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セルジオ・デミアン・ラーナーが、​サトシの​採掘に​二つ目の​手が​かりを​見つける​ — ナンスの​LSBの​偏り

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、ジェネシスブロックからブロック36,288まで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のソフトウェアでは、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では、偶然では説明できない、はっきりした偏りが見られた。ラーナーは、ブロック20,000までについて、値ごとの出現回数を次のように挙げている。

  • 値0〜9:各247〜324回
  • 値10〜18:各2〜6回だけ — ここで大きく落ち込む
  • 値19〜58:再び多く、19で138回、58で201回
  • 値59〜255:そこから先は少ない(59で7回)

このパターンが見られたのは、報酬がまだ使われていないブロック(サトシのブロック)だけで、ほかの初期の参加者が掘ったブロックには見られなかった。

意義

LSBが256通りのうち約50通り([0..9] ∪ [19..58])に限られていたことは、ExtraNonceの分析とはまったく別の証拠だった。これで、ブロックを最も多く掘ったマイナーが、手を加えたソフトウェアを使っていたことがはっきりした。そのソフトウェアは、同じ作業を二度しないよう、ナンスを探す範囲を分け、スレッドやプロセスごとに違うLSBの範囲を受け持たせていた。

初期の仮説

ラーナーは4つの説明を挙げた。データの読み違い、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使えたので、同じナンスを二台が重ねて調べないよう、マシンごとに違うIDを決め、それをナンスのLSBに書き込んでいた、というものである。

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、ナンスを探す範囲が絞られていたために、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。

セルジオ・デミアン・ラーナー(Bitslogのブログ記事、2013年9月4日)

まるでドラマの『LOST』の中にいるようだ。一つの謎が解けたと思うたびに、また別の謎が現れる。

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年にPatoshiと名づけたときの記録)。

ラーナーは2020年に、Patoshiがどんな機械で掘っていたのかを、あらためて詳しく分析した。そこでは採掘をやり直す模擬実験をして、ここで見つかったナンスの分け方から考えられる構成、つまり一台のCPUで5本のスレッドを動かす構成を確かめた。