Singularityの詳細解説：透明性のあるブロックチェーン上でのプライバシー取引

執筆：Oliver、Andy、Howe

1 序論

1969年、金融市場の取引方法は伝統的な取引フロアに留まっていた。当時、コンピュータ技術はまだ成熟しておらず、トレーダーたちは声を上げて指図を出すことで注文を出していた。この非効率的で非秘匿的な取引方法により、機関投資家が市場への影響を引き起こさずに大口取引を行うことは困難だった。ジェローム・プスティルニックが設立したInstinetはこうした状況下で登場し、電子取引プラットフォームを通じて投資家が匿名で注文を行い、システムが売買両者の注文をマッチングして取引を実行する仕組みを提供した。このモデルは取引効率を高めるだけでなく、取引の秘匿性も確保し、市場への影響や情報漏洩を効果的に防止した。

今日、技術の進歩によってブロックチェーン技術が生まれ、金融取引に前例のない透明性と安全性をもたらしている。しかし、ブロックチェーンの公開性と改ざん不可の特性は多くの利点をもたらす一方で、大口取引者にとっては新たな課題となっている。ブロックチェーンの公開台帳ではすべての取引がすべての参加者に可視化されており、大口取引者が取引を執行する際には匿名性を保つことが難しくなる。従来の取引所プラットフォームでは取引者のプライバシーを完全に保護できず、大口注文の公開は価格変動を引き起こし、取引効率やコストに悪影響を与える可能性がある。さらに、規制の不確実性や市場の非透明性も投資家にとって追加的なリスクとなっている。

本レポートでは、ブロックチェーンダークプールという革新的なソリューションについて検討する。これは先進的なプライバシー保護技術と自動化取引メカニズムを導入することで、暗号資産市場に、より安全かつ効率的な大口取引環境を提供するものである。またSingularityがFHE（完全準同型暗号）、ZKP（ゼロ知識証明）などの技術を活用して、大口投資家向けに私密かつコンプライアンス対応可能な分散型取引プラットフォームをどのように構築しているかについても紹介する。

2 ダークプールとは何か

ダークプール（Dark Pools）とは、伝統的な金融市場において取引情報を公開しない民間の取引プラットフォームであり、投資家が自身の取引意図を露呈することなく大口取引を行えるように設計されている。ダークプール取引は米国で最初に登場し、その発展は証券市場におけるM&A活動の頻繁化や大規模株式譲渡需要の拡大と密接に関係している。金融市場の発展とともに、ダークプールは株式、債券、外為など多様な分野で重要性を増しており、特にHFT（高頻度取引）やアルゴリズム取引が主流となった現代において顕著である。統計によると、株式市場におけるダークプール取引の割合は既に30%から50%に達しており、市場流動性の重要な構成要素となっている。

暗号資産市場では、富裕層投資家の増加に伴い、大口取引の需要が継続的に高まっている。これらの大量注文は市場に大きな影響を与え、時には市場の混乱を引き起こす可能性さえある。こうしたリスクを回避するために、多くのトレーダーはOTC市場やTelegramグループでの取引を選択している。Kraken取引所の2020年のデータによれば、2018年以降、世界のOTC取引量は20倍に急増し、日次取引高は約3000億ドルに達し、暗号資産市場全体の取引量のほぼ70%を占めている。しかし、OTC市場も流動性不足や規制不在といった問題を抱えている。こうした課題に対処するため、ダークプールがソリューションとして導入され、より安定的かつ秘匿性の高い取引環境の提供を目指している。

以下はダークプールの主要な特徴である：

• プライバシーと秘匿性：ダークプールは取引者の匿名性を可能にし、身元や注文サイズを公開市場に知られることなく、取引完了まで情報を守ることができる。

• 市場影響の低減：ダークプールは大型機関投資家が公開市場の価格を大きく動かすことなく大口注文を執行できるようにし、市場インパクトやスリッページを最小限に抑える。

• 取引戦略の秘匿：ダークプール取引は、MEVアービトラージ、複製取引アービトラージ、統計的アービトラージなどによって取引戦略が外部に知られるのを防ぐことができる。

