51%攻撃とは：ブロックチェーンの脆弱性について
ビットコインを代表とするパブリックブロックチェーンの大きな特徴は中央に特定の管理者を持たないことです。
パブリックブロックチェーンの一つの大きなキーワードである『分散』は、私たちの生活においても、リスクヘッジのために使われていたりします。例えば、ドルなどの円以外の通貨を銀行口座に預けて分散管理したり、様々な業界に投資することはリスク分散のような文脈で語られます。一方、分散という言葉が完全なリスクヘッジを達成するわけではもちろんありません。
今回はブロックチェーンに対する攻撃手法の一つである「51％攻撃」を取り上げ、パブリックブロックチェーンの管理のあり方を一つ考えていきます。
51%攻撃とは?
51%攻撃とは、あるマイナーが過半数のマイニングを行った場合、以下が可能になることです。
- 不正な取引の正当化
- 正当な取引の拒否
- マイニングの独占
マイナーが過半数を超えると？
マイニングとは、コンピュータである問題を解き、それによって新たなブロックを生成することで新規の通貨を手に入れる行為です。これを行う人および集団をマイナーと言います。
このときに正当性を互いにコンピュータで監視しあって多数決で正当だと言っている状態を想像してください(PoWで解説)。もしも、悪意あるマイナーがマイニングを独占した場合、多数決で不正なブロックも正当といい、正当なブロックも不正だと言い出せます。
PoWとは
Proof of the work(以下PoW) と言うのは、マイニングにおいて計算量に応じて発言権があることをいいます。計算量を保有株式と置き換えた株主総会を想像して下さい。ビットコインがこの方式を採用しているので、ビットコインや仮想通貨の危険性・脆弱性の一つとして広く知られています(広く知られるきっかけは後述)。
対策
PoWへの対応として生まれたのがPoS(Proof of Stake)です。仮想通貨を持っている(Stake)割合に応じてブロックの認証割合を決めることです。たくさん仮想通貨を持っているとマイニングできる可能性が上がるしくみです。多くの場合、コインをウォレットに保有しておく必要があり、貯めれば貯めるほど有利になるので、そのコインの成長に賭けるという意味合いもあります。ただし、この方式には流動性の低下や富める者が更に豊かになるという弊害もあります。
その他、Pol(Proof of Importance)、PoC(Proof of concensus)といった方式も用いられています。
過去のブロックチェーンへの攻撃
2013年にGheish.ioというマイナープール(マイナー達が計算用量を出し合っている集団)が過半数を超えそうになりビットコインの価値が暴落するということが生じました。また、ビットコインゴールドが標的になり、二重支払いによって約20億円の被害が生じました。
現実問題として計算容量が増えすぎて攻撃障壁は大きい
では、今後も51%攻撃は起こりうるのでしょうか。結論としてはメジャーコインではかなり可能性が低いといえます。現在、ビットコインで51%攻撃を行うには一時間当たり約5000万円、イーサリアムで約4000万円かかるといわれています。そこまでのコストを払ってまで攻撃したいと考える人間はほとんどいいないでしょう。前述したブロックチェーン攻撃は2013年というビットコイン初期段階の事例なので、規模の拡大しているメジャーコインで攻撃が発生するリスクは減っているとも考えられます。
ただ、マイナー（少数派）なコインの場合、初期のビットコインのように、攻撃が生じるリスクは高いでしょう。また、ビットコインは半減期があり、2140年頃にはマイニング報酬がもらえなくなるため、マイナーが減少していくことが考えられます。その際、また51%問題が浮上してくる可能性があります。
まとめ
駆け足でブロックチェーンの脆弱性である51%問題について解説してきましたが、現在のメジャーコインでは、ブロックの書き換えが起きる可能性は極めて少ないと言えます。また、PoWの脆弱性に対する対応も進んできています。テクノロジーは課題への直面を通じて、アップデートのスピードが速いところが面白さの一つでもあります。今後、ブロックチェーンや仮想通貨の広がりの期待が高まります。
