51％の攻撃とは何ですか？それはBitcoinを破壊する可能性がありますか？

51％の攻撃の概念を理解する

51％の攻撃とは、単一のエンティティまたはグループが、ハッシュレートとしても知られるブロックチェーンネットワークの総計算能力の半分以上を制御するシナリオを指します。 BitcoinのようなProof-of-Work（POW）システムでは、鉱夫は複雑な暗号化パズルを解決してトランザクションを検証し、ブロックチェーンに新しいブロックを追加するために競争します。ネットワークのセキュリティは、ネットワークのハッシュレートを単一のマイナーまたはマイニングプールを支配できないという仮定に依存しています。俳優が採掘力の50％以上を制御すると、その完全性を損なう方法でブロックチェーンを操作できます。これには、トランザクションを逆転させたり、新しいトランザクションが確認されないようにしたり、 2倍のコインを維持する機能が含まれます。

「51％攻撃」という用語は、正確に51％が必要であることを意味するため、やや誤解を招きます。実際には、攻撃者は通常、そのような攻撃を確実に実行するために過半数のハッシュレートを必要としますが、割合が高いほどコントロールが大きくなります。この攻撃により、攻撃者は、所有権の送金に依然としてプライベートキーが必要であるため、攻撃者が薄い空気から新しいbitcoinを作成したり、他の人の財布から直接コインを盗むことができません。ただし、分散型ネットワークへの信頼を支える不変性とコンセンサスメカニズムを妥協します。

Bitcoinで51％の攻撃をどのように実行できるか

Bitcoinに対する51％の攻撃を実行するには、攻撃者はネットワーク全体のハッシュレートの50％以上を蓄積する必要があります。 Bitcoinのネットワークの難易度は動的に調整されており、現在は世界で最も高いため、マイニングハードウェアとエネルギーに莫大な投資が必要です。このような攻撃に伴う手順は、技術的に複雑でリソース集中的なものです。

• 十分な採掘力を取得または賃貸する：攻撃者は、数千人のASICマイナーを購入するか、大規模に利用可能な場合はクラウドマイニングサービスからハッシュレートをレンタルする必要があります。
• マイニングプライベートブロックチェーンフォーク：パブリックネットワークはブロックを検証し続けていますが、攻撃者は密かに独自のバージョンのブロックチェーンを採掘し、トランザクションを除外または再配置する可能性があります。
• パブリックチェーンの再編成：プライベートチェーンがパブリックチェーンよりも長くなると、攻撃者はそれをネットワークにブロードキャストします。 Bitcoinで最も長いチェーンルールにより、ノードはこの新しいバージョンを有効であると受け入れます。
• 2倍の支出を実行する：攻撃者が攻撃を開始する前にbitcoinを交換に費やした場合、それらを含むブロックを交換することにより、これらのトランザクションを逆転させ、商品または資金を受け取った商品または資金を維持しながらコインを効果的に取り戻すことができます。

このプロセスは、その大規模なハッシュレートのためにBitcoinで非常に困難であり、1秒あたりのエクハシュ（EH/s）と鉱業操作のグローバルな分布で推定されています。より低いハッシュレートを持つ暗号通貨は、そのような攻撃の犠牲になりましたが、Bitcoinの尺度は非常に耐性があります。

51％の攻撃はBitcoinを破壊する可能性がありますか？

51％の攻撃を成功させても、技術的な意味でBitcoinは破壊されません。ネットワークは引き続き動作し、ブロックチェーンは機能し続けます。ただし、安全で不変の元帳としてBitcoinに対する信頼の知覚は、ひどく損傷を受けている可能性があります。ユーザーと投資家がトランザクションを逆転または操作できると考えている場合、ネットワークへの信頼性が侵食され、採用と価値の低下につながる可能性があります。

攻撃は、潜在的なプロトコルの変更、マイニングプールの再編、または緊急フォークを含む潜在的なプロトコルの変更、マイニングプールの再編、整合性を回復するなど、コミュニティからの応答を引き起こす可能性があります。 Bitcoinのオープンソースの性質により、開発者は脅威に対応できますが、そのような変更には幅広いコンセンサスが必要です。さらに、交換とサービスは、より長い確認時間または強化された監視を実装して、疑わしい再編成を検出する場合があります。

