょう)。フルノードを実行したいが、高いデータストレージ負荷は望まないユーザーのために、Bitcoin Core の新バージョンではプルーニング モードが有効になります。つまり、ノードはunspent outputs出力のみを追跡し、以前に処理されたブロックと使用済み出力を忘れる必要があります。つまり、フルノードを実行するときにユーザーが保存する必要があるデータは約 2 GB のみとなり、以前の 60 GB の要件から大幅に削減されます。

クレジット: Jonas Schnelli、Greg Maxwell、Adam Weiss

マイナーはブロックの組み立てを速くすることができる

これまで、ブロック テンプレートの作成はマイナーにとって非常にコストがかかり、長い計算時間とかなりのメモリが必要でした。いわゆる計算時間が長いということは、マイナーがブロックを組み立てる際に、ブロック検証のためのコンセンサスに不可欠な計算を実行する必要があることを意味します。メモリ要件が高いのは、ブロックの組み立て中に、ノードのメモリ プール内の各トランザクションの入力をさまざまな計算のためにメモリ内キャッシュに格納する必要があるためです。

バージョン 0.12 では、コンセンサス クリティカル計算は、ブロック アセンブリ中の 1 回限りの実行プロセスではなくなりました。代わりに、これらのトランザクションはすべてメモリ プールに入力されると、事前に計算されてからキャッシュされます。つまり、アセンブリ プロセス中にほとんどの計算がすでに実行されており、ブロック テンプレートを非常に迅速に生成できます。具体的には、組み立て時間が数秒から数十ミリ秒に短縮されます。

この事前計算により、ノードのメモリ プール内のすべてのトランザクションの入力が一度にキャッシュに入力されなくなり、メモリの需要が削減されます。

クレジット: Alex Morcos

結論：

バージョン 0.12 のリリースは、Bitcoin Core クライアントにとって大きな進歩となります。ただし、現在の開発チームにはまだやるべきことがたくさんあり、Bitcoin Core は常にさらなる貢献者を求めています。詳細については、Bitcoin Core の貢献ページ、具体的には CONTRIBUTING.md を参照してください。バージョン 0.12 をダウンロードするには、次のサイトにアクセスしてください。

https://bitcoin.org/bin/bitcoin-core-0.12.0/ からダウンロードしてください。

原文: https://bitcoincore.org/en/2016/02/23/release-0.12.0/
著者: Bitcoin Core 開発チーム
編集者: Satuoxi
出典（翻訳）：バビット情報（http://www.8btc.com/release-0-12-0）