ビットコインの51％攻撃とは？仕組み解説

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2024年6月16日2024年9月24日

ビットコインの51％攻撃とは？仕組み解説

ビットコインの51％攻撃とは、ネットワーク内の計算能力の過半数を一つのエンティティや組織が掌握することで、そのブロックチェーンに対して攻撃を行う可能性がある状況を指します。具体的には、攻撃者が全体の計算能力の51％以上を制御することで、トランザクションの再編成や二重支払い（ダブルスペンド）を実行できるようになります。

51％攻撃の仕組み

ビットコインのネットワークは分散型であり、複数のマイナーが協力してトランザクションを検証し、ブロックを生成しています。51％攻撃が可能になると、攻撃者は以下のような操作ができるようになります。

二重支払いの実行: 同じビットコインを複数の場所で使うことができます。
トランザクションの取り消し: 既に承認されたトランザクションを無効にすることができます。
ブロックの独占: 新しいブロックの生成を独占し、他のマイナーを排除することができます。

ビットコインネットワークにおける51％攻撃のリスク

51％攻撃は、理論上はビットコインネットワークに対する重大な脅威となりますが、実際には実行するのは非常に困難です。その理由はいくつかあります。

コストの高さ

ビットコインのネットワーク全体の計算能力を支配するには、膨大な量の計算リソースが必要です。これには非常に高価なマイニング機器と大量の電力が必要であり、そのコストは莫大です。

ネットワークの防御機構

ビットコインのプロトコルには、51％攻撃を防ぐための複数の防御機構が組み込まれています。例えば、攻撃が検出されると、他のマイナーが協力して攻撃者を排除するために連携する可能性があります。また、攻撃が成功しても、ネットワークが回復する能力を持っています。

51％攻撃の実例とその影響

過去には、いくつかの暗号通貨が51％攻撃を受けた例があります。これらの事例は、主にビットコイン以外の規模の小さい暗号通貨で発生しており、ビットコイン自体はその分散性とネットワークの大きさから比較的安全です。

実例：モナコイン

2018年にはモナコイン（MONA）が51％攻撃を受け、約1,000万円（当時のレート換算）相当のモナコインが不正に引き出されました。攻撃者はブロックチェーンを再編成し、過去のトランザクションを取り消すことで、取引所から資金を引き出しました

実例：イーサリアムクラシック

2020年、イーサリアムクラシック（ETC）が51％攻撃を受け、約580万ドル相当の二重支払いが確認されました。この事件は、ネットワークの信頼性とセキュリティに対する懸念を引き起こしました。

実例：ビットコインゴールド

ビットコインゴールド（BTG）は、2018年と2020年に51％攻撃を受け、大規模な二重支払いが発生しました。攻撃者はビットコインゴールドのネットワークを掌握し、取引所から数百万ドル相当の資金を奪いました。

51％攻撃に対する防御策

ビットコインや他の暗号通貨が51％攻撃に対抗するための防御策としては、以下のようなものがあります。

分散化の強化

ネットワークの計算能力をより多くのマイナーに分散させることで、単一のエンティティが過半数を支配するのを防ぎます。

プロトコルの改良

新しいブロックチェーンプロトコルやコンセンサスアルゴリズムの導入により、攻撃の難易度をさらに高めます。例えば、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）などの代替コンセンサスアルゴリズムが検討されています。

厳密にいうと、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）にも51％攻撃のリスクは存在しますが、その性質は異なります。

PoWにおける51%攻撃

PoWでは、ネットワークの計算能力（ハッシュレート）の51%以上を支配することで攻撃が可能になります。これには膨大な計算リソースと電力が必要となるため、実行のハードルは高いですが、理論上は可能です。

PoSにおける51%攻撃

PoSでは、総ステーキング量の51%以上を支配することで攻撃が可能になります。ただし、攻撃者自身の資産価値を大きく毀損するリスクがあるため、経済的な抑止力が働きます。また、多くのPoSシステムでは、悪意ある行動に対するペナルティが設定されています。

両システムとも、ネットワークの成長と分散化が進むほど、51%攻撃のリスクは低下します。

PoWとPoSの仕組みや特徴・違い：暗号資産のコンセンサスアルゴリズムを解説

ビットコインの51％攻撃に関するFAQ

51％攻撃はどのくらいの頻度で発生しますか？: 51％攻撃は非常にまれです。その理由は、実行するために必要なリソースが非常に高価であるためです。
ビットコインは51％攻撃を受けたことがありますか？: 現在まで、ビットコインが成功した51％攻撃を受けた事例はありません。しかし、他の小規模な暗号通貨が攻撃を受けたことはあります。