ビットコインアドレスの4種類の紹介

なぜビットコインアドレスが必要なのか

トランザクションパスウェイ

暗号通貨の世界では、ウォレットアドレスは「銀行口座番号」や「配送先住所」と同様に重要です。 どんな操作にも欠かせません。 ビットコインアドレスは、ビットコインネットワーク内の銀行口座番号に似たデジタル識別子として機能し、資金が送金または受け取られる場所を定義します。 ビットコインネットワーク内の取引経路として機能します。 ビットコインアドレスは、BTC、BRC-20トークン、およびビットコインネットワーク上のその他のNFTなど、特定のアドレスに暗号資産を送信するために使用できます。 資産を受け取るためにも使用できます。 たとえば、Web3プロジェクトチームは、ビットコインアドレスを使用してトークンをあなたのウォレットにエアドロップすることができます。

ビットコインアドレスを使用するすべての取引は、ブロックチェーンに記録され、透明性が確保されます。アドレスは公開鍵から派生しており、各取引は秘密鍵で署名されるため、対応する秘密鍵を持つ個人だけが取引を完了できます。この暗号検証メカニズムにより、ビットコインネットワークは高いセキュリティを提供し、取引の改ざんや偽造を防止します。その結果、ビットコインアドレスは取引の透明性とセキュリティの両方を確保します。

本人確認

さらに、ビットコインアドレスは身元確認の新たなパラダイムを導入しました。

現実の世界では、通常、我々のアイデンティティは中央集権的な機関から付与されます。たとえば、個人は国民IDカード、パスポート、運転免許証などの書類を使用して自分のアイデンティティを確認し、これらの書類を医療、交通、その他の社会サービスなどの活動に利用しています。これらの形式の身元証明は政府機関によって発行され、中央集権的なデータベースに保存されており、データ漏洩のリスクにさらされています。

しかし、Web3の世界では、個人は固有のBitcoinアドレスを通じて自分のアイデンティティを確立することができます。このアドレスは、アルゴリズムによって生成された文字で構成されており、Web3における分散型のアイデンティティを提供します。これにより、ユーザーはアイデンティティの所有権、制御権、および管理権を持ち、中央集権的な機関によるアイデンティティの検証への依存を排除します。ブロックチェーン技術はこの検証プロセスを保証します。たとえば、BTC上の特定のDAOコミュニティの貢献者である場合、固有のBitcoinアドレスがそのコミュニティ内でのあなたのアイデンティティを表します。

ただし、単一のアドレスが常に単一のユーザーに対応するわけではありません。1つのアドレスを使用するグループがいるかもしれず、個人が複数のアドレスを制御している可能性もあります。例えば、Web3の世界では、「エアドロップ・ファーミング」が、特定のブロックチェーンアドレスを介してDappとやり取りしてプロジェクトからエアドロップ報酬を受け取ることを含みます。エアドロップ・ファーマーの中には「スタジオ」もあり、1つのビットコインアドレスをグループで管理している人もいれば、複数のアカウントを作成してそれぞれに独自のアドレスを持つ個人もいます。

ビットコインアドレスの取得とパラダイム

アドレスの取得

どんなビットコインユーザーでも無料でアドレスを取得できます。

Bitcoin Coreは、Bitcoinネットワークに参加し、Bitcoin資産を管理するためのフルBitcoinノードソフトウェアです。Bitcoin Coreクライアントを使用すると、ユーザーは新しいBitcoinアドレスを生成してBitcoinを受け取ることができます。クライアントでは、「新しいアドレス」ボタンをクリックするだけで、システムが自動的にアドレスを生成します。

中央集権型取引所Gate.ioなどの取引所でアカウントを登録することで、ビットコインアドレスを取得することもできます。これにより、保管型アドレスが提供されます。このアドレスを使用して、BTC、USDTなど取引所でサポートされている他の暗号通貨を取引所に入金することができます。さらに、他のユーザーからこのアドレスに送られたトークンを受け取ることもできます。

さらに、Bitcoinソフトウェアウォレットは、携帯電話やコンピューターで実行されるBitcoinウォレットアプリケーションです。これらのウォレットは、プライベートキーを完全にコントロールできるため、より柔軟性とコントロールを提供します。ソフトウェアウォレットを使用してBitcoinアドレスを生成することもできます。市場で人気のあるソフトウェアウォレットには、MetaMaskやGateのWeb3ウォレットが含まれます。

アドレス パラダイム

すべてのメインネットのビットコインアドレスは、プレフィックス1、3、またはbc1で始まります。ビットコインネットワーク上のテストネットアドレスは、tb1で始まります。一部のアドレスが長く、bc1で始まり、大文字を含まないことに気づくかもしれません。これは、Bech32エンコーディングを使用しているためです。

