中央集権的な取引所におけるプルーフ・オブ・リザーブの方法を改善するための欠陥と提案

FTXの崩壊事件後、取引所の準備証明問題が広く注目されています。多くの取引所が資産準備を証明するためにMerkle Tree法を採用し、ユーザーの信頼を再構築しようとしています。しかし、この方法には依然としていくつかの潜在的な問題が存在します。この記事では、既存の準備証明方法の欠陥を探り、いくつかの改善提案を行います。

現在のリザーブ証明方法の紹介

現在の準備証明は主に二つの部分から成り立っています：負債証明と準備証明。

負債証明に関して、取引所はユーザーアカウント情報と資産残高を含むマーケルツリーを生成することで、匿名化され改ざん不可能なユーザー資産のスナップショットを構築します。ユーザーは自分のアカウントがその中に含まれているかどうかを独立して検証できます。

準備証明に関して、取引所は自らが管理するオンチェーンアドレスを提供し、デジタル署名などの方法で所有権を確認する必要があります。

監査機関は負債と準備の両端の資産総量を照合することによって、取引所がユーザー資金を流用しているかどうかを判断します。

既存の方法の主な欠点

1. 借りた資金が監査に合格する可能性

監査は通常特定の時点に基づき、間隔も長いため、取引所は監査期間中に借入れを通じて一時的に資金のギャップを埋める機会があるため、検査を回避することができます。

2. 外部の関係者との共謀のリスク

数字署名だけでは、アドレス資産の実際の所有権を完全に証明することはできません。取引所は外部資金提供者と共謀し、同じ資産を使って複数の機関に同時に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識別するのが難しいです。

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機能を備えているべきですが、これは高額なコストとユーザー情報漏洩のリスクをもたらす可能性があります。これを受けて、以下の改善提案を提出します：

1. 抽查式ランダム監査

不定期かつランダムな監査方法を通じて、取引所の帳簿操作の難易度を増加させる。具体的な操作としては、信頼できる第三者がランダムな時間に取引所に監査リクエストを送り、即座に現在のブロック高のユーザーアカウント残高を含むMerkle Treeを生成するよう要求することができる。

2. MPC-TSSソリューションの導入

大規模なアドレス資産証明の効率問題を解決するために、マルチパーティ計算閾値署名(MPC-TSS)技術を採用することを検討できます。この方案の下で、監査機関と取引所はそれぞれプライベートキーのシェアを保持し、交換することなく共同で取引に署名できます。これにより、監査機関は取引所が管理するアドレスの集合を直接検証し、指定ブロック高において資産規模を統計することができ、時間のかかる資金集約プロセスを回避します。

上述の改善により、ユーザー情報を漏らすことなく、準備証明の信頼性と効率性を向上させ、中央集権型取引所に対するユーザーの信頼を再構築するためのより強力な保障を提供することが期待されます。