二重支出攻撃とは何ですか?

定義とコアメカニズム

1. 二重支払い攻撃は、悪意のある攻撃者がブロックチェーン ネットワーク内で同じデジタル通貨単位を複数回使用しようとすると発生します。

2. これが可能となるのは、デジタル トークンがデータであるためであり、適切なコンセンサス強制がなければ、同一のトランザクション記録がネットワークの異なる部分に同時にブロードキャストされる可能性があります。

3. 攻撃者は、2 つの競合するトランザクションを構築します。1 つは販売者または取引所にコインを送信し、もう 1 つは同じコインを自分のアドレスに送り返すというものです。

4. 両方のトランザクションがばらばらのネットワーク セグメントで一時的に受け入れられた場合、攻撃者は見返りに商品やサービスを受け取りながら資金を保持することに成功する可能性があります。

5.実行が成功するかどうかは、ネットワークの伝播遅延を操作し、不可逆的な確認が行われるまでの時間枠を活用するかどうかにかかっています。

コンセンサスモデル全体でどのように現れるか

1. Bitcoin のようなプルーフ・オブ・ワーク システムでは、通常、二重支払いでは、最近のブロックを書き換えるためにネットワークのハッシュ レートの 50% 以上を制御する必要があります (51% 攻撃として知られています)。

2. プルーフ・オブ・ステーク チェーンは、ファイナリティ違反中に、多額のステークを持つ攻撃者が複数の競合するチェーン バージョンに投票する可能性がある、バリアント リスクに直面します。

3. 一部の低ハッシュレートのアルトコインは、ブロックの伝播を遅らせ、誠実なマイナーの作業を孤立させ、秘密の二重支出の試みを可能にする「利己的なマイニング」戦略に悩まされています。

4.イーサリアムのプルーフ・オブ・ステークへの移行では、特に曖昧さベースの二重支出に対する脆弱性を軽減するために、フォーク選択ルールの調整が導入されました。

5. Optimistic Rollup などのレイヤー 2 ソリューションは、不正行為の証明と異議申し立てウィンドウに依存しているため、二重支出は検出可能ですが、紛争が時間内に監視またはエスカレーションされなかった場合でも実行可能です。

現実世界の事件と影響

1. 2013 年、Bitcoin Core v0.8 のバグにより、一部のノードが長いが無効なチェーンを受け入れるチェーン フォークが発生し、取引所間で一時的な二重支払い状態が発生しました。

2. Verge (XVG) は、タイム ワープの脆弱性により、2018 年に壊滅的な二重支払いイベントを経験しました。これにより、攻撃者は加速された速度でブロックをマイニングし、確認されたトランザクションを上書きできます。

3. Bitcoin ゴールドは、攻撃者が 6 つのブロックを再編成し、仮想通貨取引所の預金を取り消すのに十分なハッシュ パワーを蓄積した後、2018 年に 1,800 万ドルの二重支払い攻撃を受けました。

4.これらの事件は、影響を受けたプロトコルとプラットフォームに対する即時の上場廃止、流動性の凍結、および長期的な風評被害を引き起こしました。

5. いくつかの分散型取引所は、オンチェーン異常スコアリングエンジンを通じて検出された二重支出の疑いのあるパターンを受けて、出金を停止しました。

プロトコルによって導入される防止技術

1. 確認の深さを増やすことが依然として最も広く採用されている緩和策であり、主要取引所では高額入金の場合、Bitcoin では 6 回の確認、イーサリアムでは 12 回の確認が必要です。

2. チェックポイント メカニズムは、信頼できるブロック ハッシュをクライアント ソフトウェアに埋め込み、深い再編成が受け入れられるのを防ぎます。

3. リアルタイム メモリプール監視ツールは、入力 UTXO の重複とタイムスタンプの不一致に基づいて、競合するトランザクション ペアにフラグを立てます。

4. Casper FFG や Tendermint のロック機構などのコンセンサス層のイノベーションにより、矛盾するブロックに署名したバリデーターに対して大幅なペナルティが適用されます。

5. カストディアルウォレットで使用されるハードウェアセキュリティモジュールは、署名の可鍛性により二重支出を促進する可能性のあるノンス再利用エクスプロイトに耐性のある決定論的な署名を生成します。

よくある質問

Q: 1 回の確認後に二重支払いが発生することはありますか? A: はい。 1 つの確認により、最小限の保護が提供されます。十分なリソースを持つ攻撃者は、特に小規模なチェーンで浅い確認をオーバーライドする可能性があります。

Q: ハードウェアウォレットを使用すると二重支払いを防ぐことができますか? A: いいえ。ハードウェア ウォレットは秘密キーを保護しますが、ネットワーク レベルのコンセンサス動作やトランザクション伝播のタイミングには影響しません。

Q: NFT 送金は二重支払いロジックの影響を受けませんか? A: 本質的にはそうではありません。 NFT の所有権はオンチェーンで記録されますが、転送は代替可能なトークン転送と同じ競合状態や再編成リスクにさらされる可能性があります。

Q: ゼロナレッジロールアップは二重支出のリスクを排除しますか? A: オフチェーンの計算をバッチ処理して検証することで露出を減らしますが、ファイナリティの遅延やシーケンサーの検閲により、フロントランニングや強制撤退操作が可能になる可能性があります。