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【web3】ブロックチェーンのセキュリティ課題と解決策


マイニング、ブロックチェーン

暗号通貨を定義すると、デジタルで移行を実行するために使用されるデジタル資産です。

金融取引を保護し、新しいユニットの作成を制限し、資産の移転を確認するために、強力な暗号化が採用されています。

ブロックチェーンは、コンピュータのネットワーク全体にトランザクション記録を保存する分散型デジタル台帳であり、変更不可能で安全なプラットフォームを提供します。

本質的には、あらゆる種類のトランザクションを文書化し、監視するための不正な方法を提供します。中央機関や仲介者は必要ありません。

したがって、各トランザクションはユーザーのネットワークによって検証および記録され、一度記録されると変更または削除することはできません。しかしながらセキュリティ上の問題は世界各国で日々ニュースになっています。仮想通貨とブロックチェーンのセキュリティ上の潜在的な課題とそれに対応する解決策について解説していきます。


ブロックチェーン技術とは??

「ブロックチェーン」という用語は、各ブロックが相互にリンクされて突破不可能なチェーンを形成する、トランザクション記録を保持するその独自の方法に由来しています。トランザクションの数が増加すると、それに伴ってブロックチェーンも動的に拡張します。

この堅牢なシステムの各ブロックは、トランザクションの正確な時間と順序をアクティブに記録および確認し、すべてブロックチェーン内に注意深く記録されます。


これらの操作は、参加メンバーによって集合的に合意されたルールによって管理される排他的なネットワーク内で行われます。さらに、各ブロック内には、ハッシュとして知られる個別のデジタル指紋または一意の識別子が表示されます。ハッシュは、ブロックチェーンの整合性を維持する上で極めて重要な役割を果たします。

さらに、最近の有効なトランザクションのタイムスタンプ付きバッチが、前のブロックの重要なハッシュとともにブロック内にアクティブに含まれます。前のブロックのハッシュを含めることは、ブロックを積極的に接続することで重要な目的を果たし、ブロックに変更を加えたり、既存のブロックの間に新しいブロックを挿入したりできないようにします。この方法は理論上、侵入不可能な障壁を確立し、ブロックチェーンが改ざんされないようにするものです。

ブロックチェーンの種類

1. パブリックブロックチェーン

パブリック ブロックチェーンは、許可不要の分散台帳として動作し、誰でも積極的に歓迎し、取引に参加して参加できるようにします。

これらのブロックチェーンは、すべてのノードの平等な権利を促進し、ノードがブロックチェーンにアクセスし、新しいデータ ブロックを生成し、既存のブロックを検証できるようにします。

パブリック ブロックチェーンは主に、暗号通貨交換とマイニングのプラットフォームとして機能します。パブリック ブロックチェーンのリアルタイムの例は次のとおりです。

✳️ビットコイン (Bitcoin) 

ビットコインは2009年にサトシ・ナカモトという名前の匿名の人物またはグループによって作成された最初の暗号通貨です。ビットコインは分散型のデジタル通貨であり、中央銀行や単一の管理者なしでユーザー間で直接取引が可能です。


✳️イーサリアム (Ethereum)

イーサリアムは2015年にビタリク・ブテリンによって開始されたオープンソースのブロックチェーンプラットフォームです。イーサリアムはスマートコントラクトの実行を可能にすることで知られています。


✳️ビットコインキャッシュ (Bitcoin Cash)

ビットコインキャッシュは2017年にビットコインから分岐した暗号通貨です。トランザクションの容量を増やすことを目的としており、スケーラビリティの問題を解決するために生まれました。

✳️ライトコイン (Litecoin)

ライトコインは2011年にチャーリー・リーによってビットコインのフォークとして作成されました。ビットコインと似ていますが、ブロック生成時間、ハッシュアルゴリズム、最大供給量などのいくつかの技術的な差異があります。


✳️モネロ (Monero)

モネロはプライバシーと匿名性を重視した暗号通貨です。取引の詳細を隠蔽することで、第三者に取引の内容や参加者を知られることなく取引ができます。


✳️イオタ (IOTA)