• 流動性と価格改善：ダークプールは、従来の取引所ではマッチングできない売買双方を結びつけ、市場に追加の流動性を提供し、特に大口取引において価格改善をもたらす可能性がある。

• 規制の導入：ダークプールは規制の対象となり、規制当局が活動を監視し、不公平なアクセス、インサイダー取引、市場操作を防止する。ただし、多くのダークプールは依然として中央集権的な運営方式を採っており、セキュリティ、信頼性、個人データの潜在的な乱用リスクが存在する。過去にも、中央集権的ダークプールが信頼原則に違反して罰則を受けた事例が複数ある。

コアプライバシーテクノロジー

ダークプールはプライバシートラックの一分野であり、ゼロ知識証明（ZKP）、マルチパーティ計算（MPC）、完全準同型暗号（FHE）などのプライバシー強化技術（PET）を基盤に取り入れることで、プライバシーをインフラに注入している。

▪ ゼロ知識証明（Zero Knowledge Proof , ZKP）

ゼロ知識証明（ZKP）技術は、証明者が実質的情報を一切開示せずに、検証者に対してある命題の正しさを証明できるものである。この技術はイーサリアムのLayer 2スケーリングソリューションにおいて特に重要であり、例えばZK Rollupでは、取引データを圧縮されたZK証明にまとめ、メインチェーンに提出することで、取引の妥当性を検証している。この証明は非常に小さなストレージ容量しか使用せず、同時に取引情報のプライバシーを保護し、非信頼性メカニズムの天然的な利点を体現している。ZKPの応用はスケーリングに留まらず、プライバシーコンピューティングにも及ぶ。主な実装形式にはzkSNARK、zkSTAR、Bulletproofがあり、これらは共同で暗号資産のプライバシー保護と取引効率の向上を推進している。

ゼロ知識証明の紹介

▪ 安全なマルチパーティ計算（Multi-Party Computation, MPC）

安全なマルチパーティ計算（MPC）は、各参加者が自らの入力を開示することなく、複数の当事者が共通の関数を計算できる技術である。プライバシー分野において、MPCは機微データを保護する手段を提供し、参加者が個人データを開示せずに共同でデータ分析、計算タスク、意思決定を行うことを可能にする。MPCの核心的な強みはそのプライバシー保護能力にある。分散型計算と暗号化技術を通じて、参加者は計算プロセス全体で自らのデータを秘匿状態に保つことができる。

安全なマルチパーティ計算の紹介

▪ 完全準同型暗号（Fully Homomorphic Encryption, FHE）

完全準同型暗号（FHE）は、データを復号せずにその上で直接計算を可能にする暗号技術である。つまり、データが暗号化されたまま加算、減算、乗算などの演算が可能であり、計算結果を復号すると、元のデータ上で同じ演算を行った場合と同じ結果になる。FHEの核心的価値は、データ処理中も常にプライバシーを維持できる強力なツールを提供することで、データの安全性を大幅に高めることにある。

検閲耐性とコンプライアンスの両立

UniswapやCurveのような、パブリックチェーン上に構築された分散型取引所（DEX）は、台帳の公開性ゆえに、最大可抽出価値（MEV）の影響を受けやすい。この透明性により、注文内容が誰にでも見えるため、サーチャーやビルダーは取引順序を再配置することで自己利益を最適化できるが、これは他のユーザーの利益を損なう可能性がある。

ダークプールは金融取引の場として、プライバシー保護と検閲耐性を提供する点がその最大の強みである。ダークプールでは通常、注文内容は第三者に対して秘匿されており、各注文はゼロ知識証明（ZKPs）を生成することで、取引情報の公開を抑制している。この構造は、大口および機関投資家にとって特に魅力的であり、彼らの取引戦略が競合他社や市場操作者に利用されるのを防ぐことができる。また、この特性はMEVへの抵抗にも寄与しており、取引の順序や詳細が公開されないため、再配置の可能性が減少する。

しかし、取引がパブリックコントラクトを呼び出したり、共有のオーダリングサービスを使用したりする場合、これらの優位性は弱まる可能性がある。なぜなら、このような操作は取引情報を露出させ、MEVの獲得を可能にするからだ。それでも、プライバシーと検閲耐性を求める大口・機関投資家にとっては、特に取引活動の高度な秘匿が必要な状況下では、ダークプールは依然として魅力的な選択肢となる。

