Proof of Reserve法の欠点と改善案

FTX事件後、取引所の信頼度は大きな打撃を受けました。多くの取引プラットフォームがMerkle Treeによる準備証明方法を採用し、ユーザーに資金の安全性を証明しようとしています。しかし、この方法にはいくつかの基本的な欠陥があります。本稿では、既存の準備証明方法の2つの主要な問題を探り、いくつかの改善提案を行います。

既存のプルーフ・オブ・リザーブ方式の概要

情報の非対称性を緩和するために、現在の準備証明は通常、第三者の監査に依存しています。監査会社は、取引プラットフォームのオンチェーン資産（準備証明）とユーザー資産の合計（負債証明）が一致しているかを検証する必要があります。

負債証明に関して、取引プラットフォームはユーザーアカウント情報と資産残高を含むMerkleツリーを生成し、匿名で改ざん不可能なスナップショットを形成します。ユーザーは自分のアカウントが含まれているかどうかを独自に検証できます。

準備証明の面では、取引プラットフォームはその管理するオンチェーンアドレスを提供し、デジタル署名を通じて所有権を証明します。

監査機関はその後、負債と準備の両端の資産総量を比較し、流用行為が存在するかどうかを判断します。

既存の方法の主な欠点

1. 借りた資金が監査を逃れる

現在の監査は通常特定の時点に基づいており、周期が長いため、取引プラットフォームは監査期間中に借入を通じて資金の欠如を補填し、検査を回避する機会があります。

2. 外部の者と共謀して詐欺を行う

デジタル署名を提供することは、資産を実際に制御することと同等ではありません。取引プラットフォームは外部の者と共謀し、同じ資金を使用して複数の機関に資産証明を提供する可能性があります。既存の監査方法では、このような詐欺行為を特定することが困難です。

改善のための提案

理想的な準備証明システムはリアルタイムチェックをサポートすべきですが、これには高コストとユーザー情報漏洩のリスクが伴う可能性があります。ユーザー情報を漏洩させることなく信頼性を高めるために、以下の提案が示されています。

1. 抽査式ランダム監査

予測不可能な時間間隔でランダム監査を行い、取引プラットフォームのアカウント操作の難易度を増加させます。具体的な実施方法として、信頼できる第三者が取引プラットフォームにランダムに監査要求を送信し、特定の時点のMerkle Treeを生成するよう要求し、その時点のユーザーアカウントの残高を含めることができます。

2. MPC-TSSによるプルーフ・オブ・リザーブの迅速化

ランダム監査は取引プラットフォームに迅速な証明の提供を要求し、これは多数のアドレスを管理するプラットフォームにとって課題です。1つの可能な解決策は、MPC閾値署名方案（MPC-TSS）技術を利用することです。

MPC-TSSは秘密鍵を複数の暗号化されたフラグメントに分割し、複数の当事者が保持します。保持者は秘密鍵を交換することなく、共同で取引に署名できます。この仕組みでは、監査機関が秘密鍵のフラグメントの1つを保持し、取引プラットフォームが残りのフラグメントを保持します。適切なしきい値を設定することで、資産が依然として取引プラットフォームによって制御されることが保証されます。

この方法により、監査機関は取引プラットフォームのアドレスのセットを特定し、指定されたブロック高で資産規模を集計することができます。大量の共同管理アドレスを生成するために、MPC-TSSソリューションはBIP32プロトコルをサポートする必要があります。

これらの改善により、リザーブ証明方法はより信頼性が高くなり、ユーザーにより良い資金の安全保障を提供することが期待されています。