イオタはインターネット・オブ・シングス (IoT) のための暗号通貨です。ブロックチェーンではなく「タングル」と呼ばれる新しい技術を使用しており、取引の検証を迅速に行うことができます。


2. プライベートブロックチェーン

マネージド ブロックチェーンとも呼ばれるプライベート ブロックチェーンには、単一組織の制御下にある許可されたネットワークが組み込まれています。

この構造内で、中央当局はどのエンティティがプライベート ブロックチェーン内のノードとして参加できるかを決定します。

さらに、中央当局は、ネットワーク内のさまざまなノードにさまざまな程度の機能と権利を割り当てることができます。

包括性と透明性を重視するパブリック ブロックチェーンとは異なり、プライベート ブロックチェーンは、特定のネットワークまたは組織の要件と仕様を満たすようにカスタマイズされています。

プライベート ブロックチェーンの例は次のとおりです。

✳️イーサリアムエンタープライズ (Enterprise Ethereum)

イーサリアムエンタープライズは、企業向けのプライベート、コンソーシアム、および公開イーサリアムネットワークの標準を開発するためのグローバルコミュニティです。エンタープライズイーサリアムは、イーサリアムの技術をビジネスアプリケーションに適用するためのものです。


✳️ハイパーレジャー (Hyperledger)

ハイパーレジャーは、Linux Foundationの下で開発されているオープンソースのブロックチェーンプロジェクトの一つです。ハイパーレジャーは、ビジネス向けのブロックチェーン技術の標準を確立することを目的としています。


✳️リップル (Ripple)

リップルは、リアルタイムのグローバル決済を提供するためのデジタル決済プロトコルです。リップルネットワークは、銀行や金融機関が国際的な取引を迅速かつ低コストで行うことを可能にします。


✳️R3コルダ (R3 Corda)

R3コルダは、金融機関向けのブロックチェーンプラットフォームです。コルダは、ビジネス向けの取引を行うためのプライベートなブロックチェーンソリューションを提供します。コルダは、R3というコンソーシアムによって開発されています。


3. コンソーシアムブロックチェーン

コンソーシアムブロックチェーンは、信頼できるエンティティの選ばれたグループが検証プロセスに参加できるようにすることでバランスを取り、ある程度の分散化を維持しながら効率を高めることを目指しています。


4. ハイブリッドブロックチェーン

一方、ハイブリッド ブロックチェーンは、プライベート ブロックチェーンとパブリック ブロックチェーンの両方の要素を組み合わせて、参加者の特定の要件と目的に合わせてネットワーク構造を最適に調整します。

ブロックチェーン技術のこうした進歩は、プライベートおよびパブリックのブロックチェーンに伴う制限を克服するための代替アプローチを提供します。


暗号通貨とブロックチェーンのセキュリティ問題と解決策


ブロックチェーン

暗号通貨とブロックチェーン技術は、デジタル取引の革新的な時代をもたらしましたが、これらの取引の急増により、同時にセキュリティ上の懸念も増大しています。ここでは、ブロックチェーンのセキュリティ上の 5 つの課題とその解決策を紹介します。




1. 攻撃力51%

悪意のあるグループもしくは個人によって、ネットワーク全体のハッシュレートの51%(50%以上)を支配し、不正な取引を行うこと。通常の場合、50%以上のハッシュレートを確保するのは非常に高コストであり、現実的に51%攻撃は起こりえないとされているが、2013年12月にGhash.ioというビットコインのマイニングプールのハッシュレートが一時的に50%を超えそうになる事態が発生し、ビットコインの価格下落を招いたことがある。

さらに近年も51% 攻撃が出現し 2021年8月に発生し、攻撃を受けてビットコイン SV (BSV) の価値が約 5%下落しました。またビットコインの別のフォークであるビットコイン ゴールド(BTG)も、2019 年に 51%攻撃の被害に遭いました。


