51% 攻撃とは何ですか? それは本当の脅威ですか?

51% 攻撃の仕組みを理解する

1. 51% 攻撃は、単一のエンティティまたはグループがブロックチェーンの総ハッシュ能力の半分以上の制御を獲得したときに発生します。

2. この優位性により、攻撃者はトランザクションの順序を操作し、新しいトランザクションが確認を取得できないようにし、制御中に行われたトランザクションを取り消すことができます。

3. 攻撃者は、他のユーザーのウォレットからコインを盗むなど、任意の取引履歴を変更したり、何もないところから新しいコインを作成したりすることはできません。

4. 攻撃者は同じコインを 2 回使用するプライベート チェーンをマイニングし、正直なチェーンの長さを超えるとブロードキャストできるため、二重支払いが可能になります。

5. このような攻撃が成功するかどうかは、ネットワークのサイズ、ハッシュ レートの分布、マイニング プールの集中度に大きく依存します。

51% 攻撃が成功した過去の例

1. 2019 年 1 月、Bitcoin Gold は 51% 攻撃を受け、1,800 万ドル以上の資金が二重に使われました。

2. イーサリアム クラシックは 2020 年に複数の組織的な攻撃を受け、1 件のインシデントで 560 万ドル相当のトランザクションが取り消されました。

3. Verge Coin は 2018 年 4 月に侵害され、タイムジャンプ操作とハッシュパワーハイジャックにより約 3,500 万個の XVG トークンが盗まれました。

4. ZenCash は 2018 年 5 月に継続的な攻撃にさらされ、Equihash 実装の脆弱性が明らかになり、再編成が繰り返される可能性がありました。

5. これらの事例は、攻撃者の侵入に対するハッシュ レートの障壁が低いために、小規模なプルーフ オブ ワーク ネットワークがいかに不釣り合いに脆弱なままであるかを浮き彫りにしています。

経済的障壁と現実的な制約

1. 十分なマイニング ハードウェアを入手したり、十分なハッシュ パワーをレンタルしたりするには、特に Bitcoin やライトコインのような大規模なチェーンの場合、コストがかかります。

2. 攻撃者は、悪意のあるブロックを実行して完了させるために十分な期間制御を維持する必要があり、資本支出と運用リスクの両方が増加します。

3. ハッシュレートの大部分を支配するマイニングプールには、多くの場合、敵対的な行為への参加や許可を避けるという評判によるインセンティブがあります。

4. ブロック時間差異アラートやチェーン再編成監視などのリアルタイム検出メカニズムにより、被害が拡大する前に防御反応を引き起こすことができます。

5. 取引所やサービス プロバイダーは、異常を検出した後、より長い確認要件を課すことが多く、悪用が成功するまでの期間が短くなります。

多数決制御に対するプロトコルレベルの防御

1. 一部のネットワークは、信頼できるノードが特定のブロック ハッシュをハードコーディングして、深い再編成を防ぐチェックポイント機能を実装しています。

2. 計算能力のみへの依存を薄めるために、PoW と PoS または BFT 要素を組み合わせたハイブリッド コンセンサス モデルを採用する企業もいます。

3. 突然のハッシュ レートの変動に耐えるように設計された難易度調整アルゴリズムは、マイナーの参加における予期せぬ変化の間でも安定性を維持するのに役立ちます。

4. コミュニティ主導のガバナンス構造により、悪意のあるチェーンを無効にするための緊急ハードフォークなどの迅速な対応プロトコルが可能になります。

5. Cosmos ベースのチェーンで見られるようなトランザクション ファイナリティ レイヤーは、確率的な確認の深さに関係なく、決定的な決済ウィンドウを導入します。

よくある質問

Q: 51% 攻撃により秘密キーが盗まれる可能性がありますか? A: いいえ。51% 攻撃では、オフチェーンに保存された暗号化秘密へのアクセスは許可されません。オンチェーンのコンセンサス動作にのみ影響します。

Q: プルーフ・オブ・ステークは多数決攻撃のリスクを排除しますか? A: 完全にはそうではありません。 PoS はハッシュパワーをステーキングされたトークンに置き換えますが、「何も賭けない」攻撃や長距離攻撃などの亜種は、異なるものの関連する脅威をもたらします。

Q: 集中型マイニングプールは本質的に危険ですか? A: マイニング能力が集中すると理論上のエクスポージャが増加しますが、ほとんどの主要なプールは透過的に運営され、信頼と収益源を維持するために業界の規範に従っています。

Q: ユーザーは 51% 攻撃をリアルタイムで検出できますか? A: はい。異常なチェーンの再編成、ブロック間隔の延長、またはネットワーク難易度の突然の低下は、アクティブな干渉を示し、ノード オペレータによる即時の確認を促す可能性があります。