攻撃者がハッシュレートの51％を制御したとしても、ブロック報酬の増加や2100万のコインキャップの変更など、Bitcoinの金融政策を変更できないことに注意することが重要です。プロトコルのコアルールは、すべてのトランザクションとブロックを独立して検証する完全なノードによって実施されます。余分なbitcoin sを作成するなど、無効なブロックは、攻撃者の採掘力に関係なく拒否されるでしょう。

他のブロックチェーンからの実際の例とレッスン

Bitcoinは51％の攻撃を経験したことはありませんが、いくつかの小さなパウブロックチェーンがあります。例えば：

• Bitcoin Gold（BTG）は2018年と2020年に複数の51％の攻撃を受け、75,000ドル以上のコインが2倍の支出をもたらしました。攻撃者は、取引所から大規模な撤退を行った後、取引を逆転させました。
• Ethereum Classic（ETC）は2019年と2020年に繰り返し攻撃に直面し、1つの事件で4,000ブロック以上が再編成されました。これらの攻撃は、集中したハッシュレートと全体的なセキュリティの低下を伴うネットワークの脆弱性を強調しました。
• Verge（XVG）は、マルチアルゴリズムマイニング設計の弱点により2018年に攻撃され、攻撃者はタイムスタンプの操作を悪用し、ネットワークをブロックであふれさせることができました。

これらのケースは、ハッシュレートを比較的安価に取得またはレンタルできる小さなネットワークで51％の攻撃が実行可能であることを示しています。彼らはまた、攻撃者がネットワークが再編成を検出する前に資金を引き出すことを目指しているため、交換が一般的なターゲットであることを示しています。 Bitcoinの非常に優れたハッシュレートと経済的インセンティブは、そのような攻撃を非現実的にしますが、教訓は分散型採掘とネットワークの回復力の重要性を強調しています。

予防措置とネットワーク防御

Bitcoinは、51％の攻撃に対するいくつかの組み込みおよびコミュニティ主導の防御を組み込んでいます。

• 経済的障害：Bitcoinのハッシュレートの51％を獲得するコストは、2倍の支出による潜在的な利益をはるかに上回り、攻撃を経済的に非合理的にします。
• 完全なノード検証：何百万ものフルノードがすべてのトランザクションとブロックを独立して検証し、無効な変更が拒否されるようにします。
• マイニング分散化：マイニングプールは存在しますが、実際のハードウェアは地理的に分散しており、集中制御のリスクが低下します。
• ハッシュレート監視： BlockChain.comやBTC.comなどのサービスは、マイニングプールの分布に関するリアルタイムデータを提供し、ハッシュレート濃度の早期検出を可能にします。
• 交換確認ポリシー：ほとんどの取引所では、資金をリリースする前に6つ以上の確認を必要とし、2倍の成功の難しさを増やします。

さらに、Bitcoinコミュニティは、新しいコンセンサスルールを採用したり、鉱夫が集中プールを避けるよう奨励することにより、脅威に対応できます。完全に免疫がないシステムはありませんが、技術的な保護と経済的合理性の組み合わせにより、Bitcoinはそのような攻撃に対して非常に耐性があります。

よくある質問

政府はBitcoinに対する51％の攻撃を開始できますか？資金提供された政府でさえ、計り知れない課題に直面するでしょう。 Bitcoinのハッシュレートを圧倒するために必要なエネルギーとハードウェアは、非常に高価です。さらに、このような攻撃は、脅威を中和するための潜在的なプロトコルのアップグレードを含む、グローバルな応答を引き起こす可能性があります。

51％の攻撃により、プライベートキーを盗むことができますか？いいえ。51％の攻撃は、プライベートキーを妥協しません。トランザクションの注文と確認の操作のみを可能にします。財布から直接資金を盗むことは、プライベートキーにアクセスすることなく不可能なままです。

証明のブロックチェーンは51％の攻撃を受けることができますか？ Proof-of-Stake（POS）システムでは、同様の攻撃は「長距離」または「最終」攻撃と呼ばれ、染色されたコインの50％以上の攻撃者が歴史を書き直そうとします。ただし、POSネットワークは、スラッシングやチェックポイントなどのさまざまなメカニズムを使用して、そのような動作を阻止します。

クラウドベースのハッシュレートレンタルはBitcoinに対する脅威ですか？現在、NiceHashのようなプラットフォームで賃貸可能なハッシュレートの量は、脅かすには小さすぎますBitcoin。たとえ集計されたとしても、それは総ネットワークパワーのごく一部を表しており、大規模な攻撃を実行不可能にします。