✳️ 51% 攻撃の問題の解決策

  • Proof-of-Stake (PoS) コンセンサスを実装すると、計算能力ではなくトークンの所有権に依存するため、攻撃リスクが 51% 軽減されます。これにより、攻撃者によるネットワーク リソースの制御を経済的に阻止できます。

  • 攻撃の 51% を防ぐには、ネットワークのハッシュ レートを高める必要があります。これによりネットワークが分散化され、個人やグループが制御することが困難になります。

  • 効果的なガバナンスと注意深く監視することで、ブロックチェーンのセキュリティが確保されます。定期的な監査、バグ報奨金、コミュニティへの参加により信頼が構築され、ネットワークの成長がサポートされます。


2. フィッシング攻撃

フィッシングは個人を標的とする広範囲にわたるサイバー攻撃であり、仮想通貨の領域にも広がりを見せています。攻撃では、詐欺師は信頼できる存在を装い、被害者をだましてウォレットの秘密鍵などの機密情報を暴露させます。

そうすることで、被害者のデジタル資産にアクセスして盗むことができます。通常、詐欺師は SMS、電話、電子メールを通じて暗号通貨保有者に連絡しようとします。メール内に評判の良い会社への偽のリンクが含まれています。

被害者がリンクをクリックして秘密キーやその他の情報を入力すると、その情報は詐欺師に直接送信されます。

暗号通貨フィッシングを通じて、詐欺師は暗号ウォレットを簡単に侵害し、資金を別のアドレスに簡単に転送します。

2021年には、詐欺師が140億ドルを盗んだ2020年のほぼ2倍の暗号通貨が盗まれました。最近表面化した標準的な暗号通貨およびブロックチェーン フィッシング詐欺には次のようなものがあります。

  • 悪意のあるAirDrop

  • シードフレーズフィッシング

  • アイスフィッシング

  • クローンフィッシング攻撃

✳️ フィッシング攻撃の問題の解決策

  • デバイスのセキュリティを強化するには、信頼できるウイルス対策プログラムと悪意のあるリンク検出ソフトウェアをインストールしてください。

  • ブラウザのセキュリティを強化するには、危険なサイトについて警告する検証済みの拡張機能を追加します。

  • リンクをクリックする前に、必ず内容をよく確認してください。本件に関してログイン情報を求めるメールが届いた場合は、必ずパートナー様にご確認ください。

  • リンクをクリックする代わりに、ブラウザにアドレスを手動で入力します。

  • システムとプログラムが最新であることを確認してください。


3. ブロックチェーンエンドポイントの脆弱性

ブロックチェーン エンドポイントの脆弱性は、ブロックチェーン エコシステム内で継続的なセキュリティ課題を表しています。ブロックチェーンネットワークのエンドポイントとは、ユーザーが電子デバイス (携帯電話、タブレット、コンピューターなど) を使用してブロックチェーンに直接関与するポイントを指します。ハッカーはユーザーの行動を注意深く監視し、これらのデバイスをターゲットにしてユーザーのキーを盗む機会を狙う可能性があります。キーへの不正アクセスを取得すると、ユーザーのセキュリティが侵害され、ブロックチェーン資産や機密情報を制御できる可能性があります。

この特定のブロックチェーン セキュリティの課題は、ブロックチェーン エンドポイントを保護するための堅牢な対策を実装することの重要性を浮き彫りにしています。


✳️ ブロックチェーンエンドポイントの脆弱性の問題に対する解決策:

  • 堅牢な認証方法、暗号化プロトコル、定期的なセキュリティ更新を実装して、エンドポイントの脆弱性のリスクを軽減します。

  • 電子機器に信頼できるウイルス対策ソフトウェアをインストールします。

  • ブロックチェーン キーをテキスト ファイルとしてコンピュータや携帯電話に保存しないでください。

  • システムを定期的に確認し、時間、場所、デバイスのアクセスを監視します。

  • 厳格なセキュリティ慣行を採用することで、ブロックチェーン ユーザーはエコシステム全体のセキュリティ体制を強化し、不正アクセスやデータ侵害の可能性を最小限に抑えることができます。


