セキュリティリスクを理解する: 脆弱なブロックチェーンの例

51%攻撃はどのように機能しますか？

51%攻撃は、ブロックチェーンが直面する最大のリスクの一つです。あるエンティティがネットワークの総計算能力の半分以上を支配すると、取引履歴を書き換えたり、ネットワークの機能を停止させたりする能力を得ることになります。このため、分散型のセキュリティは、成功したブロックチェーンの例にとって重要です。

メカニズムはシンプルですが、壊滅的です：攻撃者は自分のハッシュパワーの大多数を使用して、トランザクションの順序を変更したり、確認を妨げたり、さらには二重支払い(double-spending)を実行したりします。本質的には、彼はサービス拒否のシナリオを作成し、自分のトランザクションのみが処理され、他のトランザクションは無期限にブロックされるのです。

実用例: 詐欺がどのように機能するか

ビットコインのようなブロックチェーンの例を想像してください。詐欺師はオフラインでビットコインを提供し、ドルを支払いとして受け取ります。ノードがトランザクションを確認した後、彼はブロックチェーンを前のブロックに戻し、その転送が決して行われなかった別のバージョンを作成します。51%攻撃の計算能力を手に入れた彼は、ドルを保持しながら、ネットワークに自分の偽のバージョンを受け入れさせるのです - 理論上は完璧な盗みです。

51%攻撃ができないこと

危険ではありますが、この攻撃には重要な制限があります。侵入者は次のことができません:

• 取引の拡散を防ぐ - ネットワークはまだすべての操作を受信し、確認します
• 古いトランザクションを取り消す - ブロックが古くなるほど、それを変更することが不可能になります (そのため、ビットコインは6回の確認を要求します)
• 何もないところからコインを作成する または報酬を変更する
• 自分が管理していないウォレットから資金を盗む

トランザクションの後に採掘されたブロックの数が多いほど、それを元に戻すことが指数関数的に難しくなります。

ビットコインはなぜほぼ免疫があるのか？

ビットコインにおける51%攻撃の可能性は極めて低いです。ネットワークは非常に大きいため、51%の計算能力を制御するには天文学的なハードウェアと電力の投資が必要です。ネットワークが成長するにつれて、より分散化され、攻撃がさらに起こりにくくなります。

しかし、より小さなブロックチェーンは脆弱です。ビットコインゴールドは、オリジナルのビットコインのフォークであり、2018年5月にまさにこのタイプの攻撃を受け、1800万ドル相当のBTGが盗まれました。この脆弱なブロックチェーンの例は、小規模ネットワークにおけるセキュリティの重要性を警告するものとなりました。

ブロックチェーンはどのように保護されるか

51%攻撃に対する防御は複数の層を含みます:

コンセンサスメカニズム: プルーフ・オブ・ワーク (PoW) とプルーフ・オブ・ステーク (PoS) は、経済的に多数を制御することを不可能にします。攻撃者は、大量のリソースを投資するか、ありえない量のコインを所有する必要があり、コストは潜在的な利益を上回ります。

真の分散化: より多くの独立したノードが異なる地域に分散しているほど、攻撃の調整が難しくなります。地理的に断片化されたネットワークは、支配の試みへの抵抗力が高くなります。

参加の増加: より多くのユーザーが自分自身のノードを運営することを奨励することで、個々のエンティティの権力が薄まります。新しい参加者が増えるほど、攻撃者が制御しなければならない割合が減ります。

複数の確認: 取引を確定と見なす前に複数のブロックを要求することで、リバースから保護します。大規模なネットワークはこの方法を標準として使用しています。

これらのメカニズムを理解することは、なぜいくつかのブロックチェーンが安全な分散型技術の例であるのに対し、他のものが脆弱なままであるのかを認識するために不可欠です。