ビットコインで51%攻撃は起きないよねって話
はじめに
51%攻撃とはネットワーク上のマイニングパワーの過半数を握ることで、取引の取り消しや二重支払いを可能にする攻撃のことです。しかし、現実的にはビットコインで51%攻撃が起きる可能性は非常に低いと考えています。マシンパワーや経済的合理性、ハッカーのメリット・デメリットといった観点でまとめます。
そもそも51%攻撃とは
ビットコインはブロックチェーンという分散型台帳を使用しています。すべての取引はブロックにまとめられ、そのブロックはマイナーと呼ばれる参加者が計算パズルを解くこと（とある条件のハッシュ値になる値を探す作業）で承認されます。このプロセスをPoW（Proof of Work）と呼びます。
51%攻撃は、この計算パズルを解くための計算能力（ハッシュレート）の過半数を悪意あるアクターが複数回支配することで可能になります。これによって次のようなことが起こり得ます。
- 過去のブロックを改ざん（ブロックの取り消しやトランザクションの削除）して二重支払いを行う
- 他のマイナーをブロック承認を取り消す
- 新しいトランザクションを承認しない（ネットワークの停止）
マシンパワーの現実
ビットコインのネットワークは非常に強力で、現在のハッシュレートは膨大な規模に達しています。このため、51%の計算能力を得るには以下のような膨大なリソースが必要です。
- 専用のマイニングハードウェアを数十万台以上購入・設置する
- 莫大な電力を供給するインフラを構築する
計算能力のコスト
ハッシュレートの半分以上を得るマシンを用意するには、マシンの購入費用、設置場所、冷却設備、電力コストなどを考えると、総コストは数十億ドル規模に達します。この時点で、多くのハッカーにとって非現実的な選択肢となります。
そして、一時的ではなく連続したブロック生成が必要になるためある程度継続して稼働させる必要があります。
経済的合理性の欠如
仮にハッカーが51%攻撃を成功させたとしても、その結果得られるメリットは攻撃に必要なコストに見合わない可能性が高いです。
メリットとデメリット
メリット
- ビットコインの送金を取り消せる
- 二重支払いを実行できる
- 他のマイナーの報酬を独占できる
例えば、ビットコインを売り（送金し）、現金を受け取った後にその送金を無かった事にすることでビットコインを送金せずに現金だけ手に入れることが可能です。
デメリット
- ビットコインの価格が暴落するリスクがある
- ビットコインの信頼性が失われ、自身の利益にも悪影響を与える
- ネットワークが攻撃を受けた場合、ユーザーや取引所が対応策を講じる（例：ハードフォーク）
ブロックは世界中の誰でも確認できるため、異常なブロックのリオーグが発生した場合は誰かが気づく可能性が非常に高いです。
長期的なリスク
ビットコインの信頼性が失われると、保有するビットコインの価値も下落します。攻撃を仕掛けた側も、結局は自身の利益を失う結果となりかねません。このため、多くの攻撃者にとって51%攻撃は経済的合理性を欠いています。
セキュリティメカニズムの進化
ビットコインネットワークは攻撃を受けた場合でも、以下のような対策が考えられます。
- コミュニティの対応：攻撃が発生した場合、ビットコインコミュニティは攻撃者が生成したブロックを拒否し、正常なネットワークを維持するためのフォークを行うことができます。これにより、攻撃の影響を最小限に抑えることが可能です。
- 分散性：ネットワーク全体が分散しているため、攻撃者が支配を維持することは困難です。また、多くのマイナーが攻撃者に対抗するために協力する可能性があります。
- コストの増加：ネットワークが成長し、ハッシュレートが増加するほど、攻撃を成功させるために必要なリソースが増え、攻撃のコストが膨大になります。これにより、攻撃を行う経済的インセンティブが低下します。
まとめ
ビットコインで51%攻撃が起きる可能性は理論的には存在しますが現実的には非常に低いと考えています。その理由は、莫大なマシンパワーが必要であること、攻撃のコストが利益を大幅に上回ること、そして攻撃が成功しても長期的なデメリットが大きいことにあります。
金銭的な利益を完全に度外視してでも、ビットコインネットワーク自体を破壊したいと考える者がいれば、こうした事態が起こりうるかもしれません。（国とかかな）
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