目次

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  1. ビットコインが抱える問題
  2. 理解のための前提知識
  3. ビットコインの51%攻撃(問題)とはなにか
  4. ビットコインの51%攻撃は実際起こるのか
  5. 【まとめ】ビットコインの51%問題
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ビットコインの問題として、51%攻撃(問題)が取り上げられますが、『51%攻撃って何』、『51%攻撃って実際に起こるの』などの、疑問をお持ちの方は多いのではないでしょうか。

ビットコインの51%攻撃とは、ビットコインのシステムを崩壊させる恐れのある問題です。

この記事では、‟ビットコインの51%攻撃の概要”と、‟ビットコインで51%攻撃は起こるのか”、などの情報をまとめています。

まずは、ビットコインのシステムを理解していない方のために、51%攻撃に必要な前提知識を解説していきます。

51%攻撃の解説を、最初に見たいという読者の方は、こちらの51%攻撃とはの段落からご覧ください。

ビットコインでは、ブロックチェーンという台帳で、取引データをまとめたブロックを管理しています。

ビットコインの台帳に、ブロックを追加するために、取引データをまとめたブロックを生成する作業をマイニングといいます。

マイニングによって生成されたブロックは、Proof of Work(プルーフオブワーク)というコンセンサスアルゴリズム(誰のブロックをブロックチェーンに追加するか決める方法)に基づき、ブロックに追加されます。

Proof of Workでは、計算問題を1番早く解いた、参加者が生成したブロックを、ブロックチェーンに追加することを定めています。

すなわち、ビットコインでは、計算の得意な(計算処理能力の高い)者ほど、ブロックチェーンにブロックを追加できる可能性が高いということです。

ビットコインの51%攻撃とは、計算処理能力に応じて、どのブロックをブロックチェーンに追加するか(全体の意思決定)を、決めているために起こる問題です。

次の段落から、51%問題の概要について解説します。

ビットコインの51%攻撃とは、一定以上の計算処理能力をコントロールすることで、ビットコインのシステムを崩壊させる問題のことです。

具体的にいうと、どのブロック(取引データ)をブロックチェーンに追加するのかという、将来の意思決定に影響を与える問題です。

51%攻撃で想定される問題は下記の通りです。

  1. 不正取引の追加

  2. 直近のブロックの無効・改ざん(※)

  3. 特定のアドレスの取引を妨害

(※)過去のブロックの無効・改ざんは不可能で、直近の数ブロックにしか影響を与えることはできません

一定以上の計算処理能力をコントロールすることで、51%攻撃が実現するのは、ビットコインの意思決定方法が、計算処理能力によって決まることが定められているからです。

では、想定される問題が、どのようにして起こるのかそれぞれ解説していきます。

ビットコインの51%攻撃では、不正取引をブロックチェーンへ追加することが可能です。

仮に、攻撃者が不正取引のデータをまとめたブロックを生成し、一番早く計算問題を解いたら、ブロックチェーン不正取引データを追加することができます。

計算処理能力の51%をコントロールすれば、直近のブロックを無効・改ざんすることが可能です。

下図をご覧ください。

ブロックチェーンのブロックの改ざんをするためには、新規生成されるブロックのスピードを上回るペースでブロックを生成し続けなければならないのですが、十分な計算処理能力を保持していると、それが可能となってしまいます。

ビットコインのブロックチェーンでは普通、長い方のブロックチェーンが正しいと認められるので、攻撃者が枝分かれさせたブロックチェーンの方が長くなると、ブロックチェーンに格納されたブロックの無効・改ざんが可能となるのです。

攻撃者は、『特定のビットコインアドレスの取引データを妨害する』ことができます。

ビットコインアドレスとは、ビットコインを使用する際に必要な、銀行の口座番号のようなものです。

マイニングをする参加者は、ブロックにまとめる取引データを選ぶことが可能で、攻撃者が特定のアドレスの取引データを選択しなければ、特定のアドレスの取引を妨害することが可能です。

ブロックを追加できる可能性は、攻撃者が一番あるからです。

仮に、特定のアドレスの取引データがブロックチェーンに格納されても、その取引データを含むブロックを無効にすることで、妨害ができます。

ここまでで、ビットコインの51%攻撃とは、不正取引の追加、ブロックの改ざん・無効、特定の取引の妨害が可能であると解説しましたが、これはあくまで可能性にすぎません。

実際、不正取引や改ざんがあった場合、他の参加者がそれに気づき、そのブロックを他の参加者が受け入れを拒否すると思われます。

では、この51%攻撃は実際に起こるのか、次に段落で見ていきましょう。

ビットコインの51%攻撃は、『起こる』と『起こらない』という両方の見解があります。

ここでは、それらの見解について解説していきます。

ビットコインの51%問題は、『理論的に可能であっても、攻撃者にメリットが少ないので起こらないのでは』という見解があります。

51%攻撃を実行されると、ビットコインのシステムへの信頼がなくなり価値が暴落します。

仮に、攻撃者が不正に報酬を得たとしても、ビットコイン自体の価値がなくなってしまえば元も子もありません。

また、ビットコインのマイニング(ブロックの生成)には膨大な計算が必要で。仮に51%の計算処理能力を持ってたとしても、ブロックを生成する時間は短縮できますが、計算に使用するツールの電気代や、管理費などのコストは膨大なものになります。

攻撃者側は、膨大なコストをかけて改ざんし、結果ビットコインの価値が下がるといった、リスクを抱えているため実行しないのではと考えられているのです。

ビットコインの51%問題が起こるとされている理由は、マイニングプールに計算処理能力が集中していることが原因です。

マイニングプールとは、マイニング作業を複数人で協力して行うコミュニティのことです。

現在マイニングプールのほとんどが中国企業で運営・管理しており、それらのマイニングプールの計算処理能力をあわせると、7割以上の計算処理能力を有していることになります。

すなわち、中国という単位で見た場合、51%問題が可能となるのです。

中国のマイニングプールが協力すれば、51%攻撃が可能で、だからビットコインでは51%が起こるとされています。

この段落では、ビットコインの51%問題が起こる・起らないとされている理由についてみて気ましたが、実際に起こるどうかはわかりません。

ただし、51%問題が起こりうる可能性があることは事実です。

実際、2013年には『Ghash.io』というマイニンググループの計算処理能力が、全体の50%を超えそうになり、51%問題が顕在化しました。

ビットコインの51%問題とは、一定以上の計算処理能力をコントロールすることで、不正取引の承認や取引の改ざんなど、将来、直近の数ブロックに影響を与える問題のことでしたね。

この51%問題は、ビットコインのProof of Workが、計算処理能力に応じて意思決定権を参加者に与えていることに、起因しています。

ビットコインの開発された当初、Proof of Workは画期的なコンセンサスアルゴリズムとされてましたが、現在では、Proof of Workの課題を解決したさまざまなコンセンサスアルゴリズムが存在しています。

中には、51%問題の起こる確率が、Proof of Workよりも少ないといわれているコンセンサスアルゴリズムもあるので気になる方は、『ブロックチェーンのコンセンサスアルゴリズムまとめ』の記事をご覧ください。