ビットコインネットワークが直面する時間歪み攻撃の脅威

ビットコイン開発者Antoine Poinsotが最近提案した重要なソフトフォーク提案は、ビットコインプロトコルに長年存在するいくつかの脆弱性と弱点を修正することを目的としています。この「大共識清理」と呼ばれる提案の中で、特に注目すべき問題は「時間の歪み攻撃」です。

! ビットコインセキュリティ侵害:タイムワープ攻撃

ビットコインプロトコルには2つの重要な時間操作保護ルールがあります：中央値過去時間(MPT)ルールと未来ブロック時間ルール。MPTルールはブロックタイムスタンプが前の11ブロックの中央値時間よりも遅くなければならず、未来ブロック時間ルールはタイムスタンプがノードピアの中央値時間よりも2時間以上早くなることを制限しています。

! ビットコインセキュリティ侵害:タイムワープ攻撃

しかし、中本聡はビットコインの難易度調整メカニズムを設計する際に、小さくても潜在的に危険な誤りを犯しました。彼は2016個のブロックの難易度調整周期を計算する際に、ブロック間隔数として2016ではなく2015を誤って使用しました。これにより、目標時間が本来の0.05%長くなり、ビットコインの実際の目標間隔は10分0.3秒となっています。

この0.3秒の誤差は微々たるものに見えますが、「タイムワープ攻撃」を引き起こす隙を作ります。この攻撃では、悪意のあるマイナーがブロックのタイムスタンプを操作することで、難易度調整メカニズムを歪めることができます。攻撃者はほとんどのブロックでタイムスタンプを前のブロックよりも1秒遅く設定し、各難易度調整サイクルの最後のブロックでは実際のタイムスタンプを使用します。

! ビットコインセキュリティ侵害:タイムワープ攻撃

このような行為は、ブロックチェーンの時間が現実世界の時間に対して徐々に遅れる原因となり、難易度の調整を引き起こす可能性があります。理論的には、複数のサイクルを経た後、難易度が大幅に低下し、攻撃者が非常に速い速度でブロックを作成し、大量のビットコインを獲得できるようになる可能性があります。

この攻撃を実行するには大部分の算力を制御する必要があり、発見されて阻止されるリスクが存在しますが、それでも無視できない脅威です。この問題を解決するために、開発者たちは難易度計算アルゴリズムの調整やタイムスタンプルールの変更など、いくつかの修正案を提案しました。

! ビットコインセキュリティ侵害:タイムワープ攻撃

Poinsotは彼の提案の中で、新しい難易度サイクルの最初のブロックのタイムスタンプは、前のサイクルの最後のブロックの2時間前よりも早くしてはならないと提案しています。この2時間の制限は、各サイクルで約0.6%の難易度操作の余地を許容しますが、攻撃の実行可能性と影響を大幅に減少させます。

ビットコインネットワークが継続的に発展する中で、潜在的な脆弱性を迅速に特定し修正することは、その安全性と安定性を維持するために極めて重要です。開発者コミュニティの継続的な努力により、ビットコインは新たに現れる課題に対処し、主要な暗号通貨としての地位を維持することができます。

! ビットコインセキュリティの脆弱性:タイムワープ攻撃