デジタルアイデンティティ未来ラボ - 分散型ID（DID）の技術的基盤とエコシステム：次世代デジタルアイデンティティの核心

分散型ID（DID）の技術的基盤とエコシステム：次世代デジタルアイデンティティの核心

Tags: 分散型ID, DID, Verifiable Credentials, VC, 自己主権型アイデンティティ, SSI, W3C, ブロックチェーン, オンラインプライバシー, デジタルアイデンティティ

はじめに：デジタルアイデンティティを取り巻く課題とDIDへの期待

インターネットの普及に伴い、私たちのデジタルアイデンティティはサービスごとに分散し、管理が困難かつセキュリティリスクを高める状況にあります。中央集権型のID管理システムは、大規模なデータ漏洩やプライバシー侵害のリスクと常に隣り合わせです。このような背景から、ユーザー自身が自身のIDを管理し、必要に応じて信頼できる形で提示できる「自己主権型アイデンティティ（Self-Sovereign Identity; SSI）」の概念が登場しました。

分散型ID（Decentralized Identifier; DID）は、このSSIを実現するための基盤技術の一つであり、W3C（World Wide Web Consortium）によって標準化が進められています。本稿では、DIDがどのような技術で構成されているのか、そのエコシステムはどのように機能するのかについて、技術的な観点から深く掘り下げて解説します。

DIDの基本的な構造

DIDは、特定のエンティティ（人、組織、モノ、抽象的な概念など）を一意に識別するための新しいタイプの識別子です。その最も基本的な形式は、W3C勧告候補であるDID Core仕様で定義されています。

DIDは以下の3つのパートから構成されます。

did:メソッド名:メソッド固有識別子

did:: DIDスキーマを示す接頭辞です。
メソッド名: 特定のDIDメソッドを識別するための文字列です。DIDメソッドは、DIDとその関連情報（DID Document）を登録、解決、更新、無効化するための規則セットを定義します。様々なメソッドが存在し、それぞれ異なる基盤技術（ブロックチェーン、分散ファイルシステム、中央集権型データベースなど）を利用します。
メソッド固有識別子: 各DIDメソッドの仕様に従って生成される、特定のエンティティを一意に識別するための文字列です。

DID自体は、エンティティに関する情報を含みません。DIDに対応する詳細な情報は、DID Document（DID Doc）と呼ばれるデータ構造に格納されます。

DID Document (DID Doc)

DID Documentは、DIDに関連付けられた公開鍵、サービスエンドポイント、認証方法などのメタデータを格納する標準化されたデータ構造です。主にJSON-LD形式で表現されます。DID Docを取得することで、そのDIDの所有者を検証したり、DIDに関連付けられたサービスを利用したりすることが可能になります。

DID Docの主要なプロパティには以下のようなものがあります。

@context: JSON-LDのコンテキストを指定します。通常、DID Core仕様のコンテキストが指定されます。
id: このDID Documentが記述するDIDそのものです。
verificationMethod: デジタル署名の検証などに使用される公開鍵情報を格納します。鍵タイプ（例: Ed25519VerificationKey2018, EcdsaSecp256k1VerificationKey2019など）や公開鍵データが含まれます。
authentication: エンティティの認証に使用できる検証メソッド（verificationMethodのIDを参照）のリストです。
assertionMethod: クレーム（主張）への署名に使用できる検証メソッドのリストです。
service: このDIDに関連付けられたサービスエンドポイント（例: メッセージングサービス、データストアなど）のリストです。

以下は、概念的なDID DocumentのJSON-LD表現の例です。

{
  "@context": [
    "https://www.w3.org/ns/did/v1",
    "https://w3id.org/security/suites/ed25519-2018/v1"
  ],
  "id": "did:example:123456789abcdefg",
  "verificationMethod": [
    {
      "id": "did:example:123456789abcdefg#keys-1",
      "type": "Ed25519VerificationKey2018",
      "controller": "did:example:123456789abcdefg",
      "publicKeyBase58": "H3C2AVvLMv6gmMNam3uVAjZpfkcJCwDwnZn6zKdcDqi8"
    }
  ],
  "authentication": [
    "did:example:123456789abcdefg#keys-1"
  ],
  "service": [
    {
      "id": "did:example:123456789abcdefg#vclist",
      "type": "VerifiableCredentialService",
      "serviceEndpoint": "https://example.com/credentials/123"
    }
  ]
}

この例では、did:example:123456789abcdefg というDIDに対応するDID Documentを示しています。公開鍵情報（verificationMethod）や関連サービス（service）が定義されています。

DIDメソッドとResolver

前述の通り、DIDメソッドはDIDとその関連情報（DID Doc）の操作に関する規則を定義します。これは、特定のDID（例: did:ethr:0xab...）が与えられたときに、対応するDID Documentをどのように取得するか（解決（Resolution）と呼びます）を定める非常に重要な要素です。

様々なDIDメソッドが存在し、それぞれ異なる特性を持ちます。例としては以下のようなものがあります。

did:ethr: Ethereumブロックチェーン上にDID Documentへのポインタを登録するメソッドです。
did:ion: BitcoinのSidetreeプロトコルに基づき、改ざん耐性の高い方法でDID Documentを分散的に管理します。
did:web: Webサーバーの特定のパスにDID Documentをホストするシンプルなメソッドです。
did:key: 鍵情報自体からDIDを生成し、DID Docを導出するメソッドで、レジストリを必要としません。