Tornado Cashなどのプライバシー保護ツールの登場は、ユーザーがチェーン上で匿名の金融活動を行う可能性を提供したが、同時に一部の犯罪者がマネーロンダリングなどの違法行為に悪用することもあった。Tornado Cashのスマートコントラクトアドレスは、コンプライアンス違反によりOFACのリストに掲載された。米外国資産管理局（OFAC）は特別指定国民（SDN）リストを管理し、非準拠な個人や実体に制裁を科している。OFACの規定に適合しないプロトコルは、その取引がチェーン上のブロックから除外される可能性が非常に高くなる。2024年2月23日時点で、OFACリストの審査を経たブロックの割合は45%に達している。この検閲耐性の問題は、ブロック生成者だけでなく、バリデーターやリレーヤーにも影響を及ぼす可能性があり、彼らは特定の取引やブロックを意図的に無視することが可能である。

OFACリスト審査を通過したブロックの割合

Tornado Cashが規制違反により禁止されたことで、市場にはコンプライアンス対応型プライバシーソリューションのニーズが空白地帯として生じた。このニーズに対応するため、後のダークプールプロジェクトはプライバシー保護を提供しつつ、同様の規制リスクを回避しなければならない。筆者は、KYB/KYCプロセスをプロジェクトに統合することが有効な方法だと考える。これにより、ユーザー活動の合法性を確保でき、潜在的な規制リスクを回避できる。法的規制は技術発展のペースに追い付かないことが多く、これがプライバシープロジェクトが違法活動に利用されやすくなる原因となる。プロジェクトの安全性と合法性を確保するためには、積極的に規制を受け入れ、遵守することが極めて重要である。

3 競争状況＆プロジェクト分析

2010年から2022年までの間、ダークプールプロジェクトの数は限られており、一般大衆に広く認知されることもなかった。しかし、ゼロ知識証明（ZKP）、マルチパーティ計算（MPC）などのプライバシー強化技術の進歩に伴い、ダークプール分野には一連の革新的な技術ソリューションが登場した。これらの技術革新により、ダークプールは2023年に再び公衆の注目を集めるようになった。とはいえ、技術的複雑性のために、この分野のプロジェクト数は依然として比較的少ない。以下に、すでに一定の成熟度に達したいくつかのプロジェクトを紹介する。

1. Renegadeは2022年に設立され、MPC-ZKPアーキテクチャに基づく分散型ダークプールであり、機関投資家向けの大口取引サービスに特化している。RenegadeはP2Pネットワークとマルチパーティ計算（MPC）技術で注文をマッチングし、ZK-SNARKsを用いて注文マッチング検証中に取引詳細を外部に匿名化する。また、ミッドポイント執行メカニズムを採用し、すべての取引がリアルタイムで集約された中心化取引所のミッド価格で直接成立することで、スリッページを回避している。デフォルトの匿名クロス取引機能に加え、関心指標を活用することで、包括的な価格発見と流動性の最適化を促進している。

2. PenumbraはCosmosエコシステム内に構築された分散型取引プラットフォームであり、ダークプールに類似した取引環境を提供し、ユーザーがプライバシーを保ちながら取引できるようにしている。Penumbraは、秘密委任メカニズムとPOS（ステーキング・プルーフ）合意メカニズムを組み合わせることで、ステーキング派生商品、税務効率的なステーキング、秘密投票機能付きのオンチェーンガバナンスを実現している。IBC（チェーン間通信）を通じてCosmosエコシステムと接続し、エコシステム全体のダークプールとして、任意のIBC対応資産で秘密取引を行うことを可能にしている。また、ユーザーはZSwapと呼ばれる、封印入札バッチオークションとUniswap-V3集中流動性をサポートする秘密分散型取引所を用いて、これらの資産を交換できる。

3. PantherはクロスチェーンDeFiプラットフォームであり、ゼロ知識技術を統合し、規制要件を満たしつつユーザーのプライバシーを保護するソリューションを目指している。ユーザーはデジタル資産をPantherのマルチアセットマスキングプール（MASPs）に預け入れ、1:1