５１％攻撃（51% Attack）とは…
５１％攻撃（51% Attack）は、ブロックチェーン技術を用いた暗号通貨において、攻撃者が攻撃対象のネットワーク上で、計算能力の過半数を占めることで、不正な取引を行ったり、取引履歴を改ざんしたりすることができる攻撃手法のことを指します。
ブロックチェーンは、分散型台帳技術であり、ネットワーク上に分散された複数のノードで運営されています。
このため、ネットワーク上の取引の正当性を判断するためには、ノード間で合意形成をする必要があります。
通常、この合意形成には「Proof of Work」という仕組みが用いられており、ノード間で競争的に解いた暗号学的な問題をもとに、取引の正当性を判断しています。
しかし、攻撃者が計算能力の過半数を占めると、その攻撃者は自分の偽のブロックをネットワーク上に送信することができ、それがノード間で合意形成されてしまうことで、不正な取引が成立してしまいます。
また、攻撃者は自分が持っている計算能力を使って、過去の取引履歴を改ざんすることも可能です。
５１％攻撃は、暗号通貨に対する重大な脅威となり得るため、ブロックチェーン技術を用いた暗号通貨の開発者や利用者は、この攻撃手法から保護するために、さまざまな対策を講じています。
例えば、Proof of Workの代わりにProof of Stakeを採用することで、計算能力に基づく攻撃を防ぐことができます。
また、分散型台帳技術のセキュリティの向上や、ネットワーク上のノード数の増加なども、５１％攻撃からの保護に役立ちます。
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PoS（Proof of Stake）でも影響ある？
PoS（Proof of Stake）でも、理論的には５１％攻撃に対する影響があります。
PoSでは、計算能力に基づく攻撃ではなく、所有する仮想通貨の量に基づいてブロックを生成する権利を持つことができます。
攻撃者が仮想通貨を大量に所有している場合、攻撃者は多数のブロックを生成することができ、そのブロックがネットワーク上で選ばれる可能性が高くなります。
そして、攻撃者が自分自身の偽のブロックを生成し、ネットワーク上に送信することで、不正な取引が成立してしまう可能性があります。
しかし、PoSでは、５１％攻撃に対する防御手段がいくつかあります。
例えば、スラッシング（Slashing）と呼ばれる仕組みを導入することで、攻撃者が不正な行為を行った場合には、所有する仮想通貨の一部が没収されることがあります。
また、PoSでは、ネットワークに参加するノードの数が多いほど、攻撃者が過半数を占めることが困難になります。
したがって、PoSでも、５１％攻撃に対する防御手段があるため、セキュリティ上の問題を最小限に抑えることができます。
PoW（Proof of Work）の防御手段は？
PoW（Proof of Work）でも、５１％攻撃に対する防御手段がいくつかあります。
- ハッシュレートの増加：攻撃者が過半数の計算能力を占めるには、大量の計算能力を持っている必要があります。ハッシュレートが急速に上昇する場合、攻撃者が追いつくことができなくなります。そのため、ハッシュレートを高めることが、５１％攻撃に対する効果的な対策となります。
- コンセンサスルールの変更：ブロックチェーンのコンセンサスルールを変更することで、攻撃者が攻撃を行うために必要なコストを増加させることができます。例えば、ブロック生成に必要な時間を長くする、ブロックサイズを小さくする、報酬を減らすなどが考えられます。
- 防御的フォーク（Defensive Fork）：攻撃者が過半数の計算能力を占め、不正なブロックを生成した場合、ネットワーク上で防御的フォークを実行することができます。この場合、攻撃者の不正なブロックは無効化され、正当なブロックに置き換えられます。
- ネットワークセキュリティの強化：ブロックチェーンのネットワークセキュリティを強化することで、攻撃者がネットワーク上で攻撃を行うことが困難になります。例えば、暗号化通信の導入、DDoS攻撃に対する防御策の強化、ノードの分散化などが考えられます。
以上のように、PoWでも５１％攻撃に対する対策がいくつかあります。
ただし、PoWは計算能力に基づいたブロック生成方式のため、５１％攻撃に対する脆弱性があるという点は変わりません。
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