ブロックチェーンのセキュリティが重要な理由

ブロックチェーン上の資産総額が2024年に1兆ドルを超えると、ブロックチェーン特有のサイバー脅威に対抗する緊急性がこれまで以上に重要になります。

暗号通貨関連の犯罪に関する最新の分析によると、2023 年半ばの時点で、過去 1 年間の違法取引量は 65% も大幅に減少していることが明らかになっています。しかし、ブロックチェーン環境が進化するにつれて、サイバー犯罪者が採用する戦略もより洗練されてきています。これに対応して、組織がこの変化する環境で成功するには、包括的なセキュリティフレームワークを実装することが不可欠です。

分散型テクノロジーの急速な拡大は、目覚ましいイノベーションを促してきましたが、分散型の性質は特定の課題ももたらしています。インターネットの初期の頃を反映して、すべての機関が業務を保護するために明確に定義されたブロックチェーンセキュリティ戦略をすぐに必要とするようになることは明らかです。

このブロックチェーンセキュリティの概要では、暗号通貨の世界で蔓延している脆弱性とエクスプロイトを調査し、さまざまな防御策を確認し、オンチェーンセキュリティの進化する状況を検討します。このディスカッションの目的は、デジタル資産の保護とブロックチェーンエコシステム内での信頼の維持に関する洞察を提供することです。

ブロックチェーンのセキュリティには何が含まれますか?

ブロックチェーンセキュリティには、ブロックチェーンネットワーク内でのリスクを軽減し、不正アクセスや悪意のある攻撃を防ぐことを目的としたサイバーセキュリティの方法論、ツール、ベストプラクティスの統合が含まれます。

すべてのブロックチェーンは分散型台帳技術 (DLT) を活用していますが、機能とセキュリティレベルはそれぞれ異なります。パブリックブロックチェーンとプライベートブロックチェーンはそれぞれ独自の利点があり、それぞれ異なる課題に直面しています。これは主に、ネットワーク構造の根本的な違い (オープンとクローズ) によるものです。これらの違いは、それぞれのセキュリティフレームワークに大きな影響を与えます。

パブリックブロックチェーンのセキュリティ

Bitcoin や Ethereum などのパブリックブロックチェーンは、誰でも参加してトランザクションの検証に参加できるオープンで許可のないネットワークとして機能します。これらのパブリックブロックチェーンのコードベースはオープンソースです。つまり、一般の人がアクセスでき、開発者コミュニティによって常に精査されています。このコミュニティは、バグ、脆弱性、その他の潜在的な問題を特定して解決するために、コードを積極的にレビューします。オープンソースの性質は、集合的な専門知識を通じてセキュリティ、機能、効率性の向上を促進するだけでなく、ハッカーや悪意のある行為者が継続的に脆弱性を検索して悪用する可能性があるため、リスクももたらします。

パブリックブロックチェーンにおけるセキュリティの責任

Ethereum のようなパブリックブロックチェーンでは、セキュリティの責任はネットワーク全体でグローバルに共同で負っています。これには、最初のソースコードを提供し、ネットワーク開発を指導する最初の創設者だけでなく、ネットワークをスムーズに実行し続けるバリデーターやノードオペレーターも含まれます。さらに、エコシステムは、コードを継続的に改良および強化する数十万人の開発者によってサポートされています。ユーザーも、セキュリティのベストプラクティスを遵守することで重要な役割を果たします。パブリックブロックチェーンの分散型の性質を考えると、単一のエンティティがセキュリティを完全に制御することはなく、さまざまな攻撃に対するネットワークの耐性が強化されます。

パブリックブロックチェーンの継続的なメンテナンスと開発

パブリックブロックチェーンは、開発とコミュニティエンゲージメントの促進に重点を置く関連組織から恩恵を受けることがよくあります。たとえば、Ethereum Foundation は Ethereum の開発を積極的にサポートしていますが、匿名の Satoshi Nakamoto によって開始された Bitcoin は、Bitcoin Core ソフトウェアを管理する熱心な開発者グループによって維持されています。このソフトウェアは動的であり、脆弱性を修正し、新たな課題に対応するために継続的な更新とメンテナンスが必要です。ネットワークへの変更は、コンセンサスメカニズムによって管理されます。Bitcoin の場合、変更は Bitcoin Improvement Proposals (BIP) を通じて提案されます。これは、コア管理者だけでなく誰でも提出できるため、ネットワーク進化のための民主的なプロセスが促進されます。

