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セルジオ・デミアン・ラーナーが​サトシの​マイニングに​第二の​指紋を​発見 — ナンスLSBパターン

紺色の背景に、ナンス値の最下位バイトをオレンジと水色のクラスターに分けてギャップを挟んで並べた棒グラフと、光るプロセッサーへ収束する複数のスレッド線、下部に並ぶ指紋のような弧模様を描いたインフォグラフィック。

2013年9月3日、セルジオ・デミアン・ラーナーは『A New Mystery about Satoshi Hidden in the Bitcoin Block-Chain』を発表し、約4か月半前に発表したExtraNonce勾配分析とは独立した、サトシの初期マイニングにおける第二の指紋を明らかにした。

発見

ラーナーは最初の36,288ブロックのナンス値の最下位バイト(LSB)を分析した。標準的なマイニング実装では、ナンスのバイトは一様に分布するはずである。しかしサトシのブロックは顕著な非ランダムパターンを示していた:

  • 値0〜9:高頻度(各247〜324回)
  • 値10〜18:ほぼゼロの頻度(各2〜6回のみ) — 決定的なギャップ
  • 値19〜58:再び高頻度(最大201回)
  • 値59〜255:まばらな分布

このパターンは未使用のコインベース(サトシのブロック)にのみ存在し、他の初期参加者がマイニングしたブロックには見られなかった。

意義

256個中約50個の値([0..9] ∪ [19..58])へのLSB制限は、ExtraNonce分析とは完全に独立した証拠であった。支配的なマイナーが、重複作業を避けるためにナンス探索空間を分割し、異なるスレッドやプロセスに異なるLSB範囲を割り当てるカスタムソフトウェアを使用していたことを証明した。

初期の仮説

ラーナーは4つの説明を提示した:パースエラー、グレイコードを使用する専用ハードウェア、SHA-2の脆弱性、または意図的な指紋。コミュニティメンバーの「Eyal0」がすぐに、ラーナーが当初正しいと判断した答えを示した:サトシは数十台のマシンを利用でき、同じナンスを二度調べないよう、各マシンに異なるIDを割り当ててナンスのLSBに刻んでいた。

続報(2013年9月4日)

『Satoshi’s Machine』でラーナーはLSBとExtraNonceの関連を確認し、ナンス範囲の制限により、サトシのコンピューターが実際より約4.3倍速く見えていたことを明らかにした。これは、数十台のマシンではなく、少なくとも4スレッドで動く単一のコンピューター、または同じ所有者の4台のコンピューターと一致していた。

ラーナーはこう述べた。

「我々はLOSTの映画の中にいる:一つの謎が解けたように見えるたびに、別の謎が現れる。」

2019年4月、ラーナーはこのパターンを「Patoshi」と名づけ、このLSB制限が通常のマイニングで生じる確率を計算した(2019年のPatoshi命名エントリ)。

ラーナーはこのハードウェアの論点に2020年のPatoshiマイニングマシン分析で本格的に立ち返り、その再マイニング・シミュレーションは、ここで発見されたナンス分割パターンが含意する単一CPU・5スレッド構成を裏付けた。