エンコーディングの違い以外に、"bc1" で始まるアドレスは、"1" または "3" で始まるアドレスと同じように機能します。

ここにはビットコインアドレスの例がいくつかあります:

1LMcKyPmwebfygoeZP8E9jAMS2BcgH3Yip

3E13MQrZvPHqSSTsdQaZzZiYPzjEDT5VKE

bc1qsr03qya584vkdqztxyat3d5s63pjfddy8vwrue

bc1qzyda53xqwkqruex3mzwvpja04x23r572mygpgfc90qckdw2cwwaqr2h70u

tb1qw2c3lxufxqe2x9s4rdzh65tpf4d7fssjgh8nv6.

アドレスは他の人と共有するためにQRコードとして表現することもできます。たとえば、一部のアプリは、電話のカメラを使用して別の電話、コンピューター画面、または印刷された紙からビットコインのアドレスをスキャンすることができます。

これらのアドレスは、ネットワークのさまざまなフォークを経て進化してきたビットコインネットワークの異なるバージョンを反映しています。

ソース: @adrienolichon">Geordanna Cordero

ビットコインアドレスの種類

レガシー/Pay-to-PubKey-Hash（P2PKH）アドレス

これらのアドレスは、伝統的なビットコインアドレスであり、レガシーアドレスまたはP2PKHアドレスとして知られています。 P2PKHは、Pay-to-PubKey-Hashの略です。 この名前は、ビットコインが2009年に導入されたときに使用されたアドレス生成方法を反映しており、公開/秘密キーペアを作成することを含んでいます。 当時、これがアドレスを生成する唯一の方法でした。

レガシーアドレスは数字1で始まります。これらの古いレガシーアドレスは、新しいものよりも認識しやすく、Base58エンコーディングを使用し、26〜36文字の長さです。例：「15f12gEh2DFcHyhSyu7v3Bji5T3CJa9Smn」。

今日、これらのアドレスは取引で使用する際に最も高価です。なぜなら、取引の合法性と所有権を検証するために必要な取引署名データを保存するためのブロックスペースが最も多く必要だからです。

トランザクションのサイズは、ブロックチェーン全体の容量にとって重要です。大きなトランザクションは、より多くのブロックスペースを使用するため、迅速な確認を確実にするためにより高いトランザクション手数料が必要となります。その結果、レガシーアドレスは通常、新しいアドレスタイプと互換性がない古いウォレットでのみ使用されます。

レガシーアドレスが取引に使用され、ウォレットがP2SHやBech32のような新しいアドレスと互換性がない場合、通常資産は失われませんが、レガシーアドレスに送信された資産は表示されない場合があります。受信者は、ウォレットを更新するか、レガシーアドレスを新しいウォレットにインポートすることでこれを解決できます。さらに、ビットコインネットワークはこれらの非互換な取引を拒否する可能性があり、資金が自動的に送信者のウォレットに返されることがあります。

支払い先スクリプトハッシュ（P2SH）アドレス

従来の「1」で始まる伝統的なアドレスとは異なり、Pay-to-Script-Hash（P2SH）アドレスは公開鍵のハッシュから派生するのではなく、特定のスクリプトのハッシュから派生します。 これらのアドレスは「3」で始まり、例えば次のようになります：35PBEaofpUeH8VnnNSorM1QZsadrZoQp4N。

P2SHアドレスは、複数の署名が必要な取引に役立ち、Segregated Witnessを使用することで取引手数料を削減できます。P2SHアドレスに送金すると、従来のアドレスウォレットを使用するより約26%安くなります。

P2SHトランザクションでは、受取人はビットコインを受け取る前に償還スクリプトを設定し、資金を支出する条件を明示します。その後、受取人はこの償還スクリプトのハッシュをP2SHアドレスとして送信者と共有します。送信者はこれに資金を送金する際、具体的な支出条件を知る必要はありません。なぜなら、それらはハッシュ化されているからです。受取人が資金を使用したい場合、償還スクリプトに一致する条件を提供しなければならず、これには複数の署名やその他の特定の基準が関与する場合があります。

例えば、マルチサインウォレットの設定では、アリス、ボブ、チャーリーの3人がいるとします。彼らは共同でマルチサインウォレットを管理し、2-of-3のマルチサインウォレットスキームを選択します。つまり、彼らのうち少なくとも2人が署名して取引を承認する必要があります。

