51%攻撃

ビットコインが抱える問題 「51%攻撃」リスクとは

51％攻撃とは

ビットコインはブロックチェーン技術を採用した、非中央集権型の通貨です。ブロックチェーンの取引承認作業は多数決方式が採用されており、この非中央集権の仕組みにはいくつか問題があります。
その内の１つが51％攻撃です。多数決方式で承認作業を行っていると、仮にそれが間違った取引であっても、51％の人が正しいと認めてしまえば正しい取引として承認されてしまいます。これを作為的に行うのが51％攻撃です。
ここでは、この多数決方式による51％攻撃の詳しい仕組みについて説明します。

51％攻撃の仕組み

ビットコインなどの暗号資産（仮想通貨）の取引における重要な作業として、PoW(プルーフ・オブ・ワーク)があります。PoWとは、取引が正しく行われたかどうかを承認する作業です。PoWの作業には、膨大な計算量を要するため、世界中のPCのリソースを借りて承認作業が行われます。
その際の意思決定の手段として採用されているのが、多数決方式です。PoWは１つの取引を承認するにあたって、１つのコンピュータだけで承認するのではなく、いくつかのコンピュータに判断を委ねています。これを分散型ネットワークと呼びます。そこで51％以上の承認を得た場合、つまり、過半数の承認を得た場合にその取引が承認されるのです。
しかし、ここに問題点があります。その承認作業を担うコンピュータの51％が嘘の取引承認を行えば、その取引が不正に改ざんされてしまいます。これがいわゆる「51％攻撃」と呼ばれるものです。

マイニングとの関係性

PoWのメンバーは、有志が自らの意志によって参加することで集められます。
しかし、有志による参加と言っても、単なるボランティアではありません。PoWに参加した有志には、新しくビットコインを発行した際の報酬として、ビットコインが配られるからです。これをマイニングと呼びます。このマイニング報酬を得るために、世界中の人々がPoWを行い、安全な取引が行われているのです。
これまでマイニングは個人によって行われるケースがほとんどでした。しかし、最近では複数人がつながりを持って執り行うことも多くなりました。各々がPCのリソースを一箇所に集め、スペックの大きいPCを作ってマイニング作業を進めていく仕組みをマイニングプールと呼びます。
マイニングプールが定着した背景には、マイニング報酬をめぐる環境の変化があります。マイニング作業に参加する人が少なかった時代には、高額なマイニング報酬が支払われてきました。しかし、最近はマイニング報酬が減少する一方で、マイニング作業をする人が増えています。そのため、利益を取得しにくくなり、個人でマイニングをするのは厳しくなってきたのです。
しかし、マイニングプールの発展により、今度は別の問題が起こりました。上位のグループによりマイニング作業の半数以上が占められたのです。いまのところ、過去に51％攻撃が行われた形跡はありませんが、非中央集権を掲げてきたビットコインが中央集権化され、取引の不正改ざんが実現されうる世界が迫っていることには警戒が必要です。

51％攻撃はなぜ危険なのか

51％攻撃が成功してしまうと、過去の取引（トランザクション）が改ざんされる事態が起こりえます。たとえば、一度送信したデータをなかったことにすることで、二重支払いをさせてしまうことが可能になります。そのようなことが起こると、ビットコインの信頼は失墜します。

もう１つの問題はマイニングの独占です。マイニングを独占することで、マイニング報酬を全て自分たちだけのものにすることができます。今後、ビットコインがさらに流通するようになれば、マイニングの独占はより大きな問題に膨らみます。

51％攻撃は対策できるのか

ブロックチェーンは過去の取引の改ざんができないようになっているため、51％攻撃をされた取引が不正に成立すれば、それが訂正されることはありません。今後、法律などが変わることもあれば、対抗策を考えることができるかもしれませんが、2018年6月現在、51％攻撃に対する決定的な対処法は存在しないのが現実です。

しかし、いまのところ、危険を感じる必要はそれほどないと言われています。

ビットコインの開発側も51％攻撃をされないために対策を施しています。
ビットコインのマイニングをする際に、大量の計算容量を必要とするため、過半数を占めるほどのマイニングをするだけの見返りを求めることができないからです。
大量の計算容量を必要とするということは、その分のマシン代や電気代などのコストがかかるということです。仮に取引を偽造できたとしても51％攻撃をするためのコストの方が多くかかってしまうのです。
よって現状として、攻撃するメリットがないと言えます。また、暗号資産（仮想通貨）の業界は変化の激しい業界ですので、技術が改良されることもあるでしょう。

51%攻撃のこれから

今後、ビットコインの取引量がますます増えていくことが予想されます。
そのように市場が拡張している中で、51％攻撃が起こった際の問題は深刻です。
ビットコインの開発側も51％攻撃に対して対策を練っています。51%攻撃の対策は今後も注視していく必要があります。