プライベートブロックチェーンのセキュリティ

プライベートブロックチェーンは、アクセスが制限された排他的なネットワークとして動作するため、パブリックブロックチェーンに比べて本質的に集中化されています。この集中化により、特定の外部脅威に対する耐性が強化されますが、単一障害点も生じます。したがって、プライベートブロックチェーンのセキュリティ保護は、主にネットワークを管理する特定のエンティティの責任となります。この機関は、集中型システムに固有の脆弱性を軽減するために、堅牢なセキュリティ対策を実装することが不可欠です。

プライベートブロックチェーンは、パブリックブロックチェーンに見られる分散型の数値によるセキュリティの利点は享受できませんが、多くの場合、速度と効率性が向上します。これは、コンセンサスを得るための計算量が少ないためです。ただし、アクセスと許可を制御するプライベートブロックチェーンの中央機関は、ネットワークをシャットダウンまたは操作する権限も持っています。これは、単一のエンティティが包括的な制御を持たないパブリックブロックチェーンでは通常発生しない、独自のセキュリティリスクをもたらします。プライベートブロックチェーンでは、制御とセキュリティのバランスをとるために、内部と外部の両方の脅威から保護するための厳格な内部セキュリティプロトコルが必要です。

ブロックチェーン技術のセキュリティ

ブロックチェーンは、トランザクションを検証して記録するノードと呼ばれるコンピューターのグローバルネットワークで構成される分散型デジタル台帳システムで動作します。この設定により、各参加者が台帳全体のコピーを保持するため、中央集権的な権限や単一障害点がなくなります。暗号通貨の転送などのトランザクションはブロックにグループ化され、ブロックチェーンに追加されます。

ブロックはブロックチェーンに追加される前に、コンセンサスメカニズムを通じて検証される必要があります。コンセンサスメカニズムには、主にプルーフオブワーク (PoW) とプルーフオブステーク (PoS)の 2 種類があります。PoW では、マイナーが複雑な計算問題を解決してトランザクションを検証しますが、PoS では、バリデーターがトークンの一部をロックしてトランザクションを検証する権利を獲得します。これらのバリデーターは、PoW のマイナーであれ、PoS のステーカーであれ、ネットワークのセキュリティ保護に対する努力に対して報酬が与えられます。この検証プロセスにより、すべてのネットワーク参加者がトランザクションの正当性について合意していることが保証されます。ブロックがいっぱいになると、暗号で封印され、前のブロックにリンクされて、解読不可能なチェーンが形成されます。台帳の分散型の性質とブロックの暗号リンクにより、ブロックを改ざんするにはチェーン全体を変更する必要があり、不正行為の検出が非常に困難になります。

ブロックチェーン技術は、ビットコインやイーサリアムなどの人気の暗号通貨の基盤となっているだけでなく、デジタル取引に革命をもたらし、仲介者なしで信頼を確立する大きな可能性を秘めています。

ブロックチェーン上の取引のセキュリティ

許可ベースの資金引き出しで動作する従来の金融システムとは対照的に、ブロックチェーン取引は仲介者なしでピア間で直接開始されます。各ユーザーは、安全なアクセスと取引の認証を保証する暗号化ツールである秘密鍵を使用してデジタル資産を管理します。

暗号通貨の世界では、取引はブロックチェーン上で一度確認されると取り消しが不可能であるため、個人の責任が最も重要です。この不変性は、紛失または盗難された資金を回復することがほぼ不可能であることを意味し、秘密鍵の安全な管理が極めて重要であることを示しています。このピアツーピア取引モデルは、仲介リスクを排除することでセキュリティを強化するだけでなく、デジタル資産を保護するためのユーザーの警戒と予防措置をより重視します。

ブロックチェーン技術の脆弱性とセキュリティ

ブロックチェーンは本質的に安全であるとよく言われますが、セキュリティの脅威から完全に免れているわけではありません。ただし、その独自の構造的特徴により、その固有のセキュリティ特性が大幅に強化されています。

