ウォレット技術の進化とデジタルアセット管理:MPC・Account Abstractionの技術的深掘り
はじめに
ブロックチェーン技術を用いたデジタルアセットの管理・流通において、ウォレットはユーザーが自身の秘密鍵を管理し、トランザクションに署名するための不可欠なインターフェースです。初期のウォレットは秘密鍵の保管に主眼が置かれていましたが、デジタルアセットの種類が多様化し、ブロックチェーンの応用範囲が拡大するにつれて、ウォレットに求められる機能やセキュリティレベルも高度化しています。本記事では、デジタルアセットをよりセキュアに、かつ利便性高く管理・活用するための最新ウォレット技術、特にマルチパーティ計算(MPC)とアカウント抽象化(Account Abstraction)に焦点を当て、その技術的な仕組みとデジタルアセット管理への応用について深掘りします。
ウォレットの基本的な仕組みと進化の背景
ウォレットは、厳密には秘密鍵を生成・管理し、その秘密鍵を用いてオンチェーンでの操作(トランザクション署名、スマートコントラクトとのインタラクションなど)を行うためのツールです。ブロックチェーン上には秘密鍵や資産そのものが保管されるわけではなく、秘密鍵から導出される公開鍵およびアドレスに対して資産が紐づけられます。
初期のウォレットは、単一の秘密鍵を安全に保管することに重点が置かれていました。しかし、単一秘密鍵の管理は、紛失や盗難といったリスクを伴います。ニーモニックフレーズを用いたバックアップ手法も普及しましたが、これも物理的な保管リスクやフィッシング詐欺のリスクから完全に解放されるものではありません。
デジタルアセットが金融資産だけでなく、ゲーム内アイテム、デジタルアート、ID情報、権利証明など、多様な形態を取り始めたことで、ウォレットには単なる資産保管機能以上のものが求められるようになりました。例えば、きめ細やかなアクセス制御、特定の条件下での自動化された操作、ソーシャルリカバリー機能、そしてより優れたユーザー体験(UX)の提供などです。これらの要求に応えるために、ウォレット技術は進化を続けています。
マルチパーティ計算(MPC)とデジタルアセット管理
MPCは、複数の計算参加者がそれぞれの秘密情報を外部に明かすことなく、それらの情報を用いた共同計算を実行する暗号学的な技術です。ウォレット技術においては、秘密鍵を複数の「シェア」に分割し、これらのシェアを異なる主体(ユーザー自身、ウォレットプロバイダー、第三者機関など)が分散して管理するために応用されます。
MPCウォレットの仕組み
MPCウォレットの典型的なアプローチでは、秘密鍵自体を生成・保管する代わりに、複数の参加者が協力して秘密鍵のシェアを生成します。トランザクションに署名する際には、各参加者が自身のシェアを用いて部分的な署名を行い、これらの部分署名を組み合わせることで最終的な有効な署名が生成されます。重要な点は、このプロセスを通じて秘密鍵のどのシェアも、また最終的な秘密鍵自体も、単一の参加者やサーバー上に完全な形で存在しないことです。
例として、ユーザー、ウォレットサービス、ユーザーのデバイスという3つのエンティティがそれぞれのシェアを持つ構成が考えられます。署名には例えば2つのシェアが必要(閾値署名方式)とすることで、デバイスがオフラインでもサービスとユーザーが協力して署名したり、サービスが侵害されてもユーザーの同意なしに資産が移動できないように設定したりすることが可能です。
デジタルアセット管理におけるMPCのメリット
- セキュリティ向上: 秘密鍵の単一障害点(Single Point of Failure, SPOF)を排除できます。一つのシェアが漏洩しても、それだけでは秘密鍵全体が明らかになることはありません。
- リカバリー機能: 従来のニーモニックフレーズに代わる、よりセキュアなリカバリーメカニズムを実装できます。例えば、ユーザーの複数のデバイスや信頼できる第三者が協力して新しいシェアを生成し、アカウントへのアクセスを回復させることが可能です。
- 柔軟な署名ポリシー: 複数の当事者による承認を必要とするマルチシグネチャ機能と似ていますが、オンチェーンでマルチシグコントラクトをデプロイする必要がなく、プロトコルレベルでの実装が可能です。これにより、ガスコストの削減や、より複雑な承認ルールの設定がオフチェーンで可能になります。
- UXの向上: 秘密鍵管理の複雑さを抽象化し、ユーザーはパスワードや生体認証など、慣れた方法で認証を行い、ウォレット操作が可能になる場合があります。
実装上の考慮点
MPCウォレットの実装には、高度な暗号学的な知識とセキュアな分散システム設計が必要です。シェアの生成、配布、保管、そして署名プロセスにおける通信のセキュリティと可用性を確保することが重要です。また、MPCプロトコルの選択(例:閾値署名スキーム)や、参加者間の信頼モデルを明確に定義する必要があります。
アカウント抽象化(Account Abstraction: AA)とスマートコントラクトウォレット
Ethereumなどの多くのブロックチェーンでは、アカウントは主に2種類に分けられます。秘密鍵によって制御される外部所有アカウント(Externally Owned Account, EOA)と、コードによって制御されるコントラクトアカウントです。EOAはトランザクションの発行元となり、秘密鍵による署名が必要です。一方、コントラクトアカウント自体はトランザクションを開始できず、EOAからの呼び出しによってのみ実行されます。
