サトシの放棄されたポーカー実験がビットコイン要素で復活

2008年、サトシ・ナカモトがホワイトペーパーの公開準備を進めていた頃、この謎の発明家はビットコインのコードベース内にポーカールームの骨子を書き留める時間を見つけたようです。ビットコインの初期のソースコードには、カードを配り、フォールドし、コールし、ベットアップするためのボタンが隠されていました。 ただ、一つ問題がありました。実際には、どれもポーカーをプレイする機能は備えていなかったのです。

ソフトウェアにはテーブルの骨組みはあったものの、その下で機能するゲーム自体は存在しませんでした。 それから18年が経ち、スタンフォード大学の研究者であるロビン・ライナス氏がこの未完の問題に取り組んだ。木曜日、ライナス氏は「ビットコイン・ポーカー（Bitcoin Poker）」を発表した。これはビットコインを用いてルールの執行、賭け金の決済、協力を拒否するプレイヤーの対応を行い、2人が本格的なテキサス・ホールデムをプレイできるプロトコルである。

「親愛なるサトシへ。最初のBitVMをめぐる論争、SHA2-ECDSAの多言語対応、Binohashの狂騒――これらはすべて、ビットコインスクリプトで書かれたファンレターに過ぎません。私があなたの当初のビジョンを実現するまでは、どれも重要ではありません」とライナス氏はXに投稿しました。「だから、あなたがビットコインv0.1で未完成のまま残したポーカークライアントを、ついに完成させました。 一緒に何手かやってみないか？」

サトシの忘れ去られたポーカールームが新たな命を吹き込まれる

オリジナルのビットコインソースコードには「uibase.cpp」というファイルが含まれており、そこにはポーカールビーやテーブルのグラフィカルコンポーネントが実装されていました。 このインターフェースの生成日は2008年4月16日とされており、サトシがビットコインのホワイトペーパーを公開する約6か月前のことでした。「Deal Hand」「Fold」「Call」「Raise」と表示されたボタンは、単なる決済アプリケーション以上の野心的な何かを示唆していましたが、サトシはそれらを何に使うつもりだったのか、公には決して説明しませんでした。

これらの初期の断片は、機能するポーカークライアントではなく、ましてやブロックチェーンによって保証されたギャンブルシステムなどではありませんでした。プライベートカードの配り方、賭け金の追跡、あるいは誰が賞金を受け取るべきかを決定する仕組みは存在しませんでした。 ライナスは自身の『Bitcoin Poker』ホワイトペーパーの中で、この点を明確に区別し、「これらのインターフェースの断片は、完全なポーカープロトコルではなかった」と記しています。ライナスは、サトシが放棄したソフトウェアを復活させるのではなく、欠けていた仕組みを一から構築することに着手しました。

こうした歴史的背景があるからこそ、この発見はさらに興味深いものとなっています。米国議会は2006年10月、違法なインターネットギャンブルに関連する金融取引を規制対象とする「違法インターネットギャンブル取締法（UIGEA）」を可決しました。 それから数年後、2011年4月の「ブラックフライデー」として知られる一斉摘発で連邦当局が大手オンラインポーカー運営会社のドメインを差し押さえたことはよく知られています。オンラインギャンブル規制がサトシの考えに影響を与えたかどうかは依然として不明ですが、中央集権的な決済処理業者に依存せずにポーカーをプレイするというアイデアは、間違いなくビットコインの本来の目的に合致しています。

9枚のカード、2人のプレイヤー、そして主導権を握るディーラーはいない

スタンフォード大学の博士課程に在籍するライナスは、ビットコインのコンセンサスルールを変更せずにビットコイン上で複雑な計算を検証する2023年の提案「BitVM」を開発したことで最もよく知られています。その後の研究にはBitVM2、BitVM3、Zerosyncなどの暗号システムが含まれます。 『Bitcoin Poker』は、ブロックチェーン上の計算よりもはるかに身近な対象に、この独創的なアプローチを応用したものです。

「我々はビットコイン上でリミット・テキサス・ホールデムを行うための2人用プロトコルについて述べる」と、ライナスの論文は説明しています。このゲームには2人の参加者がおり、各プレイヤーは2枚のプライベートカードを受け取り、ベットが進むにつれて5枚のコミュニティカードが公開されます。従来のオンラインポーカーとは異なり、プレイヤーがどのカードを受け取るかを決定するカジノサーバーや信頼できるディーラーは存在しません。

その代わりに、両プレイヤーが秘密情報を提供してカードを生成します。ライナス氏が説明するように、「必要なのは9枚の異なるカードだけです」。52枚のデッキ全体をシャッフルするのではなく、システムは1ハンドに必要な9枚のカードのみを正確に生成し、暗号コミットメントとゼロ知識証明を用いて配牌の公平性を保ちます。

この仕組みによって、どちらの参加者も結果を密かに操作することはできません。「単独のプレイヤーでは復号できない」と論文は述べており、セットアップ時に使用される共同暗号化された情報について説明しています。プレイ開始前、プロトコルはカードの身元を明かすことなく、重複カードの有無もチェックします。2枚のカードが一致した場合、その試行全体は破棄され、新たな配牌が開始されます。

