ブロックチェーンのセキュリティ機能は何ですか？

ブロックチェーンセキュリティの理解

ブロックチェーンテクノロジーは、従来の集中システムと区別する堅牢なセキュリティ機能で広く認識されています。そのコアでは、ブロックチェーンは不変で分散化されるように設計されており、改ざんや詐欺に対して非常に耐性があります。そのセキュリティの基礎は、暗号化技術、コンセンサスアルゴリズム、および分散アーキテクチャの組み合わせにあります。

ブロックチェーンの主なセキュリティ機能の1つは、暗号化のハッシュの使用です。チェーン内の各ブロックには、前のブロックの一意のハッシュが含まれており、安全で壊れないリンクを作成します。 1つのブロックに変更すると、その後のすべてのブロックを再計算する必要があります。これは、計算的に実行不可能です。

地方分権化とセキュリティにおけるその役割

中央当局に依存する従来のデータベースとは異なり、ブロックチェーンは分散型ピアツーピアネットワークで動作します。これは、データが複数のノードに保存され、単一の障害ポイントを排除することを意味します。 1つのノードが侵害された場合、ネットワークの残りの部分は影響を受けません。

仕事の実証（POW）やSport of Stake（POS）などのコンセンサスメカニズムを使用して、ネットワーク全体のトランザクションを検証します。これらのプロトコルにより、すべての参加者が中央の仲介者を必要とせずに元帳の現在の状態に同意することを保証します。この分散型検証プロセスは、悪意のある攻撃のリスクを大幅に減らします。

地方分権化のもう1つの重要な側面は、データ冗長性です。すべてのノードはブロックチェーン全体のコピーを維持するため、攻撃者が検出されずにデータを操作することは非常に困難になります。また、この冗長性により、高可用性とフォールトトレランスが保証されます。

公開キーの暗号化とアイデンティティ保護

公開キーの暗号化は、ブロックチェーンセキュリティの基礎です。各ユーザーには、公開キーと秘密鍵など、一意のキーがあります。公開鍵は資金またはデータを受け取るために使用されますが、秘密鍵はトランザクションに署名し、所有権を証明するために使用されます。

デジタル署名により、ネットワークに提出された後、トランザクションを偽造または変更できないようにします。ユーザーがトランザクションを開始すると、秘密鍵で署名します。他のノードは、対応する公開キーを使用してこの署名を確認し、信頼性と非和解を確保します。

プライベートキーは、それらを失うことは資産またはデータへのアクセスを永久に失うことを意味するため、安全に保つ必要があります。従来のシステムとは異なり、ブロックチェーンにパスワードリセットオプションはありません。ユーザーは単独でプライベートキーの保護を担当しているため、ハードウェアウォレットなどの安全なストレージソリューションが推奨されます。

ハッシュとタイムスタンプによる不変性

ブロックチェーンは、暗号化とタイムスタンプを介してデータの不変性を保証します。各ブロックには、前のブロックのハッシュが含まれており、変更に耐性のあるチェーンが作成されます。誰かがトランザクションを変更しようとした場合、そのブロックのハッシュが変更され、チェーンを破り、ネットワークを警告します。

また、タイムスタンプは、元帳の完全性を維持する上で重要な役割を果たします。すべてのトランザクションはタイムスタンプで記録されているため、データ入力の履歴を追跡できます。この機能は、監査証跡が必要な法的およびコンプライアンスのコンテキストで特に重要です。

さらに、ブロックチェーンのタイムスタンプは、暗号化された証明と信頼できるサードパーティサービスを通じて確保されることが多く、信頼性をさらに高めます。これにより、ブロックチェーンは、サプライチェーン管理やデジタルIDの確認など、長期的なデータの整合性を必要とするアプリケーションの強力なツールになります。

スマートコントラクトのセキュリティとコード監査

スマート契約は、コードに直接書かれた条件との自己執行契約です。彼らは自動化と効率を提供しますが、新しいセキュリティの課題も導入しています。スマート契約における単一の脆弱性は、重大な経済的損失につながる可能性があります。

リスクを軽減するために、開発者は徹底的なコード監査を実施し、正式な検証手法を使用します。正式な検証には、スマート契約の正確性を数学的に証明し、すべての条件下で意図されたとおりに動作するようにします。

マルチシグネチャウォレットやタイムロックされたトランザクションなどのセキュリティプラクティスも、スマートコントラクトの安全性を高めるために採用されています。これらの手段は、不正アクセスを防ぎ、エラーや攻撃の場合に回復オプションを提供するのに役立ちます。

ネットワークセキュリティと攻撃に対する防御

ブロックチェーンネットワークは、さまざまな種類のサイバー攻撃に抵抗するように設計されています。一般的な脅威には、51％の攻撃、シビル攻撃、DDOS攻撃が含まれます。これらのそれぞれは、特定のセキュリティプロトコルとネットワーク設計の選択を通じて対処されます。

51％の攻撃では、エンティティがネットワークのコンピューティング能力の半分以上を制御し、トランザクションを操作できるようにします。 POWベースのブロックチェーンは、膨大な計算リソースを必要とすることにより、このリスクを軽減し、そのような攻撃を経済的に非現実的にします。

シビル攻撃には、悪意のある俳優が複数の偽のアイデンティティを作成して、ネットワークに影響を及ぼします。 POSおよび評判ベースのシステムは、影響力を経済的利害関係に結びつけることでこれを防ぎ、悪い俳優がシステムをゲームしようとするのを思いとどまらせるのに役立ちます。

DDOS攻撃は、トラフィックでネットワークを圧倒し、混乱を引き起こすことを目的としています。分散ノードアーキテクチャとトラフィックフィルタリングメカニズムは、ネットワークの可用性を維持するために使用され、攻撃を下回っても途切れないサービスを確保します。

よくある質問

Q：ブロックチェーンをハッキングできますか？ブロックチェーンは非常に安全ですが、攻撃に対して完全に免疫がないシステムはありません。ブロックチェーンの分散化された暗号化の性質により、妥協することは非常に困難になりますが、スマートコントラクト、秘密のキー管理、またはコンセンサスアルゴリズムの脆弱性は、適切に保護されていなければ悪用されます。

Q：ブロックチェーンはどのようにデータ侵害から保護しますか？ブロックチェーンは、ネットワーク全体にデータを配布し、暗号化技術を使用してそれを暗号化することにより、データ侵害から保護します。集中データベースとは異なり、単一の障害点はなく、攻撃者が機密情報にアクセスすることを困難にします。

Q：すべてのブロックチェーンが等しく安全ですか？いいえ、ブロックチェーンのセキュリティは、そのコンセンサスメカニズム、ネットワークサイズ、および実装の詳細に依存します。大規模なノード参加と堅牢なコンセンサスプロトコルを備えたパブリックブロックチェーンは、小型またはプライベートチェーンよりも安全である傾向があります。

Q：秘密鍵が失われた場合はどうなりますか？秘密鍵が失われると、関連する資産またはデータが永久にアクセスできなくなります。ブロックチェーンシステムで失われた秘密鍵を回復する方法はありません。そのため、ユーザーはハードウェアウォレットやバックアップソリューションを使用して安全に保存することをお勧めします。