暗号化: ブロックチェーンのトランザクションは、データの整合性と認証を保証する暗号化の原則を使用して保護されます。公開鍵インフラストラクチャ (PKI) は、資産を受け取るための公開鍵と、資産を保護するための秘密鍵をユーザーに提供します。
分散化: 集中型システムとは異なり、ブロックチェーンは分散したコンピューターネットワーク、つまりノード全体で維持されます。つまり、1 つのノード、または複数のノードが侵害されても、システム全体が危険にさらされることはありません。
コンセンサスメカニズム: これらのアルゴリズムは、すべてのノードがトランザクションの有効性に同意することを保証します。Proof-of-Work (PoW) や Proof-of-Stake (PoS) などのプロトコルは、攻撃者がネットワークの大部分の制御を取得しようとするシビル攻撃から保護します。
不変性: トランザクションがブロックに記録され、ブロックチェーンに追加されると、変更することはできません。この永続性により、トランザクション履歴は変更不可能なままになります。
透明性: 多くのブロックチェーンは公開台帳として機能し、誰でもあらゆる取引を閲覧できるため、不正行為を検出しやすくなります。

こうした強力なセキュリティ対策にもかかわらず、脆弱性は依然として存在します。ブロックチェーンの革新性である不変性などの特徴は、システム自体が侵害された場合にリスクをもたらす可能性もあります。

ブロックチェーンセキュリティ侵害の種類

ブロックチェーンの脆弱性は、主に次の 3 つのタイプに分類できます。

エコシステムの脆弱性: これらには、ノード構成やネットワーク通信の問題など、より広範なブロックチェーンエコシステム内の欠陥が含まれます。
スマートコントラクトおよびプロトコル攻撃: これらは、スマートコントラクトやその他のプロトコルなど、ブロックチェーン上で動作する追加レイヤーをターゲットにしており、悪用可能なバグや設計上の欠陥が含まれている可能性があります。
インフラストラクチャとユーザーへの攻撃: デジタルウォレットや交換プラットフォームなどの要素、およびユーザーの行動に焦点を当てており、キーの盗難やフィッシング攻撃につながる可能性があります。

ブロックチェーンはセキュリティ上の利点をいくつか提供しますが、注意深い管理と継続的な強化を必要とする潜在的なセキュリティ上の課題がないわけではないことを理解することが重要です。

ブロックチェーンエコシステムの脆弱性

ノード数が少ないブロックチェーンネットワークは、大規模で広範囲に分散されたネットワークよりも、本質的に攻撃に対して脆弱です。シビル攻撃や 51% 攻撃は、膨大な計算能力や相当な資産が必要となるため、ビットコインやイーサリアムなどの確立されたブロックチェーンで実行するのは非常に困難です。しかし、特に小規模で新興のブロックチェーンの導入を検討している組織や独自のブロックチェーンの開発を検討している組織にとっては、潜在的なリスクの全範囲を理解することが不可欠です。

シビルアタック

シビル攻撃はブロックチェーンネットワークのピアツーピア層をターゲットにし、悪意のある攻撃者が複数のノードを制御してネットワーク操作に影響を与えようとします。

51% または二重支出攻撃

この攻撃は、プルーフ・オブ・ワークブロックチェーンの整合性に対する脅威です。攻撃者がネットワークのマイニングパワーの 50% 以上を制御した場合、トランザクションの確認を操作してコインの二重支払いを可能にし、新しいブロックの追加を停止する可能性があります。

中央集権化のリスク

パブリックブロックチェーンの分散化の理想にもかかわらず、マイニングプールなどの実際的な側面は集中化につながる可能性があります。この権力の集中により脆弱性が生じる可能性があります。さらに、多くのブロックチェーンノードは、Amazon Web Services などの集中型クラウドサービスで動作します。このような集中型インフラストラクチャへの攻撃により、ノードの大部分が危険にさらされ、ネットワークが集中化に向かって進み、攻撃に対する脆弱性が高まります。

ネットワークの混雑

ブロックチェーンネットワークの輻輳は、送信されるトランザクションの量を処理するためのバリデータが不足しているときに発生します。これにより、トランザクション処理の遅延、トランザクション手数料の増加、さらに深刻な場合にはネットワークのダウンタイムや不安定性が発生する可能性があります。このような問題は、大量のトランザクションを効率的に処理するネットワークの能力に対する信頼を損なう可能性があります。

これらの脆弱性を理解することは、特にテクノロジーが進化し、さまざまな分野に統合され続ける中で、ブロックチェーンネットワークのセキュリティと効率性を維持するために不可欠です。

