物理的Bitcoinの進化：CasasciusからTapsignerへ

執筆：Juan Galt

編集：Saoirse、Foresight News

ビットコインのデジタル特性は、その核心的な利点です。プログラマブルな性質により、ビットコインは自己管理が可能になり、資産の盗難や差し押さえの難易度が大幅に向上します。また、デジタル形态により、価値の移転と決済が世界中で数分以内に完了します。

しかし、ビットコインはその有形でない性質により議論を呼んできた。ネイティブな状態のビットコインは触れることも、手に取ることもできず、人々は想像と理解に頼ってしかそれを認識できない。これが大衆による受け入れの大きな障壁となっている。十数年にわたり、起業家やクリエイターたちは、ビットコインの現金に似た核心的特性を維持しながら、それを物理的に実体化しようと継続的に試みてきた。これまでにすべての課題を完全に解決した者はいないが、その探求には多くの成果が得られ、数多くのクラシックな物理的製品が生み出されてきた。

画像提供：Stacks Bowers Galleries

カサス修斯币は2011年9月6日に最初に鋳造され、当時のビットコイン価格は1枚8ドルだった。これは歴史上最も象徴的な物理的ビットコインコレクションであり、その後多くの模倣品が登場した。この名前は、Mike CaldwellがBitcointalkフォーラムで使用していたユーザー名に由来する。このコインが確立した多くのデザインアイデアは、その後のさまざまな物理的ビットコイン製品にとって重要な参考となった。

実物ビットコインの実現における大きな課題の一つは、秘密鍵の保管である。ビットコインはネイティブなデジタル資産であり、暗号化された公開鍵・秘密鍵ペアに基づいて動作し、秘密鍵は機密情報として、ビットコイン専用の暗号アルゴリズムによって対応する公開鍵が生成される。Mike Caldwellはオフラインデバイスを使用して秘密鍵を生成し、それを印刷して貴金属コインの表面に貼り付け、コンピューターに保存されていた秘密鍵のバックアップをほぼ確実に削除した。また、彼は個人ウェブサイトで一連のセキュリティ対策を詳細に公表し、購入を検討するユーザーが参照できるようにしている。

印刷された秘密鍵は、専用の改ざん防止シールで覆われており、シールを剥がすと表面に明確なハoneycomb模様の痕跡が残ります。これにより、購入者が第三者から取得した暗号資産の秘密鍵が以前に他人に接触されていないかを確認できます。

秘密鍵の管理は、物理的ビットコインの作成における最大のセキュリティリスクである。カサス修斯幣の解決策は、ユーザーが開発者を信頼することに依存していた。当時の業界基準において、マイク・カルドウェルは透明性が高く、真摯な姿勢を貫いており、今日でも高い評価を得ており、ユーザーの信頼は報われた。このようなコレクションは、現在、ビットコイン自体の価値や貴金属の価値に加えて、顕著なコレクターズプレミアムを有しており、保有者には豊かなリターンをもたらしている。

2013年11月、Kasashiusは正式に生産を中止した。米国財務省傘下の金融犯罪執行ネットワーク（FinCEN）は、Mike Caldwellに対し、物理的なビットコインを鋳造する行為は資金送金業務と認定され、厳格なコンプライアンス要件を遵守する必要があると通知した。また、秘密鍵生成プロセスにおける中央集権的な信頼メカニズムにより、彼は規制当局の注目対象となった。

カサスシウスの生産終了から1年後、RavenBitが正式にリリースされ、物理的ビットコイン分野における信頼できる発行の課題を解決し、発行プロセスの分散化を試みています。RavenBitの外観はカサスシウスと非常に似ていますが、出荷時には秘密鍵はプリインストールされておらず、改ざん防止シールも未封印の状態です。ユーザーは自分で鍵ペアを生成し、コイン本体に貼付した後、改ざん防止シールを貼ることができます。

理論的には、この設計は通貨発行権の分散化を実現し、一歩前進と言える。しかし実際の運用では、ブランドも信頼性もない多数の個人発行者が生まれ、多くの人が秘密鍵を生成するために使用するオフィス機器にはマルウェアが搭載されている可能性がある。他人からRavenBitを受け取った際、相手が秘密鍵のコピーを保持しているかどうか、あるいはセキュリティ対策を講じているかどうかを確認することは不可能である。

現在、RavenBitプロジェクトはすでに運営を停止していますが、それは業界全体に示唆を与えました：ビットコインを実体化するには、より高度な技術が必要であるということです。