最初、各人は秘密鍵と対応する公開鍵を生成します。

Alice: パブリックキーA、プライベートキーa

Bob: 公開鍵B、秘密鍵b

Charlie: 公開鍵C、秘密鍵c

次に、これらの公開鍵をリデンプションスクリプトに組み合わせ、次のようにマルチサイン条件を定義します：

Redeem Script: 2 3 CHECKMULTISIG

それから、この償還スクリプトをハッシュしてハッシュ値を作成し、それがP2SHアドレスとなります。

P2SHアドレス：3xxxxx（簡潔のため実際のアドレスは省略）

アリス、ボブ、そしてチャーリーは、ビットコインを受け取るために他の人にこのP2SHアドレスを提供します。誰かがこのP2SHアドレスにビットコインを送ると、資金はこのアドレスでロックされ、支出するには少なくとも2つの署名が必要です。

資金を使いたいときは、それぞれの署名と引き換えスクリプトを提供して、それを証明する必要があります。

たとえば、アリスとボブが資金を使いたい場合、それぞれの署名と償還スクリプトを提供して、ビットコインネットワークに取引を検証させます。

上記の例は、P2SHアドレスを生成するプロセスとマルチ署名方式の運用ロジックを示しています。このアプローチは、トランザクションを実行するには複数の署名が必要となるため、単一のリスクを低減し、追加のセキュリティとコントロールを提供します。

ソース:ビットコインウィキ

セグリゲーテッドウィットネス（SegWit）アドレス

SegWitは、セグリゲーテッドウィットネスの略で、取引署名（「証人」）を取引データから分離します。 SegWitアドレスには2つの形式があります。1つの形式は「3」で始まり（ネストされたP2SH形式）、既存のP2SHアドレス（「3」で始まる）を使用し、SegWitアドレスでラップします。たとえば、「3J98t1WpEZ73CNmQviecrnyiWrnqRhWNLy」といったものです。これは、古いバージョンとの互換性を維持するためです。ただし、この回避策により、SegWit取引には約10%の余分なスペースが必要となり、スケーリングの元の意図を損なう可能性があります。

一般的なフォーマットはBech32フォーマットであり、'bc1'で始まり、ネイティブSegWitとしても知られています。このアドレスフォーマットは、SegWit向けに特別に開発され、伝統的なBase58の代わりにBase32エンコーディングを使用しています。これにより、計算が容易で効率的になり、文字数が少なくて済み、大文字と小文字を区別しないため、データをQRコードによりコンパクトに格納できます。さらに、Bech32はより高いセキュリティ、最適化されたチェックサム、優れたエラー検出を提供し、無効なアドレスの可能性を減らします。例えば、「bc1qar0srrr7xfkvy5l643lydnw9re59gtzzwf5mdq」です。

SegWitは、取引を2つの部分に分割することで機能します。最初の部分には送信者と受信者のウォレットアドレスが含まれ、2番目の部分には取引の署名または証人データが含まれます。この分離により、より多くの取引が単一のBitcoinブロックに収まり、スループットが向上し、取引手数料が削減されます。

簡単に言えば、このタイプのBitcoinアドレスは、各トランザクションに格納される情報量を減らします。トランザクション内で署名とスクリプトを格納する代わりに、トランザクション署名をトランザクションデータから分離します。これにより、ブロックに格納されるトランザクションデータのサイズが減少し、各ブロックにより多くのトランザクションを格納できるようになります。SegWitアドレスを使用することで、Bitcoinネットワークはブロックあたりより多くのトランザクションを処理し、送信者はより低いトランザクション手数料を支払います。これによりトランザクションの確認時間が短縮され、セキュリティが向上します。

さらに、SegWit がソフトフォークであるため、SegWit アドレスは後方互換性があり、SegWit アドレスから旧式アドレスに資金を送金することができます。

要約すると、SegWitアドレスからの取引はサイズが小さいです。古いバージョンとサイズが同じでも、ブロック内の「重み」の異なる計算により、より少ないブロックスペースを占有します。P2SHアドレスと比較して、SegWitアドレスは取引手数料を約16%節約できます。Legacyアドレスと比較して、SegWitアドレスは手数料を38%以上節約できます。このコスト削減のため、SegWitアドレスは最も一般的に使用されるビットコイン取引アドレスです。

ただし、一部の取引プラットフォームやウォレットはまだSegWitアドレスをサポートしていないため、代わりにP2SHアドレスを送信するようユーザーに促します。このため、ほとんどのウォレットはまだP2SHアドレスやレガシーアドレスウォレットを作成するオプションを提供しています。

ソース: D’CENT ウォレット

Taprootアドレス

Taprootは、プライバシー、柔軟性、およびスケーラビリティを向上させるために設計されたBitcoinプロトコルのソフトフォークアップグレードです。2020年10月にBitcoin Improvement Proposals (BIP340、BIP341、およびBIP342)を通じて導入され、2021年11月にアクティベートされました。Taprootアドレスは、BIP341とBIP342で導入され、Bitcoin Core 0.21.0のアップデートに含まれる最新のBitcoinアドレスのタイプです。

