設計文書シリーズ

ビットコインのブロック・チェーン設計 — ヘッダー、マークルツリー、チェーン選択

ビットコインのブロック構造、マークルツリーによるトランザクションのヘッダーへのコミット、最大作業量チェーン選択規則によるフォーク解決の仕組み。

ビットコインの合意形成設計 — プルーフ・オブ・ワーク、難易度調整、フォーク処理

ビットコインのノードが単一のチェーンに合意する仕組み: SHA-256d PoW、難易度調整、ブロック検証規則、フォーク解決、確率的ファイナリティ。

ビットコインのアーキテクチャー進化 — サトシ時代 v0.1 と現行 v27 以降基準の比較

すべてのサブシステムを横断するアーキテクチャー比較: サトシの v0.1（2009 年 1 月）と現行 Bitcoin Core v27 以降を分割図と領域別表で並置する。

ビットコインの暗号設計 — 鍵、署名、ハッシュ関数、アドレス導出

ビットコインが楕円曲線鍵、電子署名、ハッシュ関数、決定性導出をどのように用いて、信頼できる第三者なしに所有権を保護するかを解説する。

ビットコインのエコシステム設計 — Lightning Network、サイドチェーン、L1 拡張

ビットコインの基盤チェーンの上層と周辺に成長したエコシステムの設計: Lightning 決済チャネル、連合型サイドチェーン、L1 エンベロープ拡張、マイニングプール構成。

ビットコインの貨幣設計 — 発行スケジュール、手数料市場、インセンティブ構造

ビットコインの 2,100 万枚上限が幾何級数の半減から導かれる仕組み、ブロック報酬が新規発行分から手数料へ移行する過程、インセンティブモデルが正直なマイニングを維持する構造を解説する。

ビットコインの P2P ネットワーク設計 — ノード発見、メッセージ中継、ブロック伝播

ビットコインのノードが互いを発見し、トランザクションとブロックを交換し、P2P ゴシップ層でネットワーク攻撃に抵抗する仕組み。

ビットコインのセキュリティーモデル — 攻撃面、信頼前提、防御層

ビットコインの脅威モデルを端から端まで図解: プロトコルが信頼するもの、防御する対象、各攻撃への対策、残存するリスク。

ビットコインのストレージ設計 — ブロックデータベース、UTXO セット、チェーン状態管理

Bitcoin Core がブロックを永続化し、UTXO セットを維持し、チェーン状態をインデックス化し、メモリープールを管理し、履歴データを剪定し、assumeUTXO で起動する仕組みを解説する。

ビットコインのトランザクション設計 — UTXO モデル、スクリプト、署名方式

ビットコインのトランザクション層を詳解: UTXO ライフサイクル、トランザクション構造、スクリプト評価、ECDSA・シュノア署名、SegWit、Taproot。

ビットコインのウォレットとインターフェース設計 — 鍵管理、トランザクション構築、RPC

Bitcoin Core が鍵を管理し、トランザクションを構築し、コインを選択し、手数料を推定し、RPC・REST・ZMQ インターフェースで機能を外部に公開する仕組みを解説する。