中心化および非中央集権的なシナリオにおける実物ビットコインの発行における信頼課題を解決するために、ハードウェアウォレットメーカーのCoinkiteはOpendimesを開発しました。これは、ビットコインの不記名資産を保管するために設計された小型ハードウェアデバイスです。Coinkiteの共同創設者であるNVKは、『Bitcoin Magazine』のインタビューで、この製品の開発動機について次のように語りました。「ビットコインはデジタル通貨であり、私たちが行っていることは、ただそれを物理的なバックアップにすることです。将来的には誰かがsecp256k1アルゴリズムを手動で破る可能性がありますが、現時点では、有効なビットコイン鍵を生成するにはコンピュータが必要であり、コンピュータが現在の『発行ツール』です。」

Opendimesは、この核心的なロジックに基づいて設計されています。デバイスには内蔵チップが搭載されており、自ら公開鍵と秘密鍵のペアを生成し、シリコンベースの改ざん防止構造により秘密鍵を安全に保存します。

ユーザーがデバイスを初期化する際、ファイルまたはその他の形式のランダムエントロピーをインポートする必要があります。チップはこのデータを組み合わせてビットコインウォレットを生成します。このオープンソースのランダムキー生成ロジックに高品質なエントロピー入力を組み合わせることで、キーのセキュリティがさらに強化されます。

Opendimesを通常のUSBメモリのようにコンピュータに接続すると、ウォレットの公開鍵を確認でき、アカウント残高はブロックチェーンブラウザでリアルタイムで照会できます。ユーザーはビットコインをデバイスに送金できますが、資産を引き出すには物理的にデバイスを破壊する必要があります。この操作により回路が解錠され、秘密鍵を読み取ることが可能になりますが、同時にデバイスには明確な損傷の痕跡が残ります。

Opendimesは、無記名資産技術における画期的な進歩です。2016年には13ドルという低価格で販売されていましたが、現在はインフレの影響で単価は約20ドルとなっています。この製品は業界の象徴的な商品となり、多くのアーティストが高級ビットコインアートに取り入れており、ビットコインコミュニティにおける文化的シンボルとしても徐々に定着しています。

ハードウェアウォレットにとって、13〜20ドルの価格は高くないだけでなく、ユーザー自身が通貨を預ける仕組みは、鋳造への信頼問題を効果的に解決する。しかし、その価格と外観は、日常的に使用される現金とは依然として大きく異なる。ハードウェアコストのみを考慮すると、20ドルという门槛は決して低いとは言えない。カサス修斯幣の約20％のプレミアム基準を参照すると、Opendimes1枚には少なくとも100ドル分のビットコインを預け入れなければ、ハードウェアコストに見合った流通価値を有することができず、これにより、ほとんどの日常的な小額消費には適用できない。

また、このUSBスティック型のデバイスは独自のスタイルを備えていますが、内部資産情報を直観的に表示することはできません。各デバイスは唯一無二であり、現金のような交換可能性を備えていません。このため、業界は、より低コストで汎用性の高い代替ソリューションの開発が必要であると認識しています。

ベルギーのハードウェアウォレットメーカーSatochipは、Opendimesのコンセプトを基に、より親しみやすい外形のオープンソース製品Satodimeを発表しました。この製品は銀行カードに似た形状で、Opendimesと同様にビットコインの公開鍵・秘密鍵ペアを生成でき、一部のバージョンではトランザクション署名もサポートしています。ユーザーはスマートフォンアプリとNFC（近接通信）機能を用いてデバイスとやり取りできます。また、この製品はリングや実物コインなど複数の形状で提供され、いずれも同じチップを内蔵し、同様の機能を備えています。

批量購入の場合、Satodimeのハードウェア単価は最低13ユーロまで低下し、Opendimesよりも経済的ですが、日常的な現金使用基準に近づいたとはいえ、依然として大きな差があります。Satodimeは高セキュリティのハードウェールウォレットであり、日常的な流通用の現金媒体を意図したものではありません。このような高性能マイクロチップ自体のコストが高いため、製品価格が現在のところ10ドルを下回ることは難しい状況です。

実物ビットコインに商業的な普及価値を持たせるためには、ハードウェアコストをどの程度まで引き下げる必要がありますか？

米国連邦準備制度理事会のデータによると、米ドル紙幣の製造コストは4.1セントから11.3セントの範囲です。紙幣の額面が小さいほど単位当たりの製造コストが高くなり、1ドル紙幣では製造に4.1%の損失が発生します。

これを基に計算すると、20,000サトシ（現在の価格で約16ドルに相当）を記録する物理的ビットコインのハードウェアコストは1ドル以内に抑える必要があります。しかし、現在のほとんどのビットコイン暗号アルゴリズムを実行可能なチップは、このコスト要件を満たしていません。しかし、NXPが発表したNTAG X DNAチップは、業界に可能性を示しました。