ここには数学的に興味深い点があります。ランダムに生成された9枚のカードの手札が重複カードテストに合格する確率は約48％に過ぎず、許容可能な手札を生成するには平均2.08回の試行が必要となります。 シャッフルにはコストがかかるものの、その結果、向かいに座る相手を信頼する必要のないプライバシーが守られた配牌を実現します。

誰かが協力を拒否した際、ビットコインが審判役となる

カードの配り方は一つの問題に過ぎません。勝者に確実に賞金が支払われるようにすることは、まったく別の問題です。特に、参加者の双方が互いを信頼する理由がない場合はなおさらです。ライナスは、最初のベットが行われる前に、ゲームの考えられる結果をすべて網羅したビットコイン取引のセットを準備することで、この問題に対処しています。

「ルールは有限木を定義する」とホワイトペーパーは説明しています。各分岐は、フォールド、チェック、コール、レイズ、カードの公開、ポット決済など、許可されたアクションを表しています。プレイヤーはこれらの可能性を事前に承認しており、ビットコインの既存の取引ルールにより、許可されていない動きを即興で行うことはできません。

「無効なアクションには事前に承認された取引が存在しない」とライナスは記しています。また、このプロトコルではアダプター署名を採用しており、特定の取引に署名された際に必要なカード情報を復元できるようにしています。これにより、プレイヤーが特定の開示要件を悪用して不当な優位性を得ることを防げます。

しかし、途中で「もう十分だ」と判断して続行を拒否するプレイヤーがいた場合はどうなるのでしょうか。ライナスはこの問題についても解決策を用意しています。 「プレイヤーを待機させているすべての状態には、対戦相手のタイムアウト時の支出も用意されている」と論文には記されています。所定の遅延時間が経過すると、残った参加者はコミットされたポットを回収でき、退出したプレイヤーの未使用残高は返還されます。

研究者は重要な相違点を認めています。「このプロトコルは決済を強制できますが、誰かにカードを公開するよう強制することはできません」。つまり、ビットコインは誰かにプレイを最後まで続けさせることはできませんが、離脱に伴う金銭的な結果を強制することはできます。

56,132ノードのポーカーゲームには落とし穴がある

この設計は巧妙ですが、これを軽量なモバイルポーカーアプリと混同してはいけません。 プレイヤー1人あたり100ビッグブラインド、ベッティングラウンドごとに4回のベットを特徴とするライナスの参照構成には、56,132個の論理ノードに加え、54,855個の通常の署名と1,306個のカード公開パッケージが含まれています。各パッケージにはさらに52個のアダプター署名が含まれています。

準備完了時のスナップショットのサイズは8,416,186バイト、およそ8.4 MBです。デスクトップブラウザでの3回の試験実行では、トランザクションツリーの準備と保存に26.39秒から27.26秒を要しました。ライナス氏は「これらは固定環境での測定結果であり、起動時の保証ではない」と注意を促しています。 これらの数値は完成品でユーザーが期待すべきパフォーマンスではなく、リファレンス実装に関するものです。

幸いなことに、通常のゲームプレイではこれほど膨大なトランザクション集合をブロードキャストする必要はありません。「意図されたプレイモードはオフチェーンである」と論文は説明しています。プレイヤーは非公開でメッセージを交換し、協力関係が破綻した場合に備えてビットコインのトランザクションを予備として保持します。ブロックチェーンは事実上、サイドラインで待機する審判のような役割を果たし、必要に応じて紛争を解決する準備ができています。

約18年後、サトシのポーカー構想に具体的なルールが生まれた

なお、依然として制限は存在します。ビットコイン・ポーカーが2人の参加者しかサポートしないのは、プレイヤーが増えると手札に関する情報を密かに共有してしまう可能性があるためです。公開のショーダウンでは両方の手札が露見する恐れがあり、この暗号学的構造については、実運用に耐え得ると判断する前に、独立したセキュリティ分析が依然として必要です。

ライナスはこれらの欠点を隠そうとはしていません。「これは、完全な悪意ある当事者プロトコルの形式的な証明ではない」と論文は認めています。Bitcoin Coreを用いた既存のテストでは、支払いやタイムアウト処理などの重要なコンポーネントが検証されていますが、「テストの網羅性はセキュリティの証明にはならない」と指摘されています。

それでも、この成果はポーカーの枠を超えています。ライナスは、ネットワークの根本的なルールを変更することなく、ビットコインの既存のスクリプト機能と署名機能を用いて、隠された情報、複雑な意思決定、金銭的な配当を伴うゲームを実現できることを実証しました。

ビットコインの謎めいた発明者は、ほとんど機能しないボタンが付いたポーカーテーブルを残していきました。18年後、ライナスはカードを配り、ハンドをプレイし、ポットを決着させるために必要な暗号学的ルールを開発しました。残された疑問は、この精巧な仕組みが、一般のプレイヤーが気軽に試せるほど実用的なものになるかどうかです。