Account Abstractionは、このEOAとコントラクトアカウントの区別をなくし、すべてのアカウントをスマートコントラクトとして扱う概念です。これにより、トランザクションの検証ロジックをプログラム可能にし、秘密鍵による署名以外の多様な検証方法やトランザクションの実行ロジックを導入することが可能になります。
ERC-4337によるAccount Abstraction
EthereumにおけるAccount Abstractionの実装提案の一つにERC-4337があります。これはプロトコル層の変更を最小限に抑えつつAAを実現しようとするもので、「UserOperation」という新しい概念を導入します。UserOperationはユーザーの意図(例: このアカウントからあのコントラクトを呼び出したい)を表現した構造体であり、これをP2Pネットワーク上で伝播させ、「Bundler」と呼ばれるアクターがUserOperationを収集し、Eth.sendUserOperation
という特別なEntryPointスマートコントラクトを通じてブロックチェーン上に送信します。
EntryPointコントラクトは、各UserOperationを検証し、有効であれば対応するAccountコントラクト(ユーザーのウォレットとなるスマートコントラクト)を呼び出して実際の操作を実行します。検証ロジックはAccountコントラクト内に記述されるため、秘密鍵による署名検証だけでなく、様々な方法(例: マルチシグ、タイムロック、生体認証結果の検証、特定の条件が満たされたかどうかのチェックなど)でトランザクションの有効性を判断できるようになります。
Account Abstractionがもたらすデジタルアセット管理の変化
- 柔軟な認証・署名方式: 秘密鍵管理の負担を軽減し、パスワードレス認証、多要素認証、分散型のキー管理システムなど、多様な認証方法をウォレットに統合できます。
- Gasless Transactions: Accountコントラクト内でガス代の支払いロジックを記述できるため、特定の条件(例: 特定のNFTの所有)を満たすユーザーのガス代をスポンサーが肩代わりする、あるいは別のトークンでガス代を支払うといったUXを実現できます。これはデジタルアセットの配布や最初の利用促進において特に有効です。
- 高度なリカバリーメカニズム: 信頼できる友人やサービスプロバイダーなどを「Guardians」として設定し、秘密鍵を紛失した場合でもGuardiansの承認によってアカウントへのアクセスを回復させるソーシャルリカバリーをオンチェーンで安全に実装できます。
- バッチ処理と自動化: 複数の操作(例: 複数のNFTの承認と移動)を一つのトランザクションとしてまとめて実行するバッチ処理が容易になります。また、特定のイベントをトリガーとして自動的に実行される操作(例: 権利収入の自動分配)もAccountコントラクト内に実装できます。
- デジタルアセットに紐づいたポリシー: 特定のデジタルアセット(例: メンバーシップNFT)の所有者のみが実行できる操作や、そのアセットに関連する収益の分配ロジックをウォレットレベルで定義し、管理することが可能になります。
実装上の課題
ERC-4337の実装は比較的新しく、エコシステム全体の整備(Bundlerの運用、Paymasterサービス、SDKやライブラリの開発など)が必要です。また、Accountコントラクト自体のセキュリティ監査や、新たな検証ロジックに起因する潜在的な脆弱性への対策も重要になります。開発者はEntryPointコントラクトの仕様や、UserOperationの処理フローを深く理解する必要があります。
MPCとAccount Abstractionの組み合わせ
MPCとAccount Abstractionは相互補完的な関係にあります。MPCは秘密鍵の管理・分散化に強みがあり、署名プロセスをセキュアかつ柔軟にします。一方、AAはトランザクションの検証・実行ロジックを柔軟にプログラミングできるようにします。MPCによって管理される秘密鍵のシェアを用いてAccount Abstractionウォレット(スマートコントラクト)の操作に署名する、あるいはAAウォレット内でMPCを用いたキーリカバリーの仕組みを実装するなど、これらの技術を組み合わせることで、究極的にセキュアで使いやすいデジタルアセット管理システムを構築することが期待されます。
まとめと今後の展望
ウォレット技術は、単なる秘密鍵保管ツールから、多様なデジタルアセットのセキュアで利便性の高い管理・活用を支えるインフラへと進化しています。MPCは秘密鍵管理のセキュリティと柔軟性を高め、単一障害点のリスクを軽減します。一方、Account Abstractionはトランザクション検証・実行の自由度を向上させ、Gaslessやソーシャルリカバリーといったユーザー体験を根本から改善する可能性を秘めています。ERC-4337のような標準の普及に伴い、スマートコントラクトウォレットはデジタルアセット管理の主流になるかもしれません。
これらの技術はまだ発展途上ですが、開発者にとっては、これらの新しいパラダイムを理解し、セキュアでユーザーフレンドリーなデジタルアセット管理システムを構築するための重要な要素となります。今後、MPCとAAがさらに進化し、組み合わせられることで、デジタルアセットがより多くの人々にとって身近で安全なものになることが期待されます。