ブロックチェーンネットワークの隠れたリスク:51%の脅威を理解する

大多数のコントロールが武器になるとき:基本

ブロックチェーンネットワークは、分散型の信頼と合意に基づいています。しかし、もし単一のエンティティが過剰な権力を蓄積した場合はどうなるでしょうか?それがまさに51%攻撃と呼ばれるシナリオです。これは基本的な脆弱性であり、攻撃者がネットワーク全体の計算能力の半分以上を占有することで、システム全体を不安定にすることができます。

悪意のあるハッカーや統制されたグループが全体のハッシュレートの50%以上を制御すると、ネットワークのコンセンサスメカニズムは彼らの手中に入ります。この個人または組織は、取引の履歴を改ざんしたり、確認をブロックしたり、資金を(二重支払い)する能力を獲得します。要するに、攻撃者は取引の時間的順序を操作し、ネットワークの他の部分に自分のバージョンのチェーンを強制することができます。

具体的なシナリオ:詐欺は実際にどのように機能するか

悪意のあるエンティティがビットコインネットワークのマイニングパワーの51%を独占したと想定してみましょう。彼らがこの地位をどのように悪用するかは次の通りです:

詐欺師はピアツーピア取引を行い、善意の購入者に対してビットコインをドルと交換します。取引がブロックチェーンに記録され、ネットワークのノードによって確認されると、購入者は法定通貨で資金を解放します。攻撃者は、ハッシュパワーの大多数を武器に、驚くべきことを行います。彼はBTCの移転の前のブロックまでブロックチェーンの履歴を遡ります。

この時点から、彼は転送が決して行われなかった代替のチェーンを生成します。彼の過半数の制御により、この新しいバージョンはネットワークの残りに対して優位に立ち、元のトランザクションを無効にします。その結果?詐欺師は自分のビットコインと被害者のドルの両方を保持します。

この脅威の実際的な限界

理論上は劇的ですが、51%攻撃は完全な全能をもたらすわけではありません。いくつかの技術的な境界は越えられないままです。

攻撃者は他のユーザーからの取引の配信をブロックすることも、彼らの正当な支払いを遡ってキャンセルすることもできません。彼は自分のためにマイニング報酬を増やすことも、無から暗号通貨を作り出すことも、他のウォレットの資金を盗むこともできません。これらの行動はコンセンサスの基本原則によって保護されています。

さらに、トランザクションがブロックチェーン上で古くなるほど、改ざんの試みには耐性が強くなります。数ブロック遡るには指数関数的な計算リソースが必要になるため、ビットコインは通常、トランザクションを最終的に確定する前に6回の確認を要求する理由です。

ビットコイン:容易に攻められない要塞

51%攻撃はビットコインブロックチェーンでは非常に起こりにくいとされています。これは、ネットワークの巨大さと、そのマイニングリソースの世界的な分散によるものです。ネットワークが拡大し、より多くの独立したエンティティがエコシステムに参加するにつれて、一つの組織がすべての他の組織を支配するために十分な計算能力を蓄積するという仮説は、数学的に現実的ではなくなります。

したがって、特にビットコインのような最大のブロックチェーンネットワークは、この種の攻撃に対して極めて堅牢であると見なされています。しかし、より控えめで分散化が進んでいないブロックチェーンは、同じ免疫を提供しません。アルトコインのビットコインゴールドは、2018年5月に51%攻撃に見舞われ、1800万ドルのBTGが盗まれるという結果になり、ハッシュレートが低いネットワークにおいて脆弱性が依然として存在することを示しています。

デジタルアーマー:ブロックチェーンがどのように防御するか

ブロックチェーンの設計者たちは、51%攻撃を非採算的かつ技術的に複雑にするために、複数の保護層を展開しました。

分散型参加の促進 : 最初の防衛線は、自分のノードを実行している参加者を増やすことです。貢献者の基盤が広く多様であればあるほど、孤立したエンティティがリソースの過半数を蓄積することは、経済的にコストがかかり、技術的に困難になります。

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) は重要な役割を果たします。これらはノードがトランザクションをブロックチェーンに追加する前に合意に達することを強制します。これらのシステムは攻撃者にとってアクセスを困難にします:攻撃者はネットワークのリソースの大多数を制御する必要があり、それは過大なエネルギーコストまたは経済的コストを負担することを意味します。

地理的および組織的分散:ノードとマイナーを複数の法域およびさまざまな組織に分散させることで、権力の集中が制限されます。ネットワークが十分に分散されているとき、単一のエンティティが容易に過剰なコントロールを獲得することはできません。

これらの組み合わされたメカニズムは、51%攻撃を実在する理論上の脅威から、大規模な既存ネットワークにとって経済的に非合理的なシナリオに変換します。

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