このチップは薄型ステッカー型アンテナを採用し、厚さは数ミリメートルのみで、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）や楕円曲線暗号（ECC）などの複数の暗号プログラムを実行できます。鍵生成、トランザクション署名、情報暗号化をサポートしますが、ビットコイン専用のsecp256k1暗号曲線は内蔵されておらず、ビットコイン関連プログラムをネイティブで実行することはできません。

それでも、2025年モデルのNTAGチップが供給が豊富な際の単価は約3ドルであり、暗号化チップには大幅な値下げ余地があることを示している。

残念ながら、日常的に使用される折りたたみ式紙幣の形態は、精密なチップに損傷を引き起こします。Coinkiteチームは、ビットコイン不記名資産ハードウェアの開発中に、この問題を実際に確認しました。

OfflineCash社が開発した製品は、現在のところ従来の紙幣に最も近い外観を実現したソリューションです。このビットコイン額面紙幣にはNTAGシリーズのNFCチップが搭載されており、チップ内にはユーザーが生成した秘密鍵が保存されています。同時に、同社のサーバーには第二の秘密鍵が保管され、これらを組み合わせて2of2マルチシグウォレットを構成します。サーバー側の秘密鍵にはタイムロックが設定されており、期限が到来するとマルチシグウォレットはシングルシグウォレットに変更され、ユーザーは資産を引き出せるようになります。このソリューションは従来の貨幣発行における信頼リスクを回避しようとしていますが、結局のところ分散型貨幣発行という新たな課題を生み出しています。しかし、その紙幣のような外観は非常に見栄えが良く、収集価値も備えていることは否定できません。

ネイティブにビットコインアルゴリズムをサポートするNTAGチップを開発するには、前期投資で数百万ドルが必要となる。開発チームが暗号通貨分野の専門家でない場合、ビットコイン暗号プログラムの適合時に脆弱性が生じやすくなる。また、このようなチップはバックドアが存在しないことを保証するために、完全にオープンソースでなければならない。

実物ビットコインは不記名資産であるため、もう一つの根本的な課題が存在する：たとえ低コストで紙幣に近い形態のハードウェアメディアを制作したとしても、ビットコイン本体はデジタル資産であるため、ユーザーはネットに接続して確認しない限り、デバイス内に真の資産が存在するかどうかを確認できない。

発行機関を信頼し、紙幣の交換価値を認める場合、検証の問題は解決できますが、ビットコインが目指す自己保管・非信頼型現金という設計理念から逸脱します。ただし、規制環境が整った地域では、このようなモデルが実現可能かもしれません。

以上より、セキュリティチップと紙幣の形状を併せ持つOfflineCashのような製品は、構想は素晴らしいが、大規模な実用化にはまだ長い道のりがある。また、現在の段階では、これらの製品はむしろ「機能過剰」である——現在の市場にはビットコインのお釣りシステムが存在せず、消費後も依然として法定通貨でお釣りが返される。おそらく、未来に全面的なビットコイン化が実現した際、初めてその価値を発揮するだろう。

可視可能な範囲で、Coinkiteは、カード形式が紙幣よりも優れたソリューションであると考えており、これが同社がTapsignerを導入した理由です。

Tapsignerは、Coinkiteが自社開発したビットコインNFCチップを搭載しており、このチップの性能はNXPのNTAG X DNAと同等で、機能がさらに強化され、コストもやや高めです。製品は一般的なデビットカードの外形を採用し、内蔵のセキュアチップによりNFCタッチ決済をサポートし、複数の外観デザインから選択可能です。

チップには完全なビットコインウォレット機能が内蔵され、secp256k1暗号化プログラムを搭載しており、秘密鍵の生成と安全な保存が可能で、取引の署名もデバイス内部で完了します。その後、対応するスマートフォンデバイスが取引情報をブロードキャストします。スマートフォンアプリはユーザーに取引情報の検証を提供し、セキュリティの補助機能を果たします。

Tapsignerは名義のない資産の媒体として使用できるだけでなく、繰り返しチャージ可能なハードウェアウォレットとしてより適しています。通常の銀行カードのように、特定のビットコイン額を定向支払うことができ、おつりの問題を完璧に解決し、主流のタッチ決済機能とも互換性があります。

この製品の単価は約20ドルで、その登場により、ビットコイン決済の発展の中心がオフライン小売への実装と、主要企業の財務・決済ソフトウェアとのエコシステム統合へと戻ってきています。CashappやSquareなどのプラットフォームも、このプロセスを積極的に推進しています。