Merkle木証明残高は暗号資産取引所の標準装備となるべきである
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Merkle木証明残高は暗号資産取引所の標準装備となるべきである
FTXが暗号資産業界で崩壊したことに伴い、11月9日のFTX事件から数日以内に、各大手中心化取引所（CEX）は相次いで直近のMerkle木を用いた準備証明（merkle-tree proof-of-reserves）の公表を発表したり、すでに公開を開始した。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察FTXが暗号資産（Crypto）世界で崩壊したことに伴い、11月9日のFTX事件以降の数日間で、各大手中心化取引所（CEX）は相次いで直近に自らのマージャルツリー準備金証明（Merkle-tree Proof-of-Reserves）を公表すると発表した。この目的は、もともと非透明であったCEXの準備金情報をマージャル証明を通じて可視化し、自社の中心化取引所における資産保有状況を示すことで、資金が不正に流用または移動されていないことを証明することにある。
FTXの崩壊はCEX業界全体の「ブラックボックス」運用体制に疑念の影を落とし、あるいは拭い難い汚点を残したことは言うまでもない。一方で、マージャルツリー準備金証明はこの業界にわずかな光明をもたらしているように見える。この技術的解決策自体は、数年前からすでに提案され応用されていたものである。では、「マージャル証明」とは一体何なのか？どのようにして取引所内のユーザー資産が流用されていないことを証明できるのか？また、本当にその資産が安全に保管されていると証明できるのか？
マージャルツリーとは、ビットコインやイーサリアムなどの暗号資産で採用されているデータ構造であり、データを圧縮できる暗号技術の一種である。マージャルツリーを利用することで、複数のデータを一つに統合でき、大規模なデータセットの集約結果を保存しつつ、同時に暗号技術によって特定のデータがその集約結果の中に含まれていることを証明できる。さらに、マージャルツリールートのデータ完全性を検証することで、マージャルツリーを構成するすべてのデータの完全性を証明することが可能になる。
マージャルツリーの葉（リーフ）部分は、データセット内の各データのハッシュ値から構成される。具体的には、隣接する2つのハッシュ値を連結し、再びハッシュ化することで親ハッシュ値を生成する。この操作を繰り返して最終的に最上位層に生成されるハッシュ値を「マージャルツリールート」または「ルートハッシュ（Merkle Root）」と呼ぶ。ルートハッシュ値はすべてのデータのハッシュ特徴を内包しており、つまりどのノード上のデータが改ざんされた場合でも、まったく異なる値を示すことになり、マージャルツリーに記録されたハッシュ値を改ざんすることは不可能となる。
仮にアカウント情報と残高データAがマージャルルートに記録されている場合、以下のデータを使ってデータAが実際にマージャルツリーに記録されているかを検証できる：
- データA（アカウントおよび残高情報）
- Bのハッシュ値
- CDのハッシュ値
- ルートハッシュ値
図1：マージャルツリーによるデータ格納の概念図
次に、データAからAのハッシュ値を計算し、Bのハッシュ値と組み合わせてABのハッシュ値を算出し、最後にABのハッシュ値とCDのハッシュ値からルートハッシュ値を計算する。このようにして得られたルートハッシュ値を、提供されたルートハッシュ値と比較し、一致すればデータAがマージャルツリーに記録されていることが検証できる。
もし中心化取引所のすべてのユーザー資産がマージャルツリーに記録されており、その証明が真実であれば、取引所は他のユーザーの情報を開示せずに、個々のユーザーに対して「データがマージャルツリーに記録されており、ユーザーの資産が実際に存在する」ということを証明できる。
この証明システムは現実にどのように活用されているのだろうか？このシステムの信頼性は、マージャルツリー（動的抑止力）と監査（第三者の専門的職責）の両方に基づいている。動的抑止力とは、任意のユーザーが検証ノードとなり、「自分自身がマージャルツリーに含まれていない」と証拠を示すことで、取引所が提示したルートハッシュが偽物であることを暴露できるという仕組みである。ただし、これ以外の機能はない。例えば、ルートハッシュがすべてのユーザー残高の合計を示しているわけではない。この二つはどちらも欠かせない要素であり、単に暗号学的な証明方法だけに依存してすべての問題を解決できるわけではない。実際の運用は理論よりもはるかに複雑であり、多くの操作可能なポイントが存在する。
しかし、これまでCEXが監査のみに頼っていた状況に比べ、マージャルツリーの導入はユーザーに「内部告発」を行う権利を与え、CEXの資産準備に対するある種の分散型監視を実現したという点で大きな進歩であり、現在の市場において深刻な信頼不足が続く中で好ましい出来事である。
だが、マージャルツリー準備金証明を採用しても、ユーザーの資産が本当に安全であると言えるのだろうか？確かにマージャル証明を通じて、自分の資産が改ざん不能なハッシュに記録されていることは確認できる。しかし、それだけで資金が流用または移動されていないことを完全に証明できるのだろうか？
中心化取引所では毎秒膨大な取引が行われており、毎秒ごとにツリールートを更新することは現実的に不可能であるため、我々が目にするルートハッシュは最新ではない可能性が高い。一方で、マージャルツリーの計算は一連のハッシュ関数の計算から成っており、ハッシュ関数の計算速度は非常に速いため、この意味では更新頻度が極端に遅くなるわけではない。
上記の更新頻度の問題以外にも、マージャルツリー準備金証明には以下のような重要な課題がある：
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フロントエンド詐欺の問題：マージャルツリーのデータは取引所自身のサーバーに存在しており、ユーザーが取引所とやり取りするフロントエンド画面も取引所が管理している。そのため、取引所が偽のページを返してユーザーを騙す「フロントエンド詐欺」のリスクが存在する。この問題は第三者のソフトウェアによる監視によって解決が必要である。
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第三者監査の信頼性の問題：従来の金融分野でも監査ミスや違法行為がしばしば発生しており、Crypto分野ではまだ大規模に普及していないものの、監査が常に客観的・公正であるとは限らない。
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関連取引、負債関係、証拠金取引などは、準備金の量だけでは反映できない。
暗号資産市場にはより多くの公開・透明な情報が必要とされている。マージャルツリー準備金証明がCrypto取引所の標準規格となることは、業界の規範形成とユーザー信頼の回復に貢献する。
投資家にとってもユーザーにとっても、資金の安全性の確保は常にすべての業界関係者の頭上に掲げられたダモクレスの剣である。今回の弱気相場において、誰が倒れ、誰が生き残るかは分からないが、Web3の車輪は決して止まらず、ただひたすら前へと進んでいく。
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