特定のDIDを解決してDID Documentを取得する役割を担うのが、DID Resolverです。Resolverは、与えられたDIDのメソッド名を解釈し、そのメソッドの仕様に従って基盤となるシステム（ブロックチェーン、Webサーバー、分散ストレージなど）に問い合わせを行い、DID Documentを取得して返します。DID Resolverは通常、ソフトウェアライブラリやサービスとして提供されます。

Verifiable Credentials (VC) と Verifiable Presentations (VP)

DIDはエンティティを識別するためのものですが、そのエンティティに関する属性や主張（例: 氏名、住所、年齢、学歴、資格など）を表現し、検証可能にするのがVerifiable Credentials (VC)です。

VCは、以下の主要な構成要素から成るデータ構造（通常JSON-LD形式）です。

Issuer (発行者): クレームを発行するエンティティ（例: 大学、政府機関、企業）。
Holder (保持者): VCを受け取り、保持するエンティティ（例: 個人）。
Verifier (検証者): VCが有効かつ真正であるかを検証するエンティティ（例: Webサイト、サービス提供者）。
Credential (クレーム): IssuerがHolderについて主張する情報（例: 氏名「山田太郎」、年齢「25歳」、大学卒業資格「あり」）。

VCは、Issuerによってデジタル署名されます。この署名により、VerifierはVCが特定のIssuerによって発行されたものであり、改ざんされていないことを検証できます。署名検証には、IssuerのDID Documentに含まれる公開鍵情報が使用されます。

Holderは受け取ったVCを自身のウォレットなどに安全に保管します。そして、サービス利用時などにVerifierから属性情報の提示を求められた際に、保持するVCの中から提示したいクレームを選択し、必要であれば一部の情報だけをマスク（選択的開示）して、Verifiable Presentation (VP)という形式にまとめてVerifierに提示します。VPもまた、Holderによってデジタル署名されます。

Verifierは受け取ったVPに含まれるVCについて、Issuerの署名を検証し、さらにVP自体のHolderの署名を検証することで、提示された情報が正規のIssuerによって発行され、正規のHolderによって提示されたものであることを確認します。

この仕組みにより、中央集権的なデータベースを参照することなく、Issuer、Holder、Verifierの3者間の信頼関係に基づいて、デジタル属性情報の真正性を検証することが可能になります。

DIDとVCのエコシステム

DIDとVCは、自己主権型アイデンティティを実現するためのエコシステムを形成します。このエコシステムには、主に前述のIssuer、Holder、Verifierが登場します。

登録: Holderは自身のDIDを生成し、選択したDIDメソッドに従ってDID Documentを登録・更新します。
発行: IssuerはHolderのDIDに対して、属性情報を含むVCを作成し、自身の秘密鍵で署名してHolderに発行します。
保持: Holderは発行されたVCを、自身の管理するセキュアなウォレットに保管します。
提示: HolderはVerifierからの要求に応じて、保管しているVCを選択し、VPを作成してVerifierに提示します。必要に応じて、ゼロ知識証明などのプライバシー強化技術を利用して、詳細な情報を開示せずに特定の条件を満たすことだけを証明することもあります。
検証: Verifierは提示されたVPとVCを受け取り、IssuerのDIDを解決してDID Documentを取得し、含まれる公開鍵を用いてVCの署名を検証します。また、VP自体のHolderの署名も検証します。

このエコシステムでは、Holderが自身のデータとIDを誰と、いつ、どのように共有するかをコントロールできます。

実装上の課題と標準化の動向

DIDとVCの技術は発展途上であり、実用化にはいくつかの課題が存在します。

相互運用性: 様々なDIDメソッドやVCのフォーマット、暗号スイートが存在するため、エコシステム参加者間での相互運用性を確保するための標準化や実装間の連携が不可欠です。W3CのDID Core、VC Data Model、DID Resolution仕様などが標準化の礎となっています。
鍵管理とリカバリー: 自己主権型IDでは、ユーザー自身が秘密鍵を管理します。秘密鍵の紛失はIDの喪失につながるため、安全かつユーザーフレンドリーな鍵管理、バックアップ、リカバリーの仕組みが重要です。
プライバシーと選択的開示: ユーザーのプライバシーを最大限に保護するためには、必要な情報のみを開示できる選択的開示の技術（例: ZK-SNARKsのようなゼロ知識証明の利用）や、VCの利用履歴が追跡されないような工夫が必要です。
スケーラビリティとパフォーマンス: 大規模な利用に耐えうるスケーラビリティと、DID解決やVC検証の高速化が求められます。

これらの課題に対して、コミュニティや標準化団体、様々な企業が精力的に取り組んでいます。

まとめと将来展望

分散型ID（DID）とVerifiable Credentials（VC）は、現在のデジタルアイデンティティが抱えるプライバシー、セキュリティ、管理の課題に対する有望な解決策を提供します。ユーザーが自身のIDとデータをコントロールできる自己主権型アイデンティティは、デジタル社会における個人の権利と信頼のあり方を根本から変える可能性を秘めています。

DIDとVCのエコシステムはまだ黎明期にありますが、政府、企業、教育機関など、様々な分野での応用が期待されています。技術者にとっては、これらの新しい標準仕様を理解し、相互運用可能なシステムを設計・実装するスキルが今後ますます重要になるでしょう。今後の標準化の進展と、それを活用した革新的なサービスの登場に注目していく必要があります。