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PLOS ONE査読済み研究が​Patoshiマイニング異常を​確認 — ビットコイン初期の​採掘パターン

紺色を基調にしたインフォグラフィックで、半円形のゲージの一角に光る点が密集し、隣には緑色の六角形アイコンが並ぶ格子があって、その中の一つだけオレンジ色で強調され点線でつながっている。

2021年9月30日、レイキャビク大学コンピューターサイエンス学部のマリア・オスカルスドッティルとジャッキー・マレットは、PLOS ONEに『Strangely mined bitcoins: Empirical analysis of anomalies in the bitcoin blockchain transaction network』を発表した(DOI: 10.1371/journal.pone.0258001)。これは、セルジオ・デミアン・ラーナーが2013年にブログで最初に特定したPatoshiマイニングパターンを正式に分析した、最初の査読付き学術論文であった。

2つの独立した異常の特定

論文はビットコインのコインベーストランザクションにおける2つの独立したナンス異常を特定した:

  1. P異常(拡張Patoshi異常):ブロックナンスの最初の16進ニブルが、0〜Fに一様分布するはずのところ、0〜3の範囲に不均衡に多くの値を示す。これはラーナーのオリジナルのナンスLSB分析の拡張と形式化である。

  2. Z異常(ゼロナンス異常):ナンスの最後から2番目の位置が、マイニングの最初の18か月間に異常に多くのゼロを示す。

重要な発見 — 最初の64ブロック

Patoshi議論において最も重要な発見の一つは、 ナンスの最初のニブルにおける拡張Patoshi異常が、マイニングされた最初の64ブロック「すべて」に出現することである。これはラーナーが2013年に最初に指摘し、本査読論文が確認したパターンである。これは注目に値する。なぜなら、ラーナーのオリジナルの2013年ExtraNonceベースの分類では、ExtraNonce勾配の相違に基づいてブロック12を「別のユーザー」がマイニングした最初のブロックと特定していたからである。

PLOS ONEの発見は、ブロック12がExtraNonceパターンとは異なるにもかかわらずPatoshiナンス指紋を示すことを意味する。論文は、この特徴をサトシの採掘に帰属させるラーナーの見方を「妥当」として紹介しているが、それを論文自身の結果として独自に立証しているわけではない。本アーカイブの解釈では、これはサトシがカスタムPatoshiマイニングソフトウェアと標準Bitcoin v0.1クライアントを同時に実行していたと考えるのが最も整合的である。ナンス分割の指紋は両方の設定で持続するが、ExtraNonceのインクリメント挙動は異なる。

異常の規模

論文は、最初の難易度レベルでマイニングされたすべてのコインの約3分の1がこれらの異常を示すブロックからのものであることを発見した。2018年までの全研究期間にわたって、ナンスの特徴を持つブロックから300万BTC以上が得られた(この大きな数字にはZ異常と、オリジナルのPatoshi分析範囲を超える拡張期間が含まれる)。

意義

Patoshiマイニングに関する最初の査読付き学術研究として、この論文はブログ投稿やコミュニティ分析からの議論を正式な学術文献に格上げした。Whale Alertが2020年7月に発表した分析もその一つであり、本査読研究はそのブロック数とBTC総量が重なることを独立に裏付けている。最初の64ブロックすべてがPatoshiナンスの指紋を共有するというこの確認は、ラーナーの2013年の観察を査読文献へと拡張したものであり、初期の非Patoshiブロック(ExtraNonce分類による)が依然として他の参加者ではなくサトシによってマイニングされたという見方を、本アーカイブの解釈では強めている。

Pアノマリー — 先頭ニブル分布

ブロックナンスの先頭16進ニブルは一様分布(各6.25%)であるべき。Patoshi帰属ブロックでは値0〜3が支配的 — ナンス空間分割を裏付ける指紋。

Patoshiブロック(観測値) 一様分布の期待値(ランダム・マイニング)

最初の64ブロック — Pアノマリーの検出

PLOS ONE論文の最も重要な発見: 最初の64ブロック全て(以前は非Patoshiと分類されていたブロック12を含む)にPアノマリーの特徴が見られる。これはサトシがカスタムPatoshiマイナーと標準のBitcoin v0.1クライアントを同時に稼働させていたことを示唆する。