4. シビルアタック

Sybil 攻撃は、敵対者がブロックチェーン ネットワークを操作するために採用する高度な戦略を表しています。この攻撃は、信頼が集中化されておらず、リクエストがさまざまなノード間で分散されるブロックチェーン ネットワークの分散型の性質を利用して、単一ノードに複数の識別子を割り当てることによって組織化されます。

Sybil 攻撃中、ハッカーはネットワーク内の多数のノードを制御します。これらの悪意のあるノードは、被害者の周囲に仮想的な障壁を形成し、トランザクションを傍受して操作するために共謀する不正なノードで被害者の周囲を囲みます。その結果、被害者は二重支払い攻撃に対して脆弱になり、ブロックチェーンの完全性が損なわれます。

ピアツーピア ネットワークの分野では、2014 年に Tor ネットワークに対して Sybil 攻撃の注目すべき事例が発生しました。プライベートな会話を促進する分散型ネットワークである Tor が、この攻撃の犠牲になりました。

2020 年には、同様の、しかしより大きな被害をもたらす可能性のある Sybil 攻撃が、Tor ネットワークを利用するビットコイン保有者をターゲットにしました。この攻撃の背後にいるハッカーは、特に Tor を通じてビットコイン取引を行う個人をターゲットにしていました。


✳️ シビル攻撃の問題の解決策:

  • 1 つのアプローチは、新しい ID の作成に関連するコストを増加させ、攻撃者が大量の偽ノードを収集することを経済的に不可能にすることです。

  • もう 1 つの戦略には、ネットワークに参加するための信頼ベースのメカニズムを実装し、参加を許可する前に何らかの形式の認証または検証を要求することが含まれます。

5. ルーティング攻撃

ルーティング攻撃は、ブロックチェーン技術の領域内で重大なセキュリティとプライバシーのリスクを引き起こすため、さらなる警戒と事前対策が必要です。

ブロックチェーン テクノロジーのシームレスな機能は、復元力のあるネットワーク インフラストラクチャに大きく依存しています。ただし、インターネット サービス プロバイダー (ISP) がルート情報を交換するために使用するルーティング プロトコルであるボーダー ゲートウェイ プロトコル (BGP) に固有の脆弱性が、悪意のある攻撃者によって悪用される可能性があります。

ブロックチェーン ネットワークのルーティングに関連するセキュリティの問題は、深刻な結果を引き起こす可能性があります。わかりやすい例としては、ハッカーがルーティング攻撃の実行に成功し、マイニングされたブロックがネットワーク全体に伝播するのを妨害した 2014 年のインシデントがあります。

攻撃者は、正規のマイナーによって行われた作業の所有権を偽って主張することで、マイニング料金を不正に取得し、ブロックチェーン エコシステムの公平性と完全性を損なうことになりました。


✳️ ルーティング攻撃の問題の解決策:

  • 基盤となるネットワーク インフラストラクチャのセキュリティと復元力を強化し、ISP が安全なルーティング プロトコルを採用し、BGP の脆弱性に熱心に対処できるようにします。

  • ブロックチェーン ネットワークには、異常や不正なルート変更の監視など、ルーティング攻撃を検出して軽減するメカニズムを実装する必要があります。


まとめ

市場でのブロックチェーンの価値が高まるにつれて、攻撃を受けやすくなります。今回は、暗号通貨とブロックチェーンの一般的な課題と、それらを克服するためのソリューションについての解決策を提供しました。

ブロックチェーンは、コーディング手法と合意形成プロセスを組み合わせた画期的なテクノロジーとみなされています。ブロックチェーンのセキュリティは、基礎となるプログラミングに依存します。

ブロックチェーンを構築するときは、考えられるすべての抜け穴を確実に算出特定し、効果的にブロックすることが最も重要です。ブロックチェーンシステムのセキュリティ確保を専門とする、経験豊富なブロックチェーン開発者をチームを雇いましょう。ブロックチェーン開発会社のサービスは高価に見えるかもしれませんが、投資する価値は十分にあると考えます。



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