ブロックチェーンネットワーク上のプロトコルとスマートコントラクトの脆弱性

橋の攻撃

ブロックチェーンブリッジは、異なるブロックチェーンネットワーク間での資産の転送を容易にし、分散型金融 (DeFi) エコシステムを強化します。ただし、ブリッジは大量の資産を保有することが多く、接続先のブロックチェーンよりも安全性が低い可能性があるため、ハッカーの主な標的となっています。特に、ブリッジ攻撃は暗号通貨関連のサイバー攻撃の約 70% を占めており、その脆弱性が浮き彫りになっています。

レイヤー2の脆弱性

一般的なブロックチェーンのセキュリティ上の懸念は、レイヤー 2 ソリューションにも及び、さらに特定の脆弱性も存在します。これには、ロールアッププロバイダーによる潜在的なトランザクション検閲や、これらのプロバイダーを標的としたサービス拒否 (DoS) やマルウェアなどの攻撃が含まれ、ネットワークの運用を妨害する可能性があります。

プロトコルのハッキングとエクスプロイト

DeFi セクターでは、プロトコルハッキングが特に問題となっており、多額の経済的損失やエコシステムへの信頼の低下を招いています。リスクを軽減するための定期的なセキュリティ監査にもかかわらず、これらの金融プロトコルの複雑さにより、脆弱性が検出されないままになることがあります。重大な事件としては、BadgerDAO ハッキングがあり、 Cloudflare API キーが侵害され、1 億 2,000 万ドルが盗まれました。

その他のスマートコントラクトの脆弱性

スマートコントラクトはコーディングエラーの影響を受けやすく、悪意を持って悪用される可能性があります。このような脆弱性の歴史的な例としては、Ethereum の DAO ハッキングが挙げられます。攻撃者はDAO の資金の約 3 分の 1 を流出させました。これは当時の価値で約 5,000 万ドルに相当します。この大規模なセキュリティ侵害により、Ethereum コミュニティ内で分裂を招くハードフォークが発生し、最終的に Ethereum (ETH) と Ethereum Classic (ETC) に分裂しました。

暗号通貨エコシステムにおけるインフラとユーザーに対するセキュリティ上の脅威

よくあるソフトウェアの脆弱性

暗号通貨ウォレットや一般的に使用されているソフトウェアは、サイバー攻撃の標的となることがよくあります。印象的な例としては、広く使用されているSolana モバイルウォレット Slope の侵害が挙げられます。ハッカーは 800 万ドル以上の SOL を盗み出しました。この攻撃は非常に重大であったため、当初は Solana ブロックチェーン自体のセキュリティに関する懸念が生じました。

中央集権型取引所のハッキング

デジタル資産の取引を促進する中央集権型暗号通貨取引所は、サイバー犯罪者の永遠の標的となっている。2014年にハッカーが約85万ビットコインを盗んだ悪名高いマウントゴックス事件は、こうしたプラットフォームの潜在的な脆弱性を浮き彫りにした。

マルウェア攻撃

サイバー攻撃者は、ウォレットのキーを盗んだり、不正なトランザクションを実行したりするためにマルウェアを展開することがよくあります。巧妙な方法の 1 つは、暗号通貨のアドレスがクリップボードにコピーされたことを検出し、貼り付け時に攻撃者のアドレスと交換するマルウェアを使用する方法です。

フィッシング攻撃

フィッシング詐欺では、攻撃者はユーザーを騙して秘密鍵やパスワードなどの機密情報を漏らします。これらの手口では通常、正当なソースを模倣した偽の Web サイトやメッセージを使用してユーザーを騙します。

SIMスワップ詐欺

SIM スワップ攻撃の脅威があるため、多要素認証に SMS を使用することは危険です。このような場合、攻撃者は被害者の SIM カードの詳細をデバイスに転送します。多くの場合、サービスプロバイダーに対して被害者になりすますことで、電話番号に関連付けられたアカウントを制御できます。

ソーシャルエンジニアリング詐欺

これらの詐欺には、偽りの口実で個人を騙して暗号通貨を送金させたり、秘密鍵やパスワードを漏らさせたりすることが含まれます。

ユーザーエラー

秘密鍵を紛失したり、誤って共有したり、間違ったアドレスに資産を送信したりするなど、ユーザーによるミスは重大なリスクとなります。ただし、これらの問題はブロックチェーン技術の固有の欠陥ではなく、ユーザーのエラーから生じます。

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