Taprootアドレスは、ブロックスペースの効率を高め、手数料を削減するためにSegWitアドレスに基づいて構築されています。これらはP2TR（Pay-to-Taproot）としても知られています。技術的な観点からは、TaprootアドレスはSegWitのアップグレードバージョンです。それらはbc1pで始まり、bech32mと呼ばれるbech32の改良バージョンを使用します。アドレスは、BIP86パス（m/86’/0’/0’/0/0）を使用してニーモニックから派生しています。

Example: ”bc1pmzfrwwndsqmk5yh69yjr5lfgfg4ev8c0tsc06e“

技術的には、Taprootアドレスは、Merkle Abstract Syntax Tree（MAST）とSchnorr署名を使用して、単一の公開鍵またはより複雑なスクリプト（マルチシグネチャウォレットやスマートコントラクトなど）を使ってトークンを支出することを可能にします。これにより、取引におけるプライバシーと柔軟性が向上します。

具体的には、Schnorr署名は、複数の取引署名を検証する際に、従来の楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）よりも効率的です。この効率性は、全体の取引プロセスを簡素化し、マルチ署名ウォレットのプライバシーを向上させます。マルチ署名取引では、Schnorr署名は複数の署名を1つに組み合わせ、取引データのサイズを削減します。これにより、取引手数料が低下し、取引効率が向上し、プライバシーが向上します。また、アトミックスワップや支払いプールなどのよりシンプルな高度なプロトコルの使用を可能にします。

Schnorr署名を使用すると、複数のトランザクションが同時に検証および実行されるため、効率的なバッチトランザクション処理が可能となります。これにより、バッチトランザクション処理が高速化され、ネットワークの混雑が減少し、ネットワーク容量が増加します。

TaprootアドレスはMAST（Merkleized Abstract Syntax Tree）も導入します。MASTの基本的な考え方は、実行されたトランザクションの結果のみを保存し、トランザクションツリー全体を保存しないことです。たとえば、複雑なスマートコントラクトとやり取りしたり、複数の条件付きブランチを含む他の複雑なトランザクションを実行する場合、実行されたパスのみがブロックチェーンに記録され、未実行のパスは保存されません。これにより、ストレージ要件が削減され、スケーラビリティが向上します。

複雑な取引を単純な単一の取引のように見せることで、MASTはオンチェーンアクティビティのプライバシーを向上させます。

ソース: Decision’s Blog

最近、BTCのハーフニングに伴い、ルーンストーンの価格が急上昇し、ルーンプロトコルによって表現されるBTCエコシステムへの注目が再び高まっています。ビットコインの銘文は、オーディナルプロトコルを使用してサトシに作成されますが、BRC-20トークンはJSONデータをサトシに書き込むことで展開されます。BRC-20の代替となるルーンプロトコルは、トークン残高をUTXOに直接埋め込み、転送や作成のための特定の操作を定義しています。これにより、より軽量で効率的なトークン発行および管理ソリューションが提供され、ジャンクUTXO問題に効果的に対処されています。

新しいルーンの発行に参加するには、「bc1p」で始まるTaprootアドレスを使用する必要があります。

結論

ビットコインアドレスの分類と技術的詳細は、ビットコインネットワークの持続的進化と革新を示しています。従来のレガシーアドレスから隔離されたウィットネスアドレス、最新のタップルートアドレスまで、それぞれのアドレスタイプは、ネットワークの効率性、プライバシー、柔軟性を異なる方法で向上させています。

各アドレスタイプの特徴、強み、そして弱みを理解することで、私たちは自分たちのニーズに合ったアドレスを選択し、ビットコインネットワークの利点を十分に活用することができます。日常的なユーザーであろうと開発者であろうと、ビットコインアドレスの分類と技術についてより深い理解を得ることは、ビットコインエコシステムとデジタル通貨の利便性と革新からメリットを得るのに役立ちます。

ビットコインネットワークが進化を続けるにつれて、さらなる革新や改善が期待でき、デジタル通貨の世界にはより多くの可能性がもたらされるでしょう。ビットコインの未来は明るく、このダイナミックなエコシステムの中で探求し、学び、成長を続けていきます。

ビットコインの価値はその技術だけでなく、もたらす信頼、自由、そして機会にも見出されます。より包括的でオープンで革新的なデジタル通貨の世界を創造するために手を取り合い、未来の金融システムにより多くの